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量子力学多世界和多历史的区别 量子力学多世界和多历史的区别

导语:量子力学中多世界和多历史的区别以下书面材料由边肖为大家收集和出版。让我们快速看看他们!1.多重历史如果单纯说微观粒子,它们处于各种不确定性的叠加状态,我们只能计算它们的概率。粒子随时间变化的历史轨迹也同时经历多个历史。然而,当我们关注一些复杂的特征时,比如薛定谔猫的生死,我们关注的是两种粒子的历史,一种是死猫,另一种是活猫。这时,除了猫的生和死的特性,两种粒子的多重历史相互抵消,猫的生和死就成了确

量子力学中多世界和多历史的区别以下书面材料由边肖为大家收集和出版。让我们快速看看他们!

1.多重历史

如果单纯说微观粒子,它们处于各种不确定性的叠加状态,我们只能计算它们的概率。

粒子随时间变化的历史轨迹也同时经历多个历史。

然而,当我们关注一些复杂的特征时,比如薛定谔猫的生死,我们关注的是两种粒子的历史,一种是死猫,另一种是活猫。

这时,除了猫的生和死的特性,两种粒子的多重历史相互抵消,猫的生和死就成了确定的状态。猫不会经历多重死亡和生存史。如果猫活着,那么猫的死亡史就不会发生,反之亦然。

对于所有粒子的集合来说,每个粒子在一个时间段内同时经历了多个历史,只是因为我们所关注的问题过于复杂和宏观,所以粒子的不确定性历史被抵消了,我们看到的宏观特征都是确定的结果。

当我们在实验中观察微观粒子的状态时,只能注意某个宏观特征,比如照片图形、仪器指针等。,所以不确定性的多个历史相互抵消,并且观察到的结果是确定的。

这些都不是散漫的话,而是基于费曼的路径积分法。

费曼在20世纪40年代创立了路径积分法,并证明了这种方法等价于描述量子理论的基本数学方法——海森堡矩阵和薛定谔方程。

路径积分将粒子在时间上的所有状态相加,所以对应粒子的多个历史路径。

路径积分法可以计算某一特征对应的粒子的多个历史的条件。如果多个历史相互抵消,称为退相干,如果不能抵消,称为相干。

我们关注的特征有两种,满足退相干条件,对应的历史是一定的,只发生一种历史。

不满足退相干条件的特征对应于同时发生的多个历史。

我们每天看到的确定的历史是基于粒子的多重历史,多重历史相互抵消。

根据计算结果,如果要维持粒子的多重历史相干性,那一定是一个很小的系统,粒子很少,而人类感官所涉及的系统太大,无法观察到退相干的历史,而不是不确定的叠加态。

多重历史解释听起来比哥本哈根的“对人类意识的观察使粒子的不确定性崩塌”更有说服力,但它不是唯物主义的解释,它意味着宇宙是多重历史的叠加,因为我们关注某个宏观特征,宇宙呈现确定性。

事实上,如果我们关注不同的宏观特征,宇宙可能会表现出不同的确定性。

也就是说,宇宙的可观测状态是由我们应该注意的宏观特征决定的。

这不应该是支持唯物主义的观点。

霍金在《大设计》中详细论述了多重历史解释,他在其中把科学概括为“依赖”

多重历史的多元宇宙解释和量子论有什么区别?多元宇宙解释是指量子物理过程分裂宇宙,不同的宇宙对应着粒子的各种不确定性。

根据多元宇宙的解释,满足去相关条件的不同宏观特征也在不同的宇宙中出现,这就涉及到我们将处于哪个宇宙的问题。当这个问题与自我的状态形成自指时,量子不朽的悖论就产生了。

根据多重历史解释,满足退相干条件的不同宏观特征的历史是确定的,只有一个发生了,其他的没有发生,不会出现自指引起的悖论。

多重历史解释使得设计量子计算机成为可能。

量子计算机的核心技术是在计算过程中保持一致性,同时在多个历史中运行,因此量子计算机比经典计算机具有强大得多的运行能力。

量子计算机能否实现还没有定论。如果能实现,应该是多重历史解释的很好证明。

多重历史解读出现较晚,科普中很少提及,也不广为人知。

但相对于之前的解释,更合理,解决了很多矛盾,意义更深,可能更接近现实图景。

2.多重世界

20世纪70年代末,随着人们对多世界解释的兴趣日益浓厚,多世界解释在弦论学家、量子引力学家和量子宇宙学家中最为流行,其著名的物理学家有霍金、费曼、盖尔曼和温伯格。

霍金是众所周知的多世界迷,费曼一直强调坍缩过程只能用薛定谔方程来解释。

温伯格断言,“最终的办法是把薛定谔方程当真作为测量过程的描述。我更喜欢这最后一步。”在《夸克和美洲虎》中,他把自己描述成一个多世界诠释的信徒。

1985年,德一奇进一步阐明了多世界解释。

德一奇首次指出多世界解释和正统解释有不同的实验预言,并提出大胆的超脑实验来检验孰是孰非。

在这个实验中,人们首先制备一个具有量子记忆能力的超脑,然后观察超脑不同记忆状态之间的干扰效应。

多世界理论正确的话,会观察到干扰现象,超脑在效果上会感受到自己的分裂与合并;如果正统解释正确,就不会观察到干扰。

此外,德一奇用恒量世界中的差异取代了世界不断分裂的论点。

根据他的新说法,有一些平行的完整的世界,它们存在于同一时间,在某种意义上,空,特别是,它们与我们共享同一时间,空。

不同的平行世界通过成为一个共同的物理实体的一部分而联系在一起,物理实际上是所有相互交织的世界的集合。

理论上,多平行世界与波函数的每个“坍缩”分支相关联。当世界面临量子选择时,它会分裂成两个不同的世界。

2001年2月,惠勒和迪·杰马克在《科学美国人》上发表了一篇纪念量子发现一百周年的文章。

在这篇文章中,他们认为退相干理论和最新的实验表明,多世界解释已经取代了正统的哥本哈根解释,成为大多数物理学家公认的量子力学的新正统解释。

3.2多世界解读的意义

埃弗雷特的多世界理论是伟大的或独特的,因为它否认波函数的坍缩,认为薛定谔方程在任何时候都成立。

而这样一个没有坍缩的量子理论仍然可以

解释观测,预测描述宏观世界的波函数会逐渐演化为描述多个世界叠加态的波函数。

但观察者对这种分裂的主观体验只是有限的随机性,其概率与用波函数坍缩法计算的是一致的。

这样,埃弗雷特利用了哥本哈根学派解释中存在的不足,完成了自己理论的自洽。

埃弗雷特完成了爱因斯坦在与玻尔辩论中未能完成的工作——提出了自己的理论体系。

由于多世界理论,量子力学的完备性朝着进一步完善的方向迈出了一大步。

在科学史上,量子力学基本上沿着玻尔等人的路线发展,并取得了巨大的成功,尤其是通过对贝尔不等式的检验。

但我们也要看到,从爱因斯坦等人提出的EPR悖论到埃弗雷特的多世界解释,一系列不断否定哥本哈根解释的过程,实际上刺激了量子力学新理论、新学派的形成和发展,使量子力学在争论中得到进一步发展。

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