写真や「またこの猫?」での多世界解釈

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ビデオからの抜粋:www.youtube.com/watch?v=kTXTPe3wahcの

一部を記事からの方程式と多対

世界の量子力学の解釈-ミチオ・カク:著書「パラレルワールド、時間の穴と第十寸法を通じA科学オデッセイハイパースペース」

ブック「無限の始まり」-DavidDeutsch




量子物理学を完全に観察することはできないという事実と、すべての新たな問題に関する実験のために、科学者は宇宙の世界秩序に関していくつかの陣営に分かれています。多世界解釈は、コペンハーゲン解釈および一貫した年代学の解釈とともに、物理学および哲学における主要な多世界仮説の1つです。



古典的な物理学では、すべてが単純です。空間と時間があり、この空間に問題があり、システムのパラメーター(インパルスや位置など)があり、これらのパラメーターの変化を説明する物理法則があります。システムの初期状態を正確に知っていれば、その将来の動作を絶対的な精度で予測できます。



量子物理学ではそうではありません。ここでは、システムは波動関数によって記述されています。特定の状態(たとえば、特定の座標や運動量)でシステムを測定する確率を定義します。測定前には、システムに特定の瞬間があるとは言えず、波動機能しかありません。



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しかし、問題は、量子力学では粒子の波動関数を確認できないことです。



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粒子の波動関数を測定しようとすると、可能な勾配全体ではなく、オプションの1つが表示されます。



量子力学を研究する多くの人々は、2つのルールセットがあるという事実に慣れています。



  1. 見ていないときは、波動関数はシュレーディンガーの式で表されます。
  2. そしてそれを測定しようとすると、同じ機能が即座に崩壊します


Schrödinger自身は、彼らが通信でEinsteinと話し合ったこのアイデアを気に入らなかった。そして、シュレーディンガーの猫を使った実験も同じ場所に現れました。



実験の説明



実験のアイデアは、知覚できない量子効果を猫のような具体的ものリンクすることでした。



猫を箱に入れます。ボックスには、放射源、粒子崩壊検出器、および検出器が粒子の崩壊を検出した場合に放出されるガスが含まれています。



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理論によれば、粒子には確率があります。崩壊するかどうかです。そして、この粒子の状態の測定だけが、それが崩壊したかどうかについての答えを私たちに与えるでしょう。私たちの側からの測定が行われるまで、私たちは粒子の状態について何も知りません。



箱を開けて猫が死んでいるかどうか、つまり測定を行ったときにのみ結果を知ることができます。



測定の瞬間まで、システム全体が混乱した状態にあります。



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良い結果(猫の場合)



原子は崩壊せず、検出器は崩壊を検出せず、フラスコは壊れず、猫は目を覚ましている



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悪い結果(猫の場合)



原子が崩壊し、検出器が崩壊を検出し、フラスコが壊れ、猫が死んで



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いる箱が閉じている間、猫は外部の観察者のために重なっています



|>=12(|>+|>)



この実験では、猫の状態は原子の状態に直接依存しています。つまり、原子と猫は互いに絡み合っています



しかし、量子力学によれば、原子は特定の状態である必要はありません。ほとんどの場合、彼は重ね合わせています。



それら。崩壊し、同時に押しつぶされていない。



原子の画像とその波動関数



さらに、原子の重ね合わせは、検出器の状態と絡み合い、その結果、猫と絡み合います。



しばらくすると、箱の中身全体の波動関数が重なり合っていることがわかります。



死んだ猫と生きている猫の2つの状態を持つボックス内のシステムの画像



  • ある状態では、原子は崩壊せず、ガスの入ったテストチューブは無傷で、猫は生きています。
  • 別の状態では、原子が崩壊し、試験管が壊れ、猫が死んだ


さらに、私たちがオブザーバーとして箱を開けて中を見ると、波の機能が崩壊し、猫が生きているか死んでいるかがわかります。はい?



