¿Cuál es la diferencia entre una medición y cualquier otro tipo de interacción en la mecánica cuántica?

Question

Hemos aprendido que la función de onda de una partícula que se derrumba cuando medimos una partícula ubicación. Si se encuentra, se vuelve más probable que encontrar un nuevo en la misma zona, y si no la probabilidad de encontrarlo en el lugar en el que se comprobó disminuye drásticamente.

Mi pregunta es acerca de la definición de la medición. Lo que hace una medición diferente de cualquier otro tipo de interacción entre dos partículas (gravedad y campos EM por ejemplo)?

En realidad, casi cada partícula interactúa con cualquier otra partícula, por lo que no hay que ser constante colapso de la función de onda todo el tiempo? Si esto sucede, estamos de vuelta en la mecánica clásica, ¿no?

Answer 1

Lo que describes en tu pregunta es la "interpretación de Copenhague" de la mecánica cuántica. Hay más matices en vistas de esto que hoy en día no tratar a las "medidas" tan asimétrica, ver, por ejemplo, las fuentes que hablan de la decoherencia.

Recomiendo ver el clásico de la conferencia "la Mecánica Cuántica en su cara" por Sidney Coleman para una buena toma de este tipo de cosas.

Answer 2

Interacciones medicamentosas simplemente implican una correlación en vías de desarrollo. Por ejemplo, si un electrón se coloca a través de una de Stern-Gerlach aparato, una correlación que se desarrolla entre la distancia recorrida en la dirección x y la distancia que se desvió en la dirección y. Es reversible. La medición que se produce cuando la partícula golpea la placa fotográfica es irreversible. Se asocia con la irreversible de la disipación, es decir, la generación de entropía.
Esta aproximación puede ser diseccionado más, pero se hace muy complicado.

Una muy buena (1983) el libro es por Wheeler y Zurek, "La teoría cuántica de la medición" disponible como un archivo djvu en http://www.4shared.com/get/vw66Qp70/Wheeler_JA_Zurek_WH_eds_Quan.html (8 MB, espere 30 segundos para la descarga). [Ahora bien, si sólo puedo averiguar cómo el trabajo de un lector para un Mac ...]

Answer 3

Mucho se ha cubierto en estas respuestas, pero es un aspecto que se ha dejado fuera. El real física sucediendo en cualquier proceso de medición incluye la amplificación. Feynman pensaba que esto era importante. Aquí, tal vez poco conocida cita de:

Nosotros y nuestros instrumentos de medición son parte de la naturaleza y por lo tanto son, en principio, descrito por una amplitud de la función [la función de onda] en la satisfacción de un determinista de la ecuación [ecuación de Schrödinger]. ¿Por qué sólo predecir la probabilidad de que un experimento dado conducirá a un resultado definido? A partir de lo que hace la incertidumbre surgir? Casi sin duda que surge de la necesidad de amplificar los efectos de una sola atómica de eventos a un nivel tal que puedan ser fácilmente observado por los grandes sistemas.

\dots ¿De qué manera es sólo la probabilidad de un evento futuro accesible a nosotros, mientras que la certeza de un hecho del pasado, a menudo puede aparentemente ser acertado? \dots Obviamente, estamos de nuevo involucrado en las consecuencias de los grandes de nosotros y de nuestros equipos de medición. La habitual separación de observador y observado que es ahora necesaria en el análisis de las mediciones en la mecánica cuántica, realmente no debería ser necesario, o al menos debería ser aún más analizado a fondo. Lo que parece que se necesita es el de la mecánica estadística de la amplificación de los aparatos.

