The purpose of this theory is to explain the physical meaning of such quantum mechanical phenomenon as stochastic behavior of elementary particles and other quantum objects. With this aim the given theory introduces the concept of natural quantum selection, which includes phenomena described by quantum mechanics, quantum field theory and quantum cosmology. This theory partially unites the fields of study of the above mentioned theories. This theory explains why there is such a magnitude of particle masses and coupling constants of a standard model of a standard model obtained experimentally but not predicted by a model. Предлагается теория естественного квантового отбора, целью которой является объяснение физического смысла такого квантовомеханического явления, как вероятностное поведение элементарных частиц и других квантовых объектов; и одновременно описание динамического механизма тонкой настройки Вселенной, показывающего необязательность для установления и поддержания равновесия между силами взаимодействия и веществом Вселенной конкретных значений произвольных констант стандартной модели физики элементарных частиц, которые получены экспериментально, но не предсказываются моделью.
The purpose of this theory is to explain the physical meaning of such quantum mechanical phenomenon as stochastic behavior of elementary particles and other quantum objects. With this aim the given theory introduces the concept of natural quantum selection, which includes phenomena described by quantum mechanics, quantum field theory and quantum cosmology. This theory partially unites the fields of study of the above mentioned theories. This theory explains why there is such a magnitude of particle masses and coupling constants of a standard model of a standard model obtained experimentally but not predicted by a model. Предлагается теория естественного квантового отбора, целью которой является объяснение физического смысла такого квантовомеханического явления, как вероятностное поведение элементарных частиц и других квантовых объектов; и одновременно описание динамического механизма тонкой настройки Вселенной, показывающего необязательность для установления и поддержания равновесия между силами взаимодействия и веществом Вселенной конкретных значений произвольных констант стандартной модели физики элементарных частиц, которые получены экспериментально, но не предсказываются моделью.
Abstract The purpose of this book is to present an interpretation of quantum mechanics. But what are we talking about when we speak of “quantum mechanics?” Are we talking about a single theory or about many related theories? And what do we mean by “interpretation” here? In this chapter, I will address these questions in an introductory way. Of course, I do not intend to take part in the extensive discussions about what a scientific theory is, what is meant by interpreting a theory, in what situation we encounter equivalent theories, and many other questions related to or derived from these. My aim here is to present some preliminary ideas in a way that I hope will be sufficient to avoid misunderstandings in the following chapters. But, above all, I will state my position as to why, after so many years and so much literature on the subject, the interpretation of quantum mechanics deserves further discussion.
Р. А. АРОНОВ ... Два мира есть у человека:
Один, который нас творил,
Другой, который мы от века
Творим по мере наших сил. ... Н. Заболоцкий ... Эти слова Н. Заболоцкого, разумеется, многозначны. Что понимать под миром, который нас творил, - ту область объективной действительности, ту область природы, в которой в процессе фило- и онтогенеза формируется человек, ее классические законы и свойства, или же другую область объективной действительности, другую область природы, в которой реализуются качественно иные, неклассические квантовые законы и свойства? Что понимать под миром, который мы от века творим по мере наших сил, - сознание человека, его законы и свойства или же законы и свойства объективной действительности, законы и свойства природы, которые формируются под воздействием человека (в соответствии с так называемым телесным подходом в эпистемологии) [1]? ... Развитие науки, прежде всего физики, физиологии и психологии свидетельствует о том, что речь идет о первых вариантах этих альтернатив - об области объективной действительности, области природы, в которой в процессе фило- и онтогенеза формируется человек, об ее классических законах и свойствах и соответственно о сознании человека, его законах и свойствах, формирующихся под воздействием именно этой среды. А это значит, что человек имеет дело в объективной действительности, в природе не с одним миром, а с двумя - непосредственно с классическим миром, в котором реализуются неквантовые, классические законы и свойства, и опосредованно - с квантовым миром, в котором реализуются неклассические, квантовые законы и свойства. ... Анализ физических и философских оснований квантовой механики свидетельствует о том, что она может быть последовательно интерпретирована как теория, описывающая такие формы объективной действительности, для которых характерна относительность, специфическая связь некоторых фундаментальных свойств материальных объектов и взаимоотношений между ними, выступающая как корреля- ... стр. 83 ... ция соответствующих альтернатив, таких как корпускулярные и волновые свойства квантовых объектов, как пространственно-временные и причинные отношения между ними [2]. ... Особенность измерения такого рода свойств квантовых объектов и взаимоотношений между ними, осуществляемого познающим субъектом-наблюдателем с помощью соответствующего прибора, состоит в том, что его результатом являются не значения физических величин, характеризующие эти свойства до акта их измерения познающим субъектом-наблюдателем, а нечто отличное от них - их неквантовые, классические проекции на прибор, которые, естественно, не являются квантовыми корреляциями соответствующих альтернатив, а по необходимости реализуют в каждом конкретном случае лишь какую-то одну из этих альтернатив. ... Эта особенность квантовых измерений на протяжении всего XX столетия являлась предметом острых дискуссий, которые продолжаются до сих пор. Характерна в этом отношении статья [3], в которой предлагается иная интерпретация того, что происходит с такого рода свойствами квантовых объектов и взаимоотношений между ними в квантовом измерении, принципиально отличная от той, о которой шла речь выше. Последний этап в описании квантового измерения, заключающийся в выборе одного из множества альтернативных результатов измерения, оказывается для самой квантовой механики чужеродным, - говорится в ней. - По своей природе этот этап является классическим по той причине, что сознание наблюдателя, воспринимающее в конечном счете результат измерения, оперирует только классическими образами [3. С. 64]. ... По своей природе этот этап действительно является классическим, но отнюдь не из-за того, что сознание познающего субъекта-наблюдателя оперирует только классическими образами. Это утверждение М. Б. Менского, как мне представляется, основано на явном недоразумении. История науки, религии и многочисленных отклонений от них с несомненностью свидетельствует о том, что сознание познающего субъекта-наблюдателя оперирует не только классическими образами. Достаточно сослаться хотя бы на создание квантовой механики, чтобы убедиться в этом, а именно в том, что сознание познающего субъекта-наблюдателя оперирует не только классическими, но также и качественно отличными от них неклассическими, квантово-механическими образами. ... Напомню здесь лишь об одном из таких неклассических, квантово-механических образов, которым оперирует сознание познающего субъекта-наблюдателя и в соответствии с которым квантовая механика описывает квантовые объекты и взаимоотношения между ними с помощью так называемых некоммутативных величин, для которых от перемены мест сомножителей произведение меняется: UV - VU ≠ 0. В области применимости классической физики ничего подобного, как известно, нет: все объекты и взаимоотношения между ними в этой области описываются при помощи коммутативных величин, для которых UV не отличается от VU. ... Исторически процесс изучения свойств материальных объектов и взаимоотношений между ними в области применимости квантовой механики, естественно, начался с экстраполяции на нее коммутативной парадигмы классической физики.
Сформулирована время-симметричная теория (ВСТ) как теоретическая основа время-симметричной физики (ВСФ), классической, релятивистской и квантовой. ВСТ исходит из широко используемого в физики частиц факта, что описание античастиц положительной энергии, идущих вперёд в пространстве и времени, эквивалентно описанию частиц отрицательной энергии, идущих назад в пространстве и времени (Зисман 1940, Штюкельберг 1941, Фейнман 1949). В ВСТ этот фундаментальный факт обобщается, формулируя принцип эквивалентности физики частиц и применив его на все физические явления в системе покоя частиц отрицательной энергии. В результате, группа преобразований ВСТ включает также инерциальные системы, которые движутся назад в пространстве и времени с координатами, связанными с обычными координатами 4-инверсией. Это привело к формулировке время-симметричной теории относительности и соответствующей релятивистской квантовой механике. В последней вероятности остаются положительными, но билинейные формы волновых функций связаны с потоками вероятностей, знаки которых зависят от направления движения вдоль осей координат, включая ось времени. Поэтому в ВСТ уравнение Клейна-Гордона является состоятельным уравнением для амплитуд вероятностей, а теория фермионов содержит необходимые коррективы, которые делают её физически более последовательной, не меняя её основные наблюдательные следствия. Применения ВСТ к квантовым полям будут рассмотрены во второй статье.
