¿Dónde trazar la línea entre la teoría de la mecánica cuántica y su (s) interpretación (es)?

Question

He completado un año de QM curso (nivel de pregrado) y me he quedado confundido sobre dónde trazar la línea entre la mecánica cuántica, teoría y su interpretación(s). Personalmente me gustaría que se adhieren a ninguna interpretación en todos, pero ya no sé lo que es interpretación y lo que no lo es, es muy difícil seguir esta regla. Muchos libros de introducción no se menciona si el uso de una interpretación particular a todos, y sospecho que hacen uso de algunos de interpretación(s) de aquí y de allá, sin ningún aviso ni notificación.

Por lo que he leído en Internet, el "colapso" o "reducción" de la función de onda, es parte de las interpretaciones de gestión de calidad. No todas las interpretaciones asumir incluso hay tal cosa como un colapso de $\Psi$. Bueno, eso es fácil.

Pero, ¿qué acerca de lo $\Psi$ representa, por ejemplo? He comúnmente leer que su módulo al cuadrado representa la densidad de probabilidad de encontrar la partícula(s) en una posición determinada(s) y hora(s). Pero hace una descripción ya asumir una interpretación?

¿Qué acerca de la QM postulados? Es allí cualquier interpretación oculto en uno o más de estos postulados?

He leído varias Lubos Motl de posts (aquí en la PSE y en su propio blog) y a él (y al parecer de muchos otros como John Rennie y Zurek), $\Psi$ es totalmente subjetiva y dos observadores de un mismo sistema cuántico necesidad de no utilizar el mismo $\Psi$ a describir el sistema. Pero ninguna mención de cualquier interpretación que se ha hecho siempre. Yo sospecho que el uso de algunos de interpretación para hacer esas afirmaciones, pero no pude conseguir la información de flotar a través de muchos libros (entre ellos uno por Zurek llamado "la teoría Cuántica y de la Medición", que es un paquete de muchos QM papeles y uno de esos de papel por parte de Londres, alrededor de la página 250 parecía estar de acuerdo con la Motl la descripción).

He oído hablar de la "Cállate y calcula!", pero he leído en la Wikipedia que es asociado a la interpretación de Copenhague. Es que realmente así?

He leído de los estados alephzero que QM funciona perfectamente sin ningún tipo de interpretación. Citando a él:

"Colapso de la función de onda" no es parte de QM. Es sólo parte de algunos las interpretaciones de gestión de calidad (en particular, la interpretación de Copenhague). El hecho de que esta interpretación se utiliza en una gran cantidad de pop-ciencia escribir sobre QM no hace de ella una parte esencial de QM - para citar David Mermin, "cállate y calcula!" Nota: AFAIK no hay los llamados "estándar de interpretación" de la QM - funciona perfectamente bien como una teoría de la física con ninguna "interpretación".

Mi pregunta es, ¿cómo en la Tierra que nos dibuja la línea entre QM teoría y sus interpretaciones? Los libros parecen completamente borrosa en ese aspecto y casi todas las demás fuentes que pude encontrar.

Answer 1

La interpretación es lo que la gente no tiene que estar de acuerdo en tener la misma exactitud de las predicciones acerca de lo observable.

La mecánica clásica es empíricamente equivocado en las formas de la mecánica cuántica no es. Por ejemplo, sólo la mecánica cuántica predice discretos energías de los electrones atómicos, y los cambios discretos en estas energías de la absorción y emisión de radiación. ¿Cómo conseguir que estas energías? Empíricamente, de medir; teóricamente, se reduce a un problema de cálculo. Estas de acuerdo; no hay ninguna "interpretación" en el trabajo hay.

Mientras tanto, hay experimentos que usted puede hacer que varían en sus resultados a partir de tiempo al tiempo, y las frecuencias de los resultados son, de nuevo, disponibles tanto empírica y teóricamente. La última viene de la misma cálculo aparato. ¿Qué es eso? Tiene una fórmula para algo que se llama $\psi$, cuya plaza módulo nos da las respuestas que queremos? Genial, nuestra teoría es predictivo (en la medida en que nada probabilístico merece que la etiqueta).

Pero ¿qué es esto $\psi$ que surge tanto de los ejercicios? Bueno, no es una cosa mecánica clásica hace afirmaciones acerca de, o experimentos de detectar; así que cualquier respuesta que usted dé a esa pregunta, lo que equivale a una interpretación de la mecánica cuántica. Oh, usted necesita $\psi$ o alternativas para obtener las predicciones, y las predicciones son correctas; nadie discute que cualquiera de dichas declaraciones. Pero cuando le pregunto lo que estos elementos "son", o "lo que hacen no se ve", que es la interpretación.

Consigue un 20 QM expertos en la habitación, cada uno de ellos suscribirse a una interpretación diferente. Ellos te hacen el mismo predicciones acerca de los experimentos " los resultados observables. Y si, en un experimento que deja un electrón de la posición que no, uno de estos expertos dice que el electrón es "en algún lugar específico no lo sabemos", y otro dice que el electrón está "en todas partes a la vez", y otro que "no tiene una ubicación", que he encontrado algo que no están de acuerdo. Simplemente no es un observable cosa.

Esto no significa que la interpretación es bunkum, o en las interpretaciones son erróneas, o usted no debe pensar acerca de las interpretaciones. (Dato curioso: filosofía de la física no se limita a preguntas incómodas acerca de la mecánica cuántica.) Pero ya que tu pregunta es acerca de dónde está la línea que existe entre las interpretaciones y el resto de un administrador de cola de libros de texto del contenido, así... ver la frase en negrita en la parte superior.

