¿Qué es exactamente el "observador" en la física y/o mecánica cuántica?

Question

Posibles Duplicados:
la naturaleza de un observador

Por ejemplo, en el experimento de doble rendija, ¿qué es exactamente definido como un observador? Recuerdo que desde algún lugar, la luz es también un observador?

Answer 1

Supongo que el término "observador" es bastante engañosa, y debe ser evitado. Es mejor pensar en términos de mediciones.

Usted comienza con un arbitraria del estado de vectores $\Psi = (1, 1)$*. Es una superposición de las dos posibilidades "a la izquierda de la rendija' $(1,0)$ & 'derecho de hendidura' $(0,1)$. Una medición es un proceso físico que los proyectos de este en un eigenstate de su observable $\hat O$ - afeita fuera de todos los componentes en una cierta base, excepto uno. Físicamente, si se realiza la medición, se obtiene por ejemplo,$(1,0)$, y se puede decir que se fue por la izquierda de la rendija. Matemáticamente, su nuevo vector resuelve la ecuación de $\hat O \, \left|\Psi'\right\rangle = \lambda \, \left| \Psi' \right \rangle$, lo que significa que está en un eigenstate - ahora tiene un valor definido de que-ranura-se-fue-a través de.

Esta es la cosa más importante acerca de la mecánica cuántica mediciones: no 'medida' en el sentido habitual de la palabra (escanear algo pasivamente), manipular y seleccionar (o 'preparar los estados'). Por ejemplo, en el experimento de Stern-Gerlach, no de alguna manera escanear el spin de los electrones. Que les pasa a través de un campo magnético, lo cual los lleva a un giro eigenstate. A continuación, usted sabe, que los que van hacia arriba (o hacia abajo) ahora tienen girar hacia arriba (o hacia abajo).

Ahora, ¿cuál es el observador aquí? Si usted no desea conseguir metafísica, es sólo alguien que realiza el administrador de cola de medición.

Personalmente, estoy siempre desconfiar de las explicaciones que envuelven conciencia humana, privilegiada observadores, etc.. me gusta a mi la física para trabajar también en la luna, incluso cuando nadie está mirando :-).

(También, recuerde que el "observador" podría tener un significado diferente en diferentes partes de la física. En la relatividad, cuando se habla de los observadores que quieres decir diferentes marcos de referencia (que se mueve a diferentes velocidades). También podría encontrar en la discusión de los conos de luz o evento horizontes. Hay algunas cosas que un cierto observador no puede ver (porque están fuera de su cono de luz, en el lado equivocado de un horizonte de eventos, ...).)

---

* Tenga en cuenta que $\Psi$ es realmente una función (la función de onda). En álgebra lineal uno puede tratar a las funciones como vectores. Uno puede componer cualquier función (del tipo de las que necesitamos en QM) de la base de funciones, al igual que uno puede componer cualquier vector espacial mediante la adición de vectores de la base. Perdóname si esto ya es evidente y trivial, pero estos son realmente cosas básicas que hacen QM mucho menos misterioso.

Ah, y lo siento si mi notación es un poco descuidado. Es más acerca de la idea general.

Answer 2

El matemático von Neumann quien se le ocurrió la idea del colapso de medición descubierto el de von Neumann de la cadena de proceso en la mecánica cuántica. Utilizando el concepto de entrelazamiento, mostró que el sistema se enreda con el aparato, y el sistema junto con el aparato enreda con el primer observador, y el sistema-en el aparato de observador combinación enreda con otro observador más, etc. Este es el amigo de Wigner. Él dejó el medio ambiente porque no aprecian la decoherencia, pero también debe agregar el medio ambiente en la mezcla. La cadena crece con el tiempo, la expansión de la burbuja de Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) enredo. Con múltiples observadores observar desde diferentes ángulos, usted puede tener varias cadenas, pero todos enredados el uno con el otro.

Pasado el punto de irreversible la decoherencia, no importa donde a lo largo de la cadena, el colapso ocurre. A partir de un positivista punto de vista, la ubicación es inobservable. Este es el Heisenberg de corte, su móvil "Promedio". ¿El de von Neumann de la cadena de nunca acabar? Cuán lejos se puede empujar el "Promedio"? En el amigo de Wigner escenario, usted puede pulsar el "Promedio" más allá de un observador humano a otro observador. Wigner, por supuesto, negar que, diga que usted no puede incluso empujar pasado el más profundo observador humano, pero lo que es tan especial acerca de los seres humanos? Lo de los gatos? von Neumann señaló también que sin un colapso, que terminan con un "universal de la función de onda" de todo el universo.

Answer 3

Esto depende de la interpretación de la mecánica cuántica, pero si tomamos en cuenta las interpretaciones con el colapso y no ramificación universo en su forma final, la conclusión es que el observador es una única persona especial que ha especiales propiedades físicas, y el único para quien esta teoría completamente obras.

Si tomamos en cuenta los muchos mundos o pariente interpretaciones, cada persona se ve a sí mismo como a los observadores, a fin de que sus observaciones no sean coherentes entre otros.

Este es un profundo problema filosófico, pero el hecho de que cada persona debe verse a sí mismo no obedecer a ningún universal de la teoría (incluso si todas las demás personas deben parecen obedecer a) es un hecho establecido (ver aquí)

Answer 4

Lo que un observador que es, es siempre el caso en la función de onda universal, hay una superposición de el observador existentes y no existentes. Supongamos que un humano específico, se asigna el observador designado. La persona de la concepción es, probablemente, depende de eventos aleatorios como la posición de los espermatozoides que son sensibles a los resultados de los eventos cuánticos. En cualquier caso, que la persona en el material genético, como determinado por la genética crossover es, sin duda sensible a los eventos cuánticos. Y los genes de una persona a determinar la probabilidad de supervivencia hasta la edad en la que se puede contar como un observador. Por lo tanto, hay una superposición de esa persona existente o no existente, o en una superposición de diferentes genes. Menos polémico, la formación de la estructura debe su origen a las fluctuaciones cuánticas justo después del big bang, y la ubicación de grupos de la materia a determinar las posibles ubicaciones de los observadores. Que la decoherencia sucede en todos estos casos es además el punto. Si la mecánica cuántica se define con respecto a un observador, post-selección de la existencia de el observador es inevitable. Aquellas ramas donde el observador no existe, tiene que ser expulsado.

Las preguntas sobre la naturaleza de el observador no puede ser desligada del el principio antrópico. Tal vez Wheeler fue a la derecha en su universo participativo.

Answer 5

Nada material tiene el doble aspecto, tanto de la materia y un proto-observador (propiedad dualismo). Un electrón que gira alrededor de un núcleo en un átomo es un proto-observador del núcleo y de los otros electrones. Un termostato es un proto-observador observando si la habitación está "muy caliente" o "demasiado frío" o "justo". Un avanzado lo suficiente como agregado de la proto-observadores como un cerebro humano puede convertirse en un observador. Esta posición es panobserverism. ;)