В честь столетнего юбилея квантовой механики журнал “Nature” провел самый масштабный в истории опрос специалистов по квантовой механике, который был призван выявить основные тенденции в понимании того, что квантовая механика говорит о реальности и какая ее интерпретация является правильной. Результаты этого исследования были представлены в статье Э. Гибни “Physicists disagree wildly on what quantum mechanics says about reality, Nature survey shows”. В качестве ключевых вопросов были выделены следующие: 1) Какая интерпретация квантовой механики является правильной? 2) Что такое волновая функция? 3) Существует ли различие между квантовыми и классическими объектами? 4) Требует ли измерение наличия наблюдателя? 5) Проходит ли в двухщелевом эксперименте электрон через обе щели? В данном обзоре автор критически рассматривает полученные в рамках проведенного опроса результаты, их репрезентативность и информативность.
В честь столетнего юбилея квантовой механики журнал “Nature” провел самый масштабный в истории опрос специалистов по квантовой механике, который был призван выявить основные тенденции в понимании того, что квантовая механика говорит о реальности и какая ее интерпретация является правильной. Результаты этого исследования были представлены в статье Э. Гибни “Physicists disagree wildly on what quantum mechanics says about reality, Nature survey shows”. В качестве ключевых вопросов были выделены следующие: 1) Какая интерпретация квантовой механики является правильной? 2) Что такое волновая функция? 3) Существует ли различие между квантовыми и классическими объектами? 4) Требует ли измерение наличия наблюдателя? 5) Проходит ли в двухщелевом эксперименте электрон через обе щели? В данном обзоре автор критически рассматривает полученные в рамках проведенного опроса результаты, их репрезентативность и информативность.
В данной работе рассматривается проблема предметности в контексте принципов научной рациональности (классической и неклассической). На материале базовых постулатов квантовой механики (таких как концепт состояния в квантовой механике, принцип квантовой суперпозиции, принцип неопределенности и др.) становится очевидно, что предметность (специфичная предметность в данном случае, поскольку мы помещены в пространство метафизики науки, работая с конкретной областью физики – квантовой механикой) становится проблематичной, в силу того, что эти принципы и постулаты не очевидны, отличны от уже имеющихся в классической физике и более того, с трудом совместимы с ними. Приняв разделение В.П. Бранского современных проблем физики на онтологические и эпистемологические (которые при этом очень тесно связаны с друг другом в силу специфики предмета квантовой механики), мы выделили три группы проблем: проблема наблюдения, проблема детерминизма и проблема полноты, последовательно разобрав их на примере существующих интерпретаций и подходов квантовой механики, где эта проблема ставится и имеет претензию на разрешение, но, однако, не разрешается до конца. Однако, как нам кажется, самой крупной проблемой, с неизбежностью появляющейся во всех интерпретациях, остается проблема самой квантовой реальности, нашего ее понимания и доступа к ней, поскольку квантовомеханические реалии с трудом представимы и переводимы на привычный нам мир классических объектов. В качестве выводов работы предложены возможные пути разрешения поставленных проблем.
Две методологические революции в физике - ключ к пониманию
оснований квантовой механики1 ... Дана свободная от парадоксов формулировка базовой системы
понятий и постулатов квантовой механики. Показывается, что
основания проблем квантовых измерений и редукции волновой
функции являются философскими, а не физическими, и их решение
состоит в правильной постановке вопроса и учете
теоретико-операциональной гетерогенности структуры физики, а не во
введении сознания в основания квантовой механики. ... Free of paradoxes representation of the basic system of the
concepts and foundations of the mechanics is done. It is
shown that foundations of 'problems' of quantum measurements and
reduction (collapse) of wave function are philosophical, not
physical. Their solution lies in working out a correct question
statement and also taking into account theoretic-operational
heterogeneity of structure of physical knowledge, but not in
introducing conscience in the foundations of mechanics. ... КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: научная революция, теоретическая физика,
основания квантовой механики, интерпретации квантовой механики,
парадоксы квантовой механики, коллапс (редукция) волновой функции,
измерения в квантовой механике, место наблюдателя, структура
физического эксперимента, соотношения неопределенностей, принцип
дополнительности. ... KEYWORDS: scientific revolution, theoretical physics,
foundations of mechanics, interpretations of quantum
mechanics, collapse (reduction) of wave function, measurement in
mechanics, place of observer, structure of physical
experiment, uncertainty relations, complementarity principle ... Если вы хотите кое-что выяснить у физиков-теоретиков о методах,
