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真的有人相信量子力学的多宇宙解释吗?

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online_member 发表于 2018-6-12 22:39:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
竟然真有人相信多元解释?感觉比民科还不如。今天看到有人为了追求量子永生竟然自杀了。
我对物理学的理解是,我们所观察的物理现象,必然是我们能观察的。
多元宇宙是不可观察的,跟扯淡的玄学有什么区别?
online_member 发表于 2018-6-12 22:39:42 | 显示全部楼层
根据评论更新几点:
首先,关于叫做“多世界”(MWI)还是“多重宇宙”。关于MWI和多宇宙,确实没有严格界定,我前面所说的不存在“多重宇宙”诠释,可能有点绝对(谢谢 @韩凯泽 指出)。但是,作为量子力学的多世界诠释和宇宙学中的平行宇宙,绝不是同一件事。谈到宇宙,必然要涉及时空,但是量子力学的MWI诠释根本不涉及时空,所以我认为把它和平行宇宙混为一谈不合适 -- 当然我不是认为平行宇宙不对,我只是不太了解它,所以不多说,但是我对此持开放的态度。平行宇宙理论的一小部分起源于MWI,但MWI不是平行宇宙。我希望人们给它正名,重新叫它“相对态表述”,或“普适波函数理论”。
第二,有知友( @逸夫 )谈到数学背后意味着什么,这里引用Tegmark 和 John Wheeler的话作为答复:
“……a TOE would probably have to contain no concepts at all. In other words, it would have to be a purely mathematical theory, with no explanations or“postulates” as in quantum textbooks”(“100 years of quantum”)。
大一统理论可能必然不包含任何概念。也就是说,他应该是一种纯数学理论,没有“诠释”或者量子力学课本中的那些“公设”。
从“闭嘴计算”的角度,波函数坍缩确实多余。同时,以“闭嘴计算”的角度,波函数坍缩又是一个省脑子的工具。
而多世界理论,就是一种几乎“没有诠释”的诠释。


第三,如果不满足于数学,想挖掘哲学含义,没错,多世界给人很大冲击,但是相比之下冯诺依曼的意识干扰整个宇宙这种说法,或者是哥本哈根学派中量子与经典的鸿沟,都是很难以让人接受的东西,一点也不比多世界更容易。我们必须要意识到,量子现象是反常识的,关于它的一切理论都会很“玄”,引用玻尔的话,
If quantum mechanics hasn't profoundly shocked you, you haven't understood it yet”
“谁不为量子力学所震惊,谁就没搞懂它”
我们必须要接受这种“玄”,因为它是事实。量子力学十几种诠释要么是很“玄”的,要么是已经被差不多摒弃掉的(如Bohm mechanics)。在我个人看来,波函数坍缩是所有这些“玄学”中最“玄”的概念。如果能够选择抛弃一个概念,那么我把“波函数坍缩”排在第一位。
多世界理论符合很多科学家以极简的理论描述普适的规律的信念。它假设极少,理论框架极其简洁,并且,更重要的是,一切可验证的预言都符合已经验证的结果。而它令人不舒服的地方是,它包含了部分不可验证的预言, -- 但是哪个理论没有呢?经典物理的“拉普拉斯之妖”不也不可验证吗?所以,关于多世界,一个合适的评价是:
“ it involves less words at the expense of more worlds”
“它以多个世界为代价,得到了简洁的理论”
也即是说,它以最简的理论,得到一切可验证的结果,作为副产品,它还得到了很多世界。
现在越来越多的人认定,量子力学中只有幺正演化,甚至波恩规则都已经从幺正演化中推导出来了(最早的推导就是从Everett的多世界诠释开始的,最近多人从多种途径完成了这个过程,虽然尚有争议)。然而,如果只有幺正演化,就必然意味着多世界。


第四,哲学含义见仁见智,你可以喜欢也可以不喜欢。我不会试图反对一个人的哲学观念。但是,我这里实名反对的,是题主的概念中,“多世界是一个玄学”,Are you kidding me?!它有着极为简洁的假设严谨的形式理论,和可验证的理论预言,是一个标准的物理理论。还是Tegmark和John Wheeler的观点,科学理论有三个阶段,
1、完全无知,
2、人们知道了,并且无法接受,
3、人们把它当做既定事实。
他们认为退相干理论已达到第三阶段,哥本哈根诠释根本没有跨越第二阶段,而MWI已经开始跨过第二阶段,正在取代哥本哈根。这是一家之言,但是这表明MWI被接受的程度,相信它的有各种大神,根本不会和“民科”沾边(像前面的Tegmark和Wheeler,此外还有霍金和费曼,据称也不排斥)。在量子信息领域,相信多世界理论的人更加多得令人惊讶,例如大神Deutsch:
it will be hard to deny the reality of all these parallel states if such computers(quantum computer) are actually built.
如果量子计算机真的可以造出来,那么人们难以否认这些平行状态的真实性

第五,原来最有优势的哥本哈根学说的困难不仅仅在于哲学,现在的弱测量的种种实验结果表明,所谓的“坍缩”过程可以是很缓慢的一个渐变过程,也可以是只坍缩了一小部分的“半调子”,如果不打补丁的话,最初的波函数坍缩是难以自圆其说的。