Quantum physics is the golden child of modern science. It is the basis of our understanding of atoms, radiation, and so much else, from elementary particles and basic forces to the behavior of materials. But for a century it has also been the problem child of science as it has been overwhelmed by intense disagreements between its inventors, strange paradoxes, and implications that seem like the stuff of fantasy. To understand the universe, quantum physics explores the behavior of the smallest particles in existence like quarks, electrons, and photons and which revealing a world that defies our everyday experiences and expectations. On the other hand, quantum mechanics (QM) is a fundamental theory in physics that describes the behavior of matter and energy at the atomic and subatomic levels, where classical physics fails to apply. However, the phenomena observed in QM can seem nothing short of miraculous. Physicists are trying to explain miracles of physics of universe meticulously which governed by precise scientific principles and mathematical equations. It is serious to modern technology, as its principles as well as wave-particle duality, superposition, and entanglement form the basis for electronics, computing, and medical technologies. The truth of QM in a scientific context refers to its exceptional ability to accurately describe and predict experimental results, not a philosophical ‘absolute truth’. Interestingly, the scientific elucidation of creation through quantum physics does not refute and contradict spiritual or religious narratives, rather augments our gratitude of the universe’s complexity and towards Almighty or Creator. The Bible’s or Quran’s account of creation provides a spiritual and philosophical outlook, accentuating purpose and intentionality. The precise explanations of particle behavior and cosmic formation in quantum physics, offers a balancing view grounded in empirical evidence. The purpose of this investigative study is to explore the scientific reality of QM and its purpose to depict the technical advancement for the development of modern civilization along with understand of universe in more logical way.
Applications of quantum mechanics have led to many successful predictions and explanations of puzzling phenomena, and we now apply quantum mechanics to gain, process, and communicate information in novel ways. We can understand quantum mechanics by understanding how we have applied it. We should not seek agreement on the nature of the world it represents, because this theory does not itself represent the physical world (though its applications do help us to represent it better). When applied to a quantum state, quantum mechanics yields probabilities for physical events: both state and probability are objective—not because they represent elements of physical reality, but because each exerts normative authority over the beliefs of anyone who accepts quantum mechanics and applies it relative to a physical situation they may (but need not) occupy. These events may be described by statements (about values of magnitudes) that are meaningful in an appropriate environmental context, and quantum mechanics can help one to say when that is. Measurement creates an appropriate context, so here the Born rule indirectly yields probabilities of measurement outcomes. The quantum state of a system does not “collapse” on measurement: a new state must be assigned relative to a physical situation in which information about the outcome is accessible. Understood this way, there is no measurement problem, and violation of Bell inequalities does not demonstrate “spooky” non-local action. Quantum field theories have no physical ontology of their own: a quantum field is a mathematical object in a model whose application helps to improve and extend our descriptions of the world in other terms. We cannot realise the scenario of Wigner’s friend and its recent extensions: but the data that provide overwhelming evidence for quantum mechanics are objective in the same sense as the relative measurement outcomes described in those scenarios.
Applications of quantum mechanics have led to many successful predictions and explanations of puzzling phenomena, and we now apply quantum mechanics to gain, process, and communicate information in novel ways. We can understand quantum mechanics by understanding how we have applied it. We should not seek agreement on the nature of the world it represents, because this theory does not itself represent the physical world (though its applications do help us to represent it better). When applied to a quantum state, quantum mechanics yields probabiities for physical events: both state and probability are objective--not because they represent elements of phyiscal reality, but because each exerts norrmative authority over the beliefs of anyone who accepts quantum mechanics and applies it relative to a physical situation they may (but need not) occupy. These events may be described by statements that are meaningful in an appropriate environmental context, and quantum mechanics can help one to say when that is. Measurement creates an appropriate context, so here the Born rule indirectly yields probabilities of measurement outcomes. The quantum state of a system does not "collapse" on measurement: a new state must be assigned relative to a physical situation in which information about the outcome is accessible. Understood this way, there is no measurement problem, and violations of Bell inequalities does not demonstrate "spooky" non-local action. Quantum field theories have no physical ontology of their own: a quantum field is a mathematical object in a model whose application helps us to improve and extend our descriptions of the world in other terms. We cannot realise the scenario of Wigner's friend and its recent extensions: but the data that provide overwhelming evidence for quantum mechanics are objective in the same sense as the relative measurement outcomes described in those scenarios.