которые они применяют, я советую вам твердо придерживаться одного
принципа: не слушайте, что они говорят, а лучше изучайте их
действия... ... А. Эйнштейн ... Современная физика является продуктом двух научных революций -
XVII в. и границы XIX-XX вв. Обычно вторая рассматривается как
революция в физической картине мира, произведенная появлением
теории относительности и квантовой механики. Я хочу указать на
более глубокую революцию, революцию методологическую. ... Увидеть эту методологическую революцию проще всего на фоне
проходившей параллельно подобной революции в геометрии. В геометрии
можно разделить на два класса или типа: первичные, к
которым относятся точка и прямая и вторичные, к которым относятся
составленные из них фигуры. Вторичные явным образом
определяются первичные. Проблема оснований геометрии
состоит в определении первичных. До середины XIX в. они
рассматривались как неопределимые, но интуитивно ясные (очевидные)
понятия2. Однако во второй половине XIX в. в связи с
появлением неэвклидовых геометрий опора на очевидность перестала
удовлетворять (работать). В результате в геометрии возникла
проблема оснований. Д. Гильберт решил ее, введя неявный тип
совместного определения системы исходных (первичных) понятий -
точки, прямой и др. - систему аксиом геометрии, в каждую из
которых входило несколько исходных понятий (например, через две
точки всегда можно провести прямую и только
одну). ... То же имело место и в физике. Здесь (идеальные,
поскольку речь идет о теории) можно разделить на два класса (типа):
первичные идеальные (ПИО), к которым относятся
частица (тело) в механике, жидкость в гидродинамике и т.п., и
вторичные идеальные (ВИО), к которым относятся
модели различных сложных объектов и явлений. Сначала первичные
идеальные объекты считались интуитивно ясными (этот подход лежит в
основе курсов общей физики). Для Галилея и Ньютона главным
предметом поиска был закон движения, объект движения был очевиден.
Ситуация меняется во второй половине XIX в. в связи с появлением
электродинамики и термодинамики, где вопрос стоял уже и о самом
объекте. ... Для выхода из возникшего в результате этого кризиса оснований
(и связанного с ним гносеологического кризиса) был сделан
фактически тот же ход, что и в геометрии (поскольку физика
ориентировалась на заданный в математике уровень строгости) -
переход к неявному типу определения первичных идеальных
объектов. В результате в физике произошли существенные
перестроения структуры ее оснований, которые приобрели наиболее
четкое выражение в современных курсах теоретической физики, первым
среди которых является многотомник Теоретической физики Л. Д.
Ландау и Е. М. Лифшица (в этом мировое значение этого издания). К
сожалению, этот переход не нашел адекватного описания в методологии
и философии науки и не очень четко осознан самими физиками.
Отсутствие этого осознания лежит в основании мнимых парадоксов
квантовой механики (для решения которых предлагают включить
сознание в ее основания [Менский 2000, 2004, 2005; Wheeler 1977]) и
ее непонимания: Квантовую механику никто не понимает, -
утверждает нобелевский лауреат по квантовой механике Р.
Статья посвящена анализу проблемы виртуальной реальности – того, что и на каких основаниях можно считать виртуальной реальностью, как она воспринимается и может интерпретироваться. Исследование опирается на гипотетико-дедуктивный метод, используется сравнительный и герменевтический анализ. Исходя из ряда гипотез о фундаментальной реальности, делаются выводы о её наличном статусе и визуальных характеристиках. Так, при допущении многомировой интерпретации квантовой механики одним из следствий оказывается необходимость реализации всех возможных исходов, описываемых волновой функцией Вселенной (как суперпозиции всех возможных исходов). Показывается, что волновая функция сама по себе потенциально уже содержит реализацию всего возможного (допустимого законами природы) и тем самым является виртуальной реальностью (в понимании виртуального как «возможного»). Возможна и такая интерпретация, что волновая функция и есть единственно возможная реальность. В области всего возможного оказывается и содержание мышления. Другая гипотеза касается возможности цифрового моделирования Вселенной (гипотеза симуляции имеет ненулевую вероятность реализации). Показывается, что в случае компьютерной симуляции граница между критериями реального и виртуального исчезает и фактически можно поставить между ними знак тождества. Отдельно обсуждается вопрос о статусе фундаментальной объективной реальности и ставится под сомнение возможность установления наличия таковой как единственной в своем роде, существующей «сама по себе». Выводы о размытости различения виртуального и реального усиливаются за счёт рассмотрения реальности как пространства информации (уже без необходимости экзотических гипотез), функционирующего и реализуемого за счёт логических операций над битами информации (и являющейся условием самой себя). Поскольку физические процессы можно записать в виде последовательности битов, а последовательность может быть любой, любая реальность визуально репрезентована нам как код, который