在1957年 MWI 多重世界理論提出後
哥本哈根詮釋的處境沒有改善多少
(要直到70年代後 「去相干化理論」來幫忙之後才見好轉)

在80年代之前
大家仍然藉著那隻嘲笑成性的薛丁格之貓...
不斷地調侃哥本哈根詮釋...
.........
你這隻尖酸刻薄的貓
從原先躲在箱裡那時候的 "既死又活" 的疊加態
突然在開箱的那一瞬間
變成確定的死貓或活貓
這整個疊加波函數
之所以會潰縮成一個100%確定的點態
居然說是來自某某高等生物的 "意識" 的觸發

問題就在這裡......
哥本哈根詮釋挑出了"意識" 這個潘朵拉之盒來
卻從來沒有對於  "意識"是什麼?
"意識" 啟動與進行 整個"機率潰縮"的物理機制是什麼?
做出解釋
(就算是唯心論也行  好歹得說明一下機制吧)

於是接下來的 GRW理論(自發定域理論)
努力地朝向 去化掉"意識" 這一個說不清楚的幽靈前進
期望我們靠著GRW理論
再次回到具體世界裡來看待量子論

Ghirardi 吉拉迪    Rimini 里米尼    Weber 韋伯
三人在1986年共同提出了 GRW理論 (以三人的字首命名)
嚐試要擺脫"意識"詮釋  所帶來令人頭痛的不清不楚夢靨

(同期的「去相干歷史理論」也在做同樣努力 
 請參考"心得10")


GRW理論宣稱...
任何系統  不論其屬微觀或鉅觀
嚴格來說
都不可能彼此孤立  不可能與外界的更大系統毫不相干

任何系統
其實隨時都與其它系統之間
進行著隨機(stochastic)的干涉過程
(也就是大學裡OR作業研究課程裡的
  那個 stochastic Process啦)

這樣的隨機物理干涉過程
在很偶然的可能性之下
會讓系統的疊加狀態 變成比較定域的確定狀態
發生所謂的自發局部定域作用 (Spontaneous Localization)
(簡稱  自定域作用)

此處的自發局部定域(自定域) 
指的就是  在先前那個去相干理論中提到的...
在高維相空間裡面
隨便抓兩個低維子空間 而他們幸運地彼此正交
進而無法感受對方空間中的態
因此在某子空間裡 看起來就像是有個唯一的確定態
(就叫定域囉!!)

對於一個單一量子的超微小系統而言
也許要近10億年才會發生一次這樣的自定域作用
(也就是在一個已經算是低維的相空間裡面
 隨便抓兩個更低維子空間  要讓彼此正交是很難得的)

但是對於包含著10的 27次方粒子組成的一隻貓來講
每秒鐘都會有成億上兆的粒子發生了自發局部性定域作用

至於對於跟貓發生互動作用的更大系統而言
貓   薛丁格的箱子  貓食   貓沙   貓主人  更是... 
幾乎每秒都處於(多到不可思議多的粒子)
隨時都被自發而定域的情況中

(回憶一下
前面的 心得 8 -- "去相干理論" 中說到
當參與描述粒子互動行為的態向量的粒子數
多到不可思議時
此時若要描述系統
需要靠一個極高維度的希爾伯特Hilbert相空間
與一個繁雜到要命的態向量 (state vector)

在這樣一個極高維的相空間裡
隨意抓兩個低維子空間 很容易發現彼此正交
使得彼此間無分量投影存在 無法感知到對方的訊息
這就變成了去相干  機率潰縮成唯一的態  被定域了)

更甚者...
GRW理論把薛丁格的機率波方程式改寫為
數學上等價的密度矩陣(Density Matrix)方程
(但這也使得原先線性的機率波方程變成非線性的)

透過密度矩陣方程
他們發現少數幾個粒子的自定域行為
會極快的觸發整個系統其他粒子的自定域行為
使得整個宏觀系統在一瞬間完成了自定域作用
(這樣的宏觀系統並不需要很大 
 約只是 1 mole分子的數量級)

由此
GRW理論成功地給予了"觀測"這個動作 一個物理的意義
也就是......
"觀測"...... 身為造成機率波潰縮的機制
並不在於它靠的是 "意識" 這個無法解釋的幽靈
而是在它提供了一個與極微系統隨機互動的較大系統
(儀器  設備  光子  空間中的氣體分子  人眼....) 
以便製造出足夠多的隨機干涉機會
去觸發極微系統的自定域作用(正交去相干作用)

這裡所謂的自發局部定域作用   指的是
大系統裡的極大多數粒子被自定域了
或
被推骨牌式的觸發了自定域

但是...But...However...Even that...
這個了不起的"自發"過程 
實際上是指一個粒子的位置
從一個非常不精確的分佈
變成一個比較精確的分佈
而不是完全確定的位置
它依然必須被統計曲線（高斯鍾形曲線）所描述。
所謂自發定域
只不過是粒子的狀態
從一 個非常低平延伸的曲線
變成一個非常尖銳集中的曲線罷了

更何況 
這一切還完全是以隨機過程(Stochastic Process)發生的
(唉!!! 沒時間複習隨機過程啦)

換句話說   不管局部定域前 還是 局部定域後
粒子的位置始終是一種不確定的機率分佈

所以整個系統的總狀態
依然不是個完全確定的因果論結果

所以在自發局部定域(自定域)作用下
不管系統多大  包含了多少隨機互相干涉的粒子
總還是有少數粒子
沒有發生自定域作用
(彼此在相空間裡還是斜交)
因此他們的狀態依然無法被確定
依然是疊加式的存在


也就是說
我的身體的 99.999999999999999%就在各位所見的確定軀體內
但仍有 0.000000000000001%的我 不在你看到的範圍內
(神遊它方去也 至於是何方 請計算狗吉拉的機率波總疊加結果)



GRW理論目前的問題在於

它說明了
一旦 粒子間有了隨機互相干涉過程
就會 在很偶然的可能性之下
使系統的疊加狀態 變成比較的確定狀態

但這並未說明干涉過程
到底如何 使疊加退縮為定域的機制

另外
它的密度矩陣(Density Matrix)數學計算結果
很不幸地  違反了能量(質能)守恆定律
雖然程度極小  小到幾乎無法察覺
雖然發生機率極小 以致不守恆發生的間隔時間極長
但是在數學上
他就是不守恆

而其非線性的數學本質
也尚待目前科學工程精度不足的未來實驗設備來驗證

以上GRW理論的不足
使得我們必須再繼續耐心等候另外一個救命仙丹概念的出現
那就是幾乎同一時期平行發展的
"去相干歷史"理論的出現

且待下回分曉