作家
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| 2009/06/12 13:59:17瀏覽2785｜回應1｜推薦2 | |
我們的現實世界是個低維世界 我們之所見 只是態向量在我們世界裡的分量投影而已 狗吉拉閱讀量子史話系列心得整理... ......... MWI 多重世界詮釋 狗伯上一篇小文說到... 薛丁格的那隻 同時又死又活 不死不活的貓 逼著哥本哈根派的部份學者 不得不引申出波函數 "潰縮" 與導致潰縮 的 "意識機制"說法(這倒不是波耳本身說的) 這隻薛丁格之貓 讓哥本哈根派 尷尬不已的面對著自己這種超級形而上的說法 慘兮兮地 找不到樓梯可下 為了規避導致波函數潰縮的"意識"到底是個什麼東西 為了躲避這種怎麼樣也說不清的哲學問題 後繼的天才學者們 絡繹不絕地 提出了諸如... -----MWI 多重世界詮釋 -----去相干理論 -----GRW自發局部定域理論 -----去相干歷史理論 等等.......詮釋 依其邏輯結構 我們先來看看其中的MWI 多重世界詮釋 Hugh Everett 艾夫萊特 在其1957年的博士論文中 提出了一套新的詮釋...如下 粒子在被觀測之後 其波函數的疊加態其實並未潰縮 (很乾脆吧!! 他從根本就推翻了哥本哈根派的潰縮概念) 那麼為什麼在現實世界裡 我們看不到又在左縫 又同時在右縫的粒子呢? (只能看到粒子越過狹縫後 在屏幕上現身的結果) 那是因為 在我們突擊式的觀測粒子通過狹縫的時候 整個主觀世界也一樣的處在疊加的狀態下 整個世界 同時是粒子通過左縫 與 粒子通過右縫 的波函數 疊加在一起的世界 粒子沒有必要去突然潰縮 而選擇要通過那一狹縫 粒子反而依然是兩個量子態都存在 而且疊加量子態存在的範圍不僅只發生在粒子身上 而是整個含有粒子的世界 都以兩個量子態同時存在 觀測者本身與其存在的世界都進入了疊加狀態中 由於主觀的我們 只能存在於其中一個量子機率態狀況下的世界裡面 所以我們只理解到了其中一種量子態的粒子狀況 其實 同時間裡 也存在另一種量子態之下的世界 只不過我們無法接觸得知罷了 這就是 MWI-- Many (Multi) World Interpretation 多重世界詮釋 目前因天文學家支持而穩坐第二把交椅的量子論詮釋 (第一王位還是哥本哈根詮釋) MWI 的詮釋認為... 薛丁格的貓 在粒子未衰變 沒放出毒氣的世界裡 一直都是活著的 牠從來就不是又死又活躲在箱子裡沒人看的貓 也不用等到有某位有意識的博士去打開箱子 才一瞬之間 潰縮成非死即活 薛丁格的貓 在粒子衰變 而放出毒氣的世界裡 一直都是死掉的 牠也同樣從來就不是又死又活躲在箱子裡沒人看的貓 也同樣不用等到有某位有意識的博士去打開箱子 才一瞬之間 潰縮成非死即活 在此 狗吉拉要提醒一下....... 大家一定要弄清楚 MWI 強調 世界並非分裂 成了多個世界(雖然大家都這麼類比) 而是處於不同機率疊加態的多重世界 同時依機率存在 世界不會因為一隻老鼠對粒子的觀測行為 就勞師動眾地分裂一次 MWI理論依慣例地 從數學的基礎上來驗證這個概念 在數學上 某個維度的世界 可以從更低維度裡 被以多重角度檢視與理解 (狗吉拉建議大家去看"平面國") 就像是一個三維裡的橄欖球 從二維正面看是一個正圓 從二維側面看是一個橢圓一般 而且二維正面與二維側面之間 彼此無法溝通跨越 從兩個二維角度裡 各自以數學想像這個三維裡的橄欖球 各自會得知 三維裡的橄欖球既是圓也是橢圓 但是只能觀測的其中之一種態 在二維世界裡 稱此為三維裡之橄欖球的一種機率上的疊加態 而被觀測到的態 (圓 或 橢圓) 就叫做二維世界裡 波函數的機率潰縮結果 在高維度的世界裡 它有可能是一個橄欖球體 但在低維度的世界裡 無論如何就只能理解到它在低維世界裡的投影表現型 (圓 或 橢圓 死貓 或 活貓) 相反地 由低維世界裡的各別投影表現型 可以藉由高維空間裡的總體波函數 所宣示的各種可能的機率 反向去瞭解 各態機率互相做線性疊加之後 得到一個高維空間裡的橄欖球體態(被疊加揣摩出來的) 這些投影表現型 在數學上 其實是多維相空間裡(Hilbert 希爾伯特空間) 一個描述粒子的 態向量(state vector)(Pn1, Pn2, Pn3, Pn4, Pn5,....) 在每一個維度上(N1, N2, N3, N4, N5,....)的分量投影 Hugh Everett 艾夫萊特說 任何孤立系統裡的波函數 必須嚴格依據薛丁格方程以不被觀測下的條件去持續發展 因此粒子的態向量 在高維的相空間裡 依然是一直忠實地依據波函數的歷程發展著 而其某一時點之下 被某一維角度 觀察到的狀態 就是當時高維相空間裡 依照波函數發展的態向量 在該維空間上的分量投影(態) 因此 大家千萬別搞出個想法來 認為 MWI 就是指... 這個世界不斷被紛至沓來的大小觀測 觸發出不間斷 沒完沒了的分裂 問題還沒完... 雖然 MWI 讓薛丁格之貓有了下台階可以走 不會尷尬的又死又活的躲在箱子裡 但是 既然處在單一世界裡的我們 因為不同維度世界無法互通 而看不到活死貓共處 也看不到同時經過兩道狹縫的粒子 那為什麼這個世界的隨便一顆粒子 卻好像能夠同時感受到另一個世界的自己的分量態 而在這個世界裡 合作去搞出個干涉條紋來咧?? 微觀量子世界的行為 在此依然頑固地 不與我們在鉅觀世界的所見所聞掛勾 要解釋這一點 靠MWI還不夠 這就要靠 70年代興起的「去相干化理論」來解釋了 (De-coherence Theory ) 且待狗吉拉下回說明 |
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