нуждается в интерпретации (наблюдении или измерении) и является виртуальной реальностью. Фактически именно интерпретатор определят реальность, присваивая одним битам значения «реальный», другим «виртуальный». В итоге делается вывод о том, что имеющиеся критерии не позволяют чётко разграничить одно и другое. The most common definitions of virtual reality state it as created artificially (by technical means) and open for interactions with the subject (the one who perceives it) with the help of the sensory organs. That is, this artificially created reality acts for the subject as a certain sign, which is visually accessible and somehow interpreted — it has meaning and value for the subject. Thus, the key to understanding virtual reality is the aspect of its artificially created and interactive nature, which differs from ordinary, “real” reality. But this reality is non-authentic, artificial. What does “non-authentic” mean? Does this mean that it is false or illusory? That it does not “actually” exist? Reality is often understood as something external to the subject, which they perceive and where exist as a part at the same time. Thus, the real is the perceived. Further, the real can be material and abstract, created by nature or people (by itself in both cases). Fundamental reality is understood as some primary physical scene of actions, phenomena, and processes, which was not created by man and itself serves as a condition for the creation of everything else, including man. Virtual reality stands up to this primary reality. It is secondary, created artificially on the basis of the primary one (and, as they say, with the help of technical means). What does “artificially created with the help of technical means” mean? Obviously, it stands for commonly called cultural objects created by people as opposed to those created by nature itself. The question is what part of culture to separate from “real” reality and place in the realm of the virtual one. Based on the analysis of the many-worlds interpretation hypotheses and the simulation hypothesis, the article shows that any virtual (in the sense of possible) reality is real and even necessary. Furthermore, without resorting to such strong hypotheses, the universe as a space of information (as bits and logical operations on them) allows us to consider both potential and actual realities equally. In digital code, the whole possible reality (in this respect, it is virtual) is potentially presented to us, and, thus, it has already been realized (the same applies to the wave function). The interpreter— the one who gives meaning to signs and their sequences (both for oneself) – shares the final opinion of what is considered real . But some different realities talk is not relevant here — all are dual concerning each other.
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТАНОВЛЕНИЯ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ Работа выполнена при финансовой поддержке фонда РГНФ (проект № 13-03-00065).Проиллюстрированы отношения преемственности квантовой механики с классической физикой.Показано, что, во-первых, концепция преемственности и принципа соответствия Бора были необходимыми средствами построения квантовой теории на начальном этапе развития; во-вторых, некоторые концепции классической физики использовались как для построения квантовой теории, так и для ее обоснования.Таким образом, квантовая механика есть синтез старых классических концепций и нового неклассического (физического и математического) содержания.
It is shown that the many-worlds interpretation of quantum mechanics of Everett has in their justification the false logical construction.
Многомировая интепретации квантовой механики Эверетта – эвереттика или оксфордская интерпретация – имеет в своём обосновании ложное логическое построение. Объяснение противоречия опыту «расщепления наблюдателя» обосновывается на ошибочном сходстве с невозможностью почувствовать движение Земли, которое, тем не менее, доказывается теорией Коперника.
В самом деле, проведённая Эвереттом параллель состоит в сравнении двух принципиально различных ситуаций. В случае с ощущением движения Земли доказательством ложности ощущений и истинности движения Земли является реальное физическое наблюдение. Первоначально в большинстве случаев наблюдение было косвенным, но при этом подтверждалось строгими доказательными логическими рассуждениями. В дальнейшем такое движение наблюдалось самым непосредственным образом. То есть, отсутствие субъективных ощущений движения Земли получило строгое экспериментальное объяснение.
Совершенно иная ситуация складывается с «расщеплением наблюдателей». Никто из них, бесспорно, ни в одном эксперименте субъективно не ощущает своего расщепления на разные ветви альтерверса. Но в данном случае, в отличие от экспериментального наблюдения вращения Земли, не существует и принципиально не может существовать эксперимента, способного показать такое расщепление! Здесь неуместна даже формулировка «во всяком случае, в настоящий момент таких экспериментов не проводилось». Такие эксперименты неосуществимы в принципе.