Confía en mí, entiendo la necesidad de poner como poco de filosofía en cosas como sea posible. Que hago, me encanta me compuadora. Pero que debe cortar en ambos sentidos, es decir, usted no quiere demasiadas opiniones filosóficas acerca de cómo poco la filosofía de los físicos deben estar haciendo bien. Por ejemplo, "cállate y calcula" no significa "no tienen una interpretación"; para mí, esto significa, "es las 9 de la mañana y estamos en la predicción de los resultados experimentales; usted puede preguntarse lo que está pasando detrás de las escenas "cuando estamos en el bar". (O viceversa!)

La "filosofía" no es necesariamente peor que la "física". Es sólo usted puede discernir qué es lo que el hecho de que sabemos más de cómo conseguir que todo el mundo en la misma página para algunas de las preguntas que para otros. Tal vez que no es una mala cosa. Usted no tiene que estar de acuerdo , la falta de un consenso interpretativo es "vergonzoso", pero vale la pena saber que se está perdiendo el consenso.

Answer 2

Las interpretaciones están aquí para hacer sentido del formalismo de gestión de calidad. Independientemente de los cálculos y manipulaciones simbólicas que usted necesita hacer para preparar y analizar una experimentación real, es QM. Independientemente de imágenes conceptuales que utiliza para desarrollar una intuición acerca de lo que está pasando es una interpretación.

Cuando la gente dice "no hay colapso", este puede ser un punto interesante que hacer, en algún nivel, pero el hecho es que después de una medición real tiene que actualizar el estado cuántico de su sistema. Si uno llama a este "colapso" o algo más no importa, es un paso necesario que usted simplemente no puede prescindir de ninguna manera práctica - así que esto es parte de QM, no de cualquier interpretación.

Ahora la desnuda verdad es que nadie sabe lo QM es realmente acerca de; es todavía en gran parte un rompecabezas. La gente siente incómodo con este estado de cosas empujar a sus favoritos interpretación y fingir que todo está resuelto, pero no lo es. Una vez que se resuelva, no habrá ningún punto en la idea de "interpretación". No hay ninguna "interpretación" de la termodinámica, no hay ninguna "interpretación" de la Hamiltoniana de la mecánica, debido a que los marcos conceptuales de estas teorías no hacen daño a nuestro cerebro la manera QM la actualidad. El problema con QM interpretaciones es que cada uno de ellos es completamente inaceptable en el nivel conceptual para toda una clase de personas.

Para algunos detalles de las conversaciones sobre esto, recomiendo Laloe, 2004 y Pablo Echenique-Robba, 2013. Véase también Mermin, 2009 y Landsman, 2005.

Answer 3

Hay diversas formas de la "interpretación de Copenhague", pero la mayoría de ellos comparten la característica siguiente: ellos no son realmente interpretaciones. Normalmente, una parte crucial de lo que una interpretación de la mecánica cuántica hace es hacer ontológica de reclamaciones ("lo real"), que son notablemente ausentes en el formalismo de la mecánica cuántica. Es cierto que algunas interpretaciones (por ejemplo, QBism) explícitamente no hacer esto, pero QBism todavía hace una fuerte declaración sobre lo que la función de onda es (un estado de conocimiento). Copenhague no hacer esas afirmaciones, por lo que es la "interpretación operativa," si se quiere.

Así que la conclusión es: si quieres evitar las interpretaciones, la de Copenhague "interpretación" es una buena manera de ir. La línea que se está por lo tanto la elección no cruzar es esencialmente el de hacer ontológica de reclamaciones y atribuir significado a la función de onda, más allá de como una herramienta para predecir la medición de los resultados.

Answer 4

IMO la tuya es una pregunta excelente, muy bien expresado. Me atrevo a decir que una pregunta sincera (por primera vez he upvoted una pregunta). Me pregunto sin embargo si vas a recibir respuestas satisfactorias. Voy a esperar y ver si su pregunta se pondrá en espera como requerir opiniones, no una corriente principal de la física de la respuesta.

Yo no puedo dar una respuesta de la mina, pero sólo algunas notas.

1. No creo que diga que se puede utilizar QM con ninguna interpretación. Esto no es cierto para cualquier capítulo de la física. En muchos casos, las interpretaciones se entiende, asume como evidente e incuestionable, pero siempre están presentes.

2. La regla de "shut up and calcular" es nula (en mi humilde opinión). QM es una teoría y se le solicita que se aplican a los experimentos. Hay una metáfora (debido a Hempel) me gusta mucho: la teoría es una red suspendida sobre la realidad del océano. Usted necesita algunos cables conectados a la red y la pesca en el océano.

3. Intente un ejercicio: considere los problemas propuestos a ti mismo y mira donde y cuando las preguntas salieron de la mera matemática computación (encontrar los autovalores y autovectores, mostrar si algunos operadores de viaje, etc.). Observar cuidadosamente la redacción de las preguntas. Hay muy probable que una interpretación es presentar, de manera explícita o no.

Answer 5

Esto generó una gran cantidad de respuestas: Aquí quiero para definir la "interpretación"

En la mecánica cuántica tiene una interpretación si el matemáticamente calculada predicciones para la verificación experimental son las mismas, con el universalmente enseñó al inicio de los cursos de interpretación de Copenhague.

Ejemplo: Bohm mecánica des es una interpretación de la no relativista de la mecánica cuántica, como predice exactamente los mismos números para los experimentos,

Otro ejemplo es el de la interpretación de muchos mundos,utiliza las matemáticas de la teoría cuántica de campos dando a la realidad, que se ramificaban de todos los posibles resultados de los cálculos existentes, como los mundos.

Si/cuando una interpretación de la mecánica cuántica va a venir para arriba con las predicciones experimentales diferente de la de Copenhague uno, deja de ser una interpretación, y es para la validación o falsación. (y el de Copenhague).

Aquí es el conjunto de postulados comunes a todos los Copenhague versiones.