Интерпретации квантовой механики

Интерпретации квантовой механики — попытка получить ответ на вопрос «о чём, в сущности, говорит квантовая механика?». Квантовая механика считается «наиболее проверенной и наиболее успешной теорией в истории науки», но основной вопрос — каков её глубинный смысл — всё ещё открыт.

В связи с невозможностью договориться, что же всё-таки происходит в этом вашем микромире, британские учёные выдвинули over 9000 версий Глубинного Смысла теории. Иными словами, если свести двух учёных и показать им формулы, то они будут согласно кивать, но если попросить их объяснить ртом, что же это значит, они, скорее всего, набьют друг другу морды.

• Копенгагенская интерпретация — наиболее популярная, порой доставляющая, интерпретация в современном квантмехе. Утверждает, что в квантовой механике результат измерения принципиально недетерминирован, а вероятностный характер предсказаний квантовой механики принципиально неустраним. Копенгагенская интерпретация отбрасывает вопросы типа «где была частица до того, как я зарегистрировал её местоположение» посредством фундаментального огораживания. Последователи интерпретации поголовно состоят из мышей Эйнштейна, поскольку уверены, что именно процесс измерения случайно выбирает в точности одну из возможностей, допустимых волновой функцией данного состояния, а волновая функция мгновенно изменяется, чтобы отразить этот выбор.

Пресловутый немёртвый кот в действии: цветная иллюстрация.

• Многомировая интерпретация aka интерпретация Эверетта — это интерпретация квантовой механики, которая предполагает существование «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях. При проведении любого квантового эксперимента вселенная расщепляется на столько вселенных, сколько есть возможных исходов эксперимента и каждый из результатов стопроцентно реализуется в одной из них, а наблюдатель, оказавшись опять же в одной из них, видит свой один конкретный результат. В случае с «двухщелевым опытом» (Опыт Юнга) происходит следующее: при подлете фотона к щели вселенная раздваивается, и фотон вылетит из той щели, во вселенной которой окажется наблюдатель (на самом деле фотон вылетит и из второй щели, но об этом никто не узнает, поскольку наблюдателя там, увы нет). Соответственно наблюдатель констатирует что опыт удался. И наоборот: если наблюдатель окажется в той вселенной, где фотон не вылетит (то есть на самом деле он вылетит, только в той вселенной где наблюдателя нет), то наблюдатель констатирует, что опыт не удался. Согласно мнению противников КФ, данная гипотеза считается самой научно-фантастической (кстати сказать, противники КФ считают её научно-фантастической вообще). Тем не менее, множество авторитетных учёных признают данную гипотезу имеющей право на существование.

• Теория скрытых параметров пытается объяснить результаты квантовых экспериментов неполнотой наших знаний о микромире. Вполне логичные в своей основе эйнштейновские идеи этой теории, тем не менее, не подтверждаются экспериментально, а проведенные проверки неравенства Белла напрямую опровергают существование широкого класса теорий скрытых параметров — то есть, вообще всех теорий со строгой локальностью — чуть менее, чем наглухо. А стало быть таким образом подавляющее большинство ТСП автоматически попали под раздачу сугубо и исключительно за это своё свойство, ибо номенклатура же. Но таки не все поголовно, как это порою модно декларировать среди изысканных жирафов, поскольку теории скрытых параметров без строгой локальности (с кошмарным дальнодействием) экспериментам не противоречат. Но и не подтверждаются.

• Транзактная интерпретация квантов утверждает, что частица посылает запрос в будущее (волна-предложение) и получает ответ из будущего (волна-подтверждение). Степень совпадения фаз определяет амплитуду. Квадрат амплитуды определяет вероятность события. Такой подход решает проблему наблюдателя (парадоксы кота Шрёдингера и мыши Эйнштейна). Свобода воли при этом тоже выпиливается. См. en.w:Transactional interpretation.

• Супердетерминизм пытается объяснить результаты экспериментов полной детерминированностью всего и вся. Как и в транзактной интерпретации, свобода воли выпиливается полностью, но никаких