最后,并且是最能够支撑多世界理论的。退相干理论出现后,你很难不认为多世界是一种自然而然的结果。退相干之于多世界,就像是美女画了一个漂亮的淡妆,赏心悦目。如果把退相干和哥本哈根放到一起,感觉就像是给抠脚大汉画了个妆,是的,你可以给任何人化妆,但是它真的很丑好吧。
真的有人相信量子力学的多宇宙解释吗?394 / 作者:dzlqsq / 帖子ID:31007
以上。
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以下为原答案:
首先,量子力学有一个“多世界”诠释(many worlds interpretation, MWI),而没有“多宇宙”诠释。宇宙学有人搞平行宇宙,我对此不甚了解,但是似乎和MWI关系不大。
多世界诠释,可能是物理学中被黑得最多的一个理论,常见的错误认识包括:
1、“多世界假设平行世界的存在,或者假设世界可以分裂”。错!多世界仅仅假设波函数的真实存在,并没有假设多个世界存在。
2、多世界就是平行宇宙。错!多世界中的“世界”是有严格定义的。
3、多世界没有可证伪预言。错!多世界可以重现“正统”(Orthodox)量子力学的所有预言。并且似乎(文献上有人说,但我不了解)还有额外的独立预言,只是暂时技术上无法验证。
4、多世界是形而上学,而不是物理学。错!多世界有着严谨的形式理论,可实证的预言,符合一切物理理论的特征。多世界与退相干理论珠联璧合,极具美感。
5、“多世界”应该用奥卡姆剃刀切掉。错!多世界是量子力学所有诠释中,能够以最少假设获得“正统”理论全部预言的。多世界的存在本身不是一个假设,而是一个自然结论。如果你真的仔细看过它的理论,你有可能会觉得正相反:需要切掉的是波函数坍缩,而不是多世界。
还有很多……


“多世界”诠释,应该说拜Dewitt所赐,被严重娱乐化了。此人的功劳是重新发现了这一诠释,罪过就是把这一诠释黑化了。我还是喜欢一开始的“相对态”诠释,或者干脆叫Everett诠释。


总而言之,在你决定是不是相信它之前,请先了解它。不是通过不靠谱的科普了解,而是去了解它的形式理论。
76_avatar_middle
online_member 发表于 2018-6-12 22:39:42 | 显示全部楼层
建议题主看一些权威科普如《环球科学 · 宇宙专刊》,其中的文章都是由诺贝尔奖得主和学术界大牛写的,图文并茂且浅显易懂。
量子力学创立之初,薛定谔提出了一个方程用来描述微观系统状态(波函数),每个波函数都有很多解对应不同的状态,薛定谔方程可以很好地符合实验结果。但这就引发了一个问题,为什么我们观测到的微观粒子的状态是确定而唯一的?哥本哈根诠释认为我们观测的一瞬间波函数坍缩到了某一个解。薛定谔不同意这个诠释,因为波函数坍缩并不能通过数学公式推导出来(即观测不是幺正的),而且为什么波函数是坍缩到某一个解而不是其他的解。他由此提出了著名的思想实验薛定谔的猫,将微观不确定性放大到宏观世界,这就使人更加疑惑了。后来埃弗雷特提出了多世界诠释,他认为添加波函数坍缩的假设多余且不可靠。埃弗雷特的多世界诠释从纯粹的数学角度出发,提出:当系统如粒子与观测者的波函数叠加时,两者叠加态的波函数的每个元素中有两个相对态:某确定状态的粒子和观察到对应物体状态的观测者,并且由于演化过程遵循薛定谔方程,运算是线性的,处在某一状态的观测者不可能观察到另一状态的粒子。可以类比其运算过程为一棵树,树每一层不相互影响。(图片来自维基百科)
真的有人相信量子力学的多宇宙解释吗?383 / 作者:boma / 帖子ID:31007
由于不需要哥本哈根诠释的坍缩假设,多世界诠释实际上是优于哥本哈根假设,也是更符合奥卡姆剃刀原则的。随着后来退相干理论的发展,多世界诠释现在已经是量子力学的主流诠释(虽然很多物理学家会因为其不可实证而拒绝承认包括多世界诠释在内的任何一种诠释)。
另外,我以前也思考过物理学该是怎样的,但了解的多了以后,似乎我的观点都被打破了。因此在没有对一门学问有深入了解的情况下,最好不要建立某种先验的哲学观。比如多世界诠释,虽然在被很多物理学家认为是哲学而不是物理学的情况下得到其他一些物理学家的认同,也确实推动了物理学的发展(后来的退相干理论与其有密切关联)但其提出也是在埃弗雷特精通量子力学和数学的基础上。
online_member 发表于 2018-6-12 22:39:42 | 显示全部楼层
当然有,那就是从严肃正规的学术途径认识到这一解释及其历史,而不是仅仅从科普书上看到它的粗浅介绍的人。
推荐阅读:量子力学诠释问题
online_member 发表于 2018-6-12 22:39:42 | 显示全部楼层
如果一段这样的电影由2N个相片组成,这样电影的内容就已是固定的,假设有人你的问题存在一些问题,首先平行世界是后期对量子力学的新的诠释,替代了M理论,是为“物理的终极理论”而提议的理论,希望能藉由单一个理论来解释一切物质与动力的实质与交互联系。其结合了一切超弦理论(共五种)和十一维的超引力理论。 量子引力,又称量子重力,是描绘对重力场进行量子化的理论,归于万有理论之一隅;主要测验结合广义相对论与量子力学,为当时的物理学没有处理的问题。当时干流测验理论有:超弦理论、循环量子引力理论、声学类比模型。
 20世纪科学的两大支柱——量子力学和广义相对论——是不相容的。广义相对论在微观尺度上违反了量子力学的规矩;而黑洞则在另一极点尺度上向量子力学本身的根底挑战。 注:M理论的真相貌,仍然是一个未决问题
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