Часть серии статей о |
Квантовая механика |
---|
Интерпретация квантовой механики — это попытка объяснить, как математическая теория квантовой механики может соответствовать переживаемой реальности . Квантовая механика выдержала строгие и чрезвычайно точные испытания в чрезвычайно широком диапазоне экспериментов. Однако существует ряд соперничающих школ мысли по поводу ее интерпретации. Эти взгляды на интерпретацию различаются по таким фундаментальным вопросам, как является ли квантовая механика детерминированной или стохастической , локальной или нелокальной , какие элементы квантовой механики можно считать реальными и какова природа измерения , среди прочего.
Хотя некоторые вариации копенгагенской интерпретации обычно представлены в учебниках, было разработано много толкований, побуждающих к размышлениям. Несмотря на почти столетие дебатов и экспериментов, среди физиков и философов физики не было достигнуто консенсуса относительно того, какая интерпретация лучше всего «представляет» реальность. [1] [2]
Определение терминов квантовой теории, таких как волновая функция и матричная механика , прошло много стадий. Например, Эрвин Шредингер изначально рассматривал волновую функцию электрона как его плотность заряда, размазанную по пространству, но Макс Борн переосмыслил абсолютное квадратное значение волновой функции как плотность вероятности электрона, распределенную по пространству; [3] : 24–33 правило Борна , как его теперь называют, соответствовало эксперименту, тогда как представление Шредингера о плотности заряда — нет.
Взгляды нескольких ранних пионеров квантовой механики, таких как Нильс Бор и Вернер Гейзенберг , часто объединяются под названием « Копенгагенская интерпретация », хотя физики и историки физики утверждают, что эта терминология скрывает различия между взглядами, обозначенными таким образом. [3] [4] Идеи копенгагенского типа никогда не были приняты повсеместно, и вызовы воспринимаемой копенгагенской ортодоксальности привлекли все большее внимание в 1950-х годах с интерпретацией пилотной волны Дэвида Бома и многомировой интерпретацией Хью Эверетта III . [3] [5] [6]
Физик Н. Дэвид Мермин однажды пошутил: «Новые интерпретации появляются каждый год. Ни одна из них не исчезает». [7] В качестве приблизительного руководства по развитию общепринятой точки зрения в 1990-х и 2000-х годах был собран «моментальный снимок» мнений в ходе опроса, проведенного Шлоссхауэром и др. на конференции «Квантовая физика и природа реальности» в июле 2011 года. [8] Авторы ссылаются на аналогичный неформальный опрос, проведенный Максом Тегмарком на конференции «Фундаментальные проблемы квантовой теории» в августе 1997 года. Главный вывод авторов заключается в том, что « копенгагенская интерпретация по-прежнему правит бал», получив наибольшее количество голосов в их опросе (42%), помимо роста популярности многомировых интерпретаций: «Копенгагенская интерпретация по-прежнему правит здесь, особенно если мы объединим ее с интеллектуальными детищами, такими как интерпретации, основанные на информации , и квантовая байесовская интерпретация. В опросе Тегмарка интерпретация Эверетта получила 17% голосов, что аналогично количеству голосов (18%) в нашем опросе».
Некоторые концепции, возникшие в результате изучения интерпретаций, нашли более практическое применение в квантовой информатике . [9] [10]
Более или менее все интерпретации квантовой механики обладают двумя общими качествами:
Два качества различаются в зависимости от интерпретации:
В философии науки различие между знанием и реальностью называется эпистемическим и онтическим . Общий закон можно рассматривать как обобщение регулярности результатов (эпистемическое), тогда как каузальный механизм можно рассматривать как определяющий или регулирующий результаты (онтическое). Явление можно интерпретировать либо как онтическое, либо как эпистемическое. Например, индетерминизм можно приписать ограничениям человеческого наблюдения и восприятия (эпистемическое) или можно объяснить как внутреннюю физическую случайность (онтическое). Смешение эпистемического с онтическим — например, если предположить, что общий закон на самом деле «управляет» результатами, и что утверждение о регулярности играет роль каузального механизма — является категориальной ошибкой .
В широком смысле научную теорию можно рассматривать как дающую приблизительно истинное описание или объяснение естественного мира ( научный реализм ) или как не дающую ничего, кроме описания наших знаний о естественном мире ( антиреализм ). Реалистическая позиция рассматривает эпистемическое как дающее нам окно в онтическое, тогда как антиреалистическая позиция рассматривает эпистемическое как дающее только логически последовательную картину онтического. В первой половине 20-го века ключевой антиреалистической философией был логический позитивизм , который стремился исключить ненаблюдаемые аспекты реальности из научной теории.
С 1950-х годов антиреализм принял более скромный подход, часто в форме инструментализма , допуская разговоры о ненаблюдаемых, но в конечном итоге отбрасывая сам вопрос реализма и полагая научную теорию инструментом, помогающим нам делать прогнозы, а не достигать глубокого метафизического понимания мира. Инструменталистский взгляд типичен для известного лозунга Дэвида Мермина : «Заткнись и вычисляй» (который часто ошибочно приписывают Ричарду Фейнману ). [11]
This section needs additional citations for verification. (August 2024) |
Копенгагенская интерпретация представляет собой набор взглядов на значение квантовой механики, в основном приписываемых Нильсу Бору и Вернеру Гейзенбергу . Это одно из старейших подходов к квантовой механике, поскольку его черты относятся к развитию квантовой механики в 1925–1927 годах, и оно остается одним из наиболее часто преподаваемых. [15] [16] Не существует окончательного исторического утверждения о том, что такое Копенгагенская интерпретация, и между взглядами Бора и Гейзенберга были, в частности, фундаментальные разногласия. [17] [18] Например, Гейзенберг подчеркивал резкое «разрыв» между наблюдателем (или прибором) и наблюдаемой системой, [19] : 133 в то время как Бор предложил интерпретацию, которая не зависит от субъективного наблюдателя или измерения или коллапса, которая опирается на «необратимый» или фактически необратимый процесс, который придает классическое поведение «наблюдения» или «измерения». [20] [21] [22] [23]
Общие черты интерпретаций копенгагенского типа включают идею о том, что квантовая механика по своей сути недетерминирована, с вероятностями, вычисленными с использованием правила Борна , и принцип дополнительности , который утверждает, что определенные пары дополнительных свойств не могут наблюдаться или измеряться одновременно. Более того, свойства возникают только в результате акта «наблюдения» или «измерения»; теория избегает принятия определенных значений из невыполненных экспериментов . Интерпретации копенгагенского типа утверждают, что квантовые описания объективны, поскольку они независимы от ментального произвола физиков. [24] : 85–90 Статистическая интерпретация волновых функций, предложенная Максом Борном, резко отличается от первоначального намерения Шредингера, который хотел иметь теорию с непрерывной эволюцией во времени, в которой волновые функции напрямую описывали физическую реальность. [3] : 24–33 [25]
Многомировая интерпретация — это интерпретация квантовой механики, в которой универсальная волновая функция подчиняется одним и тем же детерминированным, обратимым законам во все времена; в частности, не существует (недетерминированного и необратимого ) коллапса волновой функции , связанного с измерением. Утверждается, что явления, связанные с измерением, объясняются декогеренцией , которая происходит, когда состояния взаимодействуют с окружающей средой. Точнее, части волновой функции, описывающие наблюдателей, становятся все более запутанными с частями волновой функции, описывающими их эксперименты. Хотя все возможные результаты экспериментов продолжают лежать в основе волновой функции, моменты времени, в которые они становятся коррелированными с наблюдателями, эффективно «раскалывают» вселенную на взаимно ненаблюдаемые альтернативные истории .
Квантовые информационные подходы [26] [27] привлекают все большую поддержку. [28] [8] Они подразделяются на два вида. [29]
Состояние не является объективным свойством индивидуальной системы, а представляет собой информацию, полученную из знания того, как была подготовлена система, которая может быть использована для прогнозирования будущих измерений. ... Квантово-механическое состояние, являющееся сводкой информации наблюдателя об индивидуальной физической системе, изменяется как по динамическим законам, так и всякий раз, когда наблюдатель получает новую информацию о системе в процессе измерения. Существование двух законов для эволюции вектора состояния ... становится проблематичным только в том случае, если считается, что вектор состояния является объективным свойством системы ... «Редукция волнового пакета» происходит в сознании наблюдателя не из-за какого-либо уникального физического процесса, который там происходит, а только потому, что состояние является конструктом наблюдателя, а не объективным свойством физической системы. [31]
Основная идея реляционной квантовой механики , следуя прецеденту специальной теории относительности , заключается в том, что разные наблюдатели могут давать разные отчеты об одной и той же серии событий: например, для одного наблюдателя в данный момент времени система может находиться в одном, «коллапсированном» собственном состоянии , в то время как для другого наблюдателя в то же время она может находиться в суперпозиции двух или более состояний. Следовательно, если квантовая механика должна быть полной теорией, реляционная квантовая механика утверждает, что понятие «состояние» описывает не саму наблюдаемую систему, а взаимосвязь или корреляцию между системой и ее наблюдателем(ями). Вектор состояния обычной квантовой механики становится описанием корреляции некоторых степеней свободы в наблюдателе по отношению к наблюдаемой системе. Однако реляционная квантовая механика придерживается того, что это применимо ко всем физическим объектам, независимо от того, являются ли они сознательными или макроскопическими. Любое «событие измерения» рассматривается просто как обычное физическое взаимодействие, установление вида корреляции, обсуждавшегося выше. Таким образом, физическое содержание теории имеет дело не с самими объектами, а с отношениями между ними. [32] [33]
QBism , который изначально обозначал «квантовое байесианство», — это интерпретация квантовой механики, которая рассматривает действия и опыт агента как центральные вопросы теории. Эта интерпретация отличается использованием субъективного байесовского описания вероятностей для понимания квантово-механического правила Борна как нормативного дополнения к хорошему принятию решений. QBism черпает вдохновение из областей квантовой информации и байесовской вероятности и стремится устранить интерпретационные головоломки, которые преследуют квантовую теорию.
QBism имеет дело с общими вопросами в интерпретации квантовой теории о природе суперпозиции волновых функций , квантовом измерении и запутанности . [34] [35] Согласно QBism, многие, но не все, аспекты квантового формализма являются субъективными по своей природе. Например, в этой интерпретации квантовое состояние не является элементом реальности — вместо этого оно представляет собой степень убежденности агента в возможных результатах измерений. По этой причине некоторые философы науки считают QBism формой антиреализма . [36] [37] Создатели интерпретации не согласны с этой характеристикой, предполагая вместо этого, что теория более правильно соответствует виду реализма, который они называют «реализм участия», в котором реальность состоит из большего , чем может быть охвачено любым предполагаемым описанием ее от третьего лица. [38] [39]
Интерпретация последовательных историй обобщает традиционную копенгагенскую интерпретацию и пытается дать естественную интерпретацию квантовой космологии . Теория основана на критерии согласованности, который позволяет описывать историю системы так, чтобы вероятности для каждой истории подчинялись аддитивным правилам классической вероятности. Утверждается, что она согласуется с уравнением Шредингера .
Согласно этой интерпретации, цель квантово-механической теории — предсказать относительные вероятности различных альтернативных историй (например, частицы).
Ансамблевая интерпретация , также называемая статистической интерпретацией, может рассматриваться как минималистская интерпретация. То есть, она утверждает, что делает наименьшее количество предположений, связанных со стандартной математикой. Она принимает статистическую интерпретацию Борна в максимально возможной степени. Интерпретация утверждает, что волновая функция не применима к индивидуальной системе — например, к отдельной частице — а является абстрактной статистической величиной, которая применима только к ансамблю (огромному множеству) аналогично подготовленных систем или частиц. По словам Эйнштейна:
Попытка представить квантово-теоретическое описание как полное описание отдельных систем приводит к неестественным теоретическим интерпретациям, которые сразу становятся ненужными, если принять интерпретацию, согласно которой описание относится к ансамблям систем, а не к отдельным системам.
— Эйнштейн в книге «Альберт Эйнштейн: Философ-ученый» , под ред. П. А. Шилппа (Harper & Row, Нью-Йорк)
Наиболее видным сторонником ансамблевой интерпретации в настоящее время является Лесли Э. Баллентайн, профессор Университета Саймона Фрейзера , автор учебника « Квантовая механика: современное развитие» .
Теория квантовой механики де Бройля–Бома (также известная как теория пилотной волны) — это теория Луи де Бройля , позднее расширенная Дэвидом Бомом для включения измерений. Частицы, которые всегда имеют положения, направляются волновой функцией. Волновая функция эволюционирует в соответствии с волновым уравнением Шредингера , и волновая функция никогда не коллапсирует. Теория имеет место в едином пространстве-времени, является нелокальной и детерминированной. Одновременное определение положения и скорости частицы подчиняется обычному ограничению принципа неопределенности . Теория считается теорией скрытых переменных , и, принимая нелокальность, она удовлетворяет неравенству Белла . Проблема измерения решена, поскольку частицы всегда имеют определенные положения. [40] Коллапс объясняется как феноменологический . [41]
Транзакционная интерпретация квантовой механики (TIQM) Джона Г. Крамера является интерпретацией квантовой механики, вдохновленной теорией поглотителя Уиллера–Фейнмана . [42] Она описывает коллапс волновой функции как результат симметричной по времени транзакции между волной возможности от источника к приемнику (волновая функция) и волной возможности от приемника к источнику (комплексное сопряжение волновой функции). Эта интерпретация квантовой механики уникальна тем, что она рассматривает не только волновую функцию как реальную сущность, но и комплексное сопряжение волновой функции, которое появляется в правиле Борна для вычисления ожидаемого значения для наблюдаемой, также как реальное.
В своем трактате «Математические основы квантовой механики » Джон фон Нейман глубоко проанализировал так называемую проблему измерения . Он пришел к выводу, что вся физическая вселенная может быть подчинена уравнению Шредингера (универсальной волновой функции). Он также описал, как измерение может вызвать коллапс волновой функции. [43] Эта точка зрения была значительно расширена Юджином Вигнером , который утверждал, что сознание человека-экспериментатора (или, может быть, даже сознание собаки) имеет решающее значение для коллапса, но позже он отказался от этой интерпретации. [44] [45]
Однако сознание остается загадкой. Происхождение и место сознания в природе не до конца поняты. Некоторые конкретные предложения о сознании, вызвавшем коллапс волновой функции, оказались нефальсифицируемыми. [46]
Квантовую логику можно рассматривать как разновидность пропозициональной логики, подходящей для понимания очевидных аномалий, касающихся квантового измерения, особенно тех, которые касаются композиции операций измерения дополнительных переменных. Эта область исследований и ее название возникли в 1936 году в статье Гаррета Биркгофа и Джона фон Неймана , которые пытались примирить некоторые очевидные противоречия классической булевой логики с фактами, связанными с измерением и наблюдением в квантовой механике.
Модальные интерпретации квантовой механики были впервые задуманы в 1972 году Басом ван Фраассеном в его статье «Формальный подход к философии науки». Ван Фраассен ввел различие между динамическим состоянием, которое описывает то, что может быть истинным относительно системы, и которое всегда развивается в соответствии с уравнением Шредингера, и состоянием значения , которое указывает на то, что на самом деле является истинным относительно системы в данный момент времени. Термин «модальная интерпретация» теперь используется для описания большего набора моделей, которые выросли из этого подхода. Стэнфордская энциклопедия философии описывает несколько версий, включая предложения Кохена , Дикса , Клифтона, Диксона и Баба . [47] По словам Мишеля Битбола , взгляды Шредингера на то, как интерпретировать квантовую механику, прошли целых четыре этапа, завершившись представлением о неколлапсе, которое в некоторых отношениях напоминает интерпретации Эверетта и ван Фраассена. Поскольку Шредингер придерживался своего рода постмахистского нейтрального монизма , в котором «материя» и «разум» являются лишь различными аспектами или расположениями одних и тех же общих элементов, рассмотрение волновой функции как онтической и рассмотрение ее как эпистемической стало взаимозаменяемым. [48]
Симметричные по времени интерпретации квантовой механики были впервые предложены Уолтером Шоттки в 1921 году. [49] [50] Было предложено несколько теорий, которые изменяют уравнения квантовой механики, чтобы они были симметричными относительно обращения времени. [51] [52] [53] [54] [55] [56] (См. симметричную по времени теорию Уиллера–Фейнмана .) Это создает ретропричинность : события в будущем могут влиять на события в прошлом, точно так же, как события в прошлом могут влиять на события в будущем. В этих теориях одно измерение не может полностью определить состояние системы (что делает их типом теории скрытых переменных ), но, если два измерения выполнены в разное время, можно вычислить точное состояние системы во все промежуточные моменты времени. Таким образом, коллапс волновой функции не является физическим изменением системы, а просто изменением наших знаний о ней из-за второго измерения. Аналогично они объясняют запутанность не как истинное физическое состояние, а как иллюзию, созданную игнорированием ретропричинности. Точка, в которой две частицы кажутся «запутанными», — это просто точка, в которой каждая частица подвергается влиянию событий, которые произойдут с другой частицей в будущем.
Не все сторонники симметричной по времени причинности одобряют модификацию унитарной динамики стандартной квантовой механики. Так, ведущий представитель формализма двух состояний вектора Лев Вайдман утверждает, что формализм двух состояний вектора хорошо согласуется с многомировой интерпретацией Хью Эверетта . [ 57]
Наряду с основными интерпретациями, обсуждаемыми выше, было предложено несколько других интерпретаций, которые по какой-либо причине не оказали значительного научного влияния. Они варьируются от предложений основных физиков до более оккультных идей квантового мистицизма .
Некоторые идеи обсуждаются в контексте интерпретации квантовой механики, но не обязательно рассматриваются как сами интерпретации.
Квантовый дарвинизм — это теория, призванная объяснить возникновение классического мира из квантового мира как результат процесса дарвиновского естественного отбора, вызванного взаимодействием среды с квантовой системой; где множество возможных квантовых состояний отбирается в пользу устойчивого состояния указателя . Она была предложена в 2003 году Войцехом Зуреком и группой соавторов, включая Оливье, Пулена, Паса и Блюм-Кохоута. Развитие теории обусловлено интеграцией ряда исследовательских тем Зурека, которые он изучал в течение двадцати пяти лет, включая состояния указателя , эйнселекции и декогеренции .
Теории объективного коллапса отличаются от копенгагенской интерпретации тем, что рассматривают и волновую функцию, и процесс коллапса как онтологически объективные (то есть они существуют и происходят независимо от наблюдателя). В объективных теориях коллапс происходит либо случайно («спонтанная локализация»), либо при достижении некоторого физического порога, при этом наблюдатели не играют особой роли. Таким образом, теории объективного коллапса являются реалистичными, недетерминированными теориями без скрытых переменных. Стандартная квантовая механика не определяет никакого механизма коллапса; квантовую механику необходимо расширить, если объективный коллапс верен. Требование расширения означает, что теории объективного коллапса являются альтернативами квантовой механики, а не ее интерпретациями. Вот некоторые примеры:
Наиболее распространенные интерпретации суммированы в таблице ниже. Значения, показанные в ячейках таблицы, не лишены противоречий, поскольку точные значения некоторых задействованных концепций неясны и, по сути, сами находятся в центре противоречий, окружающих данную интерпретацию. Для другой таблицы, сравнивающей интерпретации квантовой теории, см. ссылку. [59]
Не существует экспериментальных доказательств, которые бы различали эти интерпретации. В этом смысле физическая теория стоит и согласуется с собой и с реальностью; трудности возникают только тогда, когда кто-то пытается «интерпретировать» теорию. Тем не менее, разработка экспериментов, которые проверяли бы различные интерпретации, является предметом активных исследований.
Большинство этих интерпретаций имеют варианты. Например, трудно получить точное определение Копенгагенской интерпретации, поскольку она была разработана и аргументирована многими людьми.
Интерпретация | Год публикации | Автор(ы) | Детерминированный ? | Онтическая волновая функция ? | Уникальная история? | Скрытые переменные ? | Коллапс волновых функций ? | Роль наблюдателя ? | Локальная динамика ? | Контрфактуально определенно ? | Существующая универсальная волновая функция ? |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ансамблевая интерпретация | 1926 | Макс Борн | Агностик | Нет | Да | Агностик | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет |
Копенгагенская интерпретация | 1927 | Нильс Бор , Вернер Гейзенберг | Нет | Некоторые [60] | Да | Нет | Некоторые [61] | Нет [62] [63] | Да | Нет | Нет |
Теория де Бройля–Бома | 1927–1952 | Луи де Бройль , Дэвид Бом | Да | Да [а] | Да [б] | Да | Феноменологический | Нет | Нет | Да | Да |
Квантовая логика | 1936 | Гаррет Биркофф | Агностик | Агностик | Да [с] | Нет | Нет | Интерпретационный [ d ] | Агностик | Нет | Нет |
Теории, симметричные по времени | 1955 | Сатоси Ватанабэ | Да | Нет | Да | Да | Нет | Нет | Нет [64] | Нет | Да |
Многомировая интерпретация | 1957 | Хью Эверетт | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Неправильно поставленный | Да |
Сознание вызывает коллапс | 1961–1993 | Джон фон Нейман , Юджин Вигнер , Генри Стапп | Нет | Да | Да | Нет | Да | Причинно-следственный | Нет | Нет | Да |
Многократная интерпретация | 1970 | Х. Дитер Зех | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Интерпретационный [ e ] | Да | Неправильно поставленный | Да |
Последовательные истории | 1984 | Роберт Б. Гриффитс | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет [ф] | Нет [г] | Да | Нет | Да |
Транзакционная интерпретация | 1986 | Джон Г. Крамер | Нет | Да | Да | Нет | Да [ч] | Нет | Нет [я] | Да | Нет |
Теории объективного коллапса | 1986–1989 | Джанкарло Гирарди , Альберто Римини, Туллио Вебер, Роджер Пенроуз | Нет | Да | Да | Нет | Да | Нет | Нет | Нет | Нет |
Реляционная интерпретация | 1994 | Карло Ровелли | Нет [65] | Нет | Агностик [j] | Нет | Да [к] | Внутренний [л] | Возможно [м] | Нет | Нет |
QBism | 2010 | Кристофер Фукс, Рюдигер Шак | Нет | Нет [н] | Агностик [о] | Нет | Да [р] | Внутренний [q] | Да | Нет | Нет |
Хотя мнения об интерпретации сегодня открыто и широко обсуждаются, так было не всегда. Известным представителем тенденции молчания был Поль Дирак , который однажды написал: «Интерпретация квантовой механики рассматривалась многими авторами, и я не хочу обсуждать ее здесь. Я хочу иметь дело с более фундаментальными вещами». [68] Такая позиция не является редкостью среди практиков квантовой механики. [69] Аналогично Ричард Фейнман написал много популяризаций квантовой механики, никогда не публикуя при этом вопросов интерпретации, таких как квантовые измерения. [70] Другие, такие как Нико ван Кампен и Уиллис Лэмб , открыто критиковали неортодоксальные интерпретации квантовой механики. [71] [72]
Роль необратимости в теории измерения подчеркивалась многими. Только таким образом можно получить постоянную запись. Тот факт, что отдельные положения указателя должны иметь асимптотическую природу, обычно связанную с необратимостью, использовался в теории измерения Данери, Лойнджера и Проспери (1962). Он был принят как формальное представление идей Бора Розенфельдом (1966).
Это разрешение ЭПР, которое Розен позже охарактеризовал как условие, что «[физическая] реальность — это все, что способна описать квантовая механика», было одобрено за свою ясность близкими соратниками Бора. Гейзенбергу, Клейну и Крамерсу особенно понравилось сведение мысленного эксперимента ЭПР к знакомой задаче о диафрагме с отверстиями. Возможно, самые интересные ответы поступили от старого друга Бора, физика К. В. Озеена, и от его нового союзника, физика-философа Филиппа Франка. Озеен наконец понял то, что он теперь осознал, что Бор говорил все это время: до измерения состояние атома по отношению к измеряемой величине не определено. Фрэнк увидел, что Бор действительно зациклил ЭПР на существенной двусмысленности. Больше всего Фрэнку понравилось то, что физики должны избегать термина и концепции «физической реальности». Он понял, что Бор имел в виду, что дополнительность характеризует процедуры измерения, а не измеряемые вещи. Бор признал, что именно это он и имел в виду.
Для начала, обсуждения копенгагенской интерпретации в литературе неоднозначны между двумя различными взглядами на волновую функцию, оба из которых, конечно, принимают интерпретацию Борна. Иногда копенгагенская (и боровская) интерпретация связана с эпистемическим взглядом на квантовое состояние, согласно которому квантовое состояние является всего лишь представлением наших знаний о физической системе и, таким образом, не является реально существующей сущностью сама по себе. С этой точки зрения «коллапс» волновой функции не является физическим процессом, а просто отражает обновление нашей информации о системе; см., например, Zeilinger (1999). Напротив, копенгагенская интерпретация также была связана с онтологическим представлением квантового состояния, в котором волновая функция каким-то образом описывает реальную волну, а коллапс является реальным физическим процессом – предположительно, вызванным наблюдателем. Это онтологическое представление обычно приписывается фон Нейману в его учебнике по квантовой механике 1932 года; см., например, Henderson (2010). [...] Таким образом, для Бора волновая функция является представлением квантовой системы в определенном, классически описанном, экспериментальном контексте. Необходимо сделать три важных замечания относительно этой контекстуальности: 1) Когда выполняется измерение (то есть когда была сделана необратимая запись; см. ниже), то контекст меняется, и, следовательно, меняется волновая функция. Формально это можно рассматривать как «коллапс» волновой функции, при этом квадратные кавычки указывают на то, что речь не идет о физическом процессе, в котором реальная волна коллапсирует.
Конечно, вполне оправданно представить себе этот переход от возможного к действительному, перенесенным в более раннюю точку времени, поскольку сам наблюдатель не производит переход; но его нельзя перенести назад во время, когда составная система была еще отделена от внешнего мира, потому что такое предположение не было бы совместимо с действительностью квантовой механики для замкнутой системы. Из этого мы видим, что система, отрезанная от внешнего мира, является потенциальной, но не актуальной по своему характеру, или, как часто выражался Бор, что система не может быть описана в терминах классических понятий. Мы можем сказать, что состояние замкнутой системы, представленное вектором Гильберта, действительно объективно, но не реально, и что классическая идея "объективно реальных вещей" должна здесь, в этой степени, быть отвергнута.
Описание атомных явлений в этом отношении носит совершенно объективный характер в том смысле, что не делается явных ссылок на какого-либо отдельного наблюдателя и что, следовательно, при надлежащем учете релятивистских требований, при передаче информации не возникает никакой двусмысленности.
Почти все авторы ниже — профессиональные физики.