あんまり



古典的な(コペンハーゲン)解釈は、観測プロセスが波動関数が状態の1つに崩壊するプロセスであることを示唆しています。崩壊は、波動関数が元の波動関数の一部としてのみ進化し続けるという事実につながります(記事の最初からの写真1と2)。オブジェクトはもはや重ね合わせの状態ではなく、その結果、可能な値の1つを取ります。



結果として、量子エンタングルメントのすべての影響が消えます。この理論は、波動関数の崩壊がどのように発生するかを説明していません。また、一部の相互作用が崩壊を引き起こし、他の相互作用が引き起こさない理由も説明していません。



波動関数の崩壊に関するコペンハーゲンの解釈は、多くの人に人工的なトリックとして認識されていました。したがって、測定動作がより基本的な物理的原理の観点から解釈される別の解釈を探さなければなりません。



これまでで最も手の込んだ解釈の1つは、多世界解釈です。



多世界の解釈



量子エンタングルメントなどの用語があります。これは、互いに向かって飛んでいる2つの電子が衝突し、絡み合うときです。



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そして、ある電子の運動量を測定するとすぐに、別の電子の運動量を認識します。



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ある電子を測定すると、別の電子の波動関数は、それらの間の距離が数百万光年であっても、瞬時に崩壊します。



相互作用し、電子は波動関数を持たなくなり、それらの状態を1つの共通関数で表すことができます



これは無期限に続けることができ、最終的には、宇宙の宇宙全体の状態を表す波動関数は1つだけであるという結論に達します。



詳細はほとんどありません



コペンハーゲンの解釈では、量子システムが観察される場合、それは1つの規則のセットによって記述され、観察されない場合、別の規則のセットによって記述されると考えられています。



この仮定によれば、シュレーディンガーが箱を開けると、猫は「生きている」または「死んでいる」状態に倒れます。



|>=12(|>+|>)





量子論からこの仮定を取り除くと、崩壊した原子と崩壊していない原子の重ね合わせが、検出器と猫自体に絡み合うことがわかります。



人間も原子でできていることを忘れないでください。そして、システムが猫と混同されると、それは私たちと混同されます。



これは、MMIによると、Schrödinger(III)が混乱した状態にあることを意味します。



|,>=12(|,"">+|,"",>)





この方程式に、環境(env)を追加する必要があります



|,>|>=12(|,"">+|,"">)|>





デコヒーレンスプロセスの結果としての環境は、それらの両方に巻き込まれます。



|,,>=12(|,"","">+

+|,"","">)|>



この場合、Schrödingerには、測定を「キャンセル」したり、2つの状態を「解明」するための何かを実行したりする機能がなくなりました。 2つの世界は分かれていました。一方のシュレーディンガーは死んだ猫を見つけ、もう一方の世界は生きていました。同時に、崩壊は発生しませんでした、これはすべてまだ大きな波の機能の単一の進化です。



システムの2つの状態の画像。 1つは男性と死んだ猫を観察し、もう1つは男性と生きた猫を観察します。



ボックスを開いたとき、変更や折りたたみ機能は重要ではなく、ボックス内のシステムと混同されていることがわかりました。



これは、生きている猫と死んだ猫の両方のシステムが表示されることを意味します。

したがって、私たちは生きている猫のいる箱の前にいて、死んだ猫のいる箱の前にいるのはさまざまな世界です。



まあ、実際には、私たちではなく、宇宙が2つの現実に崩壊したときに現れた私たちのコピーは、今では決して交差することはありません。



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その結果、宇宙は分裂し、2つのほぼ同一の現実が発生します。



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これは、多世界解釈の主なアイデアです。その唯一の仮定は、宇宙全体が1つの波動関数によって記述されるということです。 「古典的な」世界、オブザーバー、崩壊はありません。これはすべて、シュレーディンガー方程式の作用下での1つの波動関数の単一の進化です。私たちが崩壊として観察するのは、もっぱらデコヒーレンスのプロセスであり、オブジェクトとそれが絡み合っている環境を「解く」ことができないことです。



この場合、「崩壊」が発生するたびに異なる「世界」が発生します。つまり、システムと環境の相互作用です。この場合、波動関数の分岐に従って1つの世界が複数に分割され、これらの世界は相互作用しなくなります。



合計、宇宙全体を表す宇宙波関数自体は明確な状態を持っていませんが、すべての可能な宇宙で構成されているため、これはすべて部分的な解決策にすぎません。したがって、ハイゼンベルグによって最初に発見された不確実性の問題は、今では宇宙全体に広がっています。



これらの理論で操作できる最小の単位は宇宙自体であり、量子化できる最小の単位は、死んだ猫と生きている猫の両方を含む、考えられるすべての宇宙の空間です。したがって、ある宇宙では猫は本当に死んでいますが、別の宇宙では生きています。ただし、両方のユニバースは同じコンテナ内にあります。つまり、ユニバースの波動関数です。



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