R. Feynman y A. Hibbs, la Mecánica Cuántica y la Ruta de acceso Integrales, Nueva York, 1965, pág. 22.

Esta es citado y discutido en mi La Axiomatisation de la Física, ver http://www.mast.queensu.ca/~jjohnson/HilbertSixth.pdf y http://arxiv.org/abs/0705.2554

Answer 4

Es el caso de que todas las mediciones de proceder a través de la explotación de las interacciones naturales que entendemos teóricamente. Pero una vez que la medición se ha completado y el resultado en la mano, el QM análisis de la evolución posterior de sólo aquellos sistemas que dado que el resultado no puede emplear el estado original de la función (lo que permite al conjunto de los diferentes resultados posibles), sino que debe emplear sólo la parte de el estado original de la función que corresponde al resultado en particular. Este "repentino" cambio en el estado utiliza la función se llama función de estado de colapso. Muchos físicos consideran este cambio como correspondiente a nada más que el cambio en el experimentador del conocimiento una vez que el resultado está en la mano. Esta es la interpretación epistemológica de la función de estado. Pero muchos consideran el cambio como también refleja un verdadero cambio físico en el estado de los sistemas que se llegó a través de la medición de ceder el resultado particular. Esta es la interpretación ontológica de la función de estado y tiene muchas variaciones. Todavía muchos otros tienen una interpretación ontológica de la función de estado y al mismo tiempo negar que el colapso ocurre a todos.

Estos últimos puntos de vista, que también tienen muchas versiones, han dado lugar a interpretaciones diversas y/o alternativas para QM que ir por nombres como Piloto de onda, deBroglie-Bohm, Modal interpretaciones, estado Relativo, Muchos Mundos, Muchas Mentes, de las Historias Consistentes, la Decoherencia teórico, teórico de la Información, etc. Colectivamente, estos son todos llamados NO-Colapso de las teorías.

Los campeones de la real, el hundimiento físico también han sido en el trabajo, la creación de teorías alternativas propias que reemplazar el colapso postulado por las evoluciones que generan el colapso de forma dinámica. Estas teorías van por los nombres de sus autores, Ghirardi-Rimini-Weber-Perla, Karolahazy, Penrose, Gisin, Percival, etc. Colectivamente, estos son el Colapso de las teorías.

La dificultad de decidir entre estos muchos y todavía la proliferación de alternativas es debido al increíble éxito de la norma de gestión de calidad. Todas las alternativas deben, al menos, reproducir el corroboraron los resultados de QM, mientras que, posiblemente, permitiendo desviaciones en la, todavía, aguas desconocidas. Algunos de ellos no ofrecen las desviaciones de QM, en absoluto! De modo que decidir entre ellos y QM debe ser una cuestión de filosofía o de la estética. En cualquier caso, los días de la hegemonía de la interpretación de Copenhague, si es que alguna vez existió realmente, se ha ido para siempre.

Answer 5

La respuesta corta es que la medición y las interacciones son dos animales diferentes en la Mecánica Cuántica. En realidad las mediciones se realizan utilizando una de las interacciones fundamentales (generalmente EM), pero esto no entra en el marco de la gestión de calidad.

La respuesta larga es que usted no recibirá una respuesta satisfactoria a su pregunta. En primer lugar, porque los físicos no saben la respuesta, y segundo, porque los físicos no les importa.

La física se ocupa de la comprensión de la naturaleza, en la medida en que la realización de predicciones con respecto a las mediciones. Si tenemos una teoría de lo que sucede entre las mediciones (cosas como Lagrangians y fuerzas) y una teoría de las mediciones (un postulado de la Mecánica Cuántica que las funciones de onda colapso, además de la probabilística de la interpretación de la abs.cuadrado de la función de onda), y este marco funciona con la precisión deseada, a continuación, las implicaciones filosóficas de tratar de unir los dos son de interés para los físicos, a menos que traen consigo una comprensión más profunda de la naturaleza, en la medida en como hacer más precisa o más general de las predicciones con respecto a las mediciones.

En la práctica, la línea de preguntas que plantean ha sido investigado desde el advenimiento de la Mecánica Cuántica, pero a mi conocimiento, nunca nada salió de ella con respecto a la unificación de las fuerzas y de las mediciones ("no lo sé"), por lo que la corriente ha perdido el interés de un largo tiempo atrás ("no me importa"). (Como una interesante nota al margen, un resultado importante para salir de los relacionados con el tipo de investigación es la desigualdad de Bell.)

Lo siento si esta respuesta parece negativa. Para citar a David Mermin [corregido] con respecto a las cuestiones filosóficas acerca de la Mecánica Cuántica, la pragmática cosa a hacer es "cállate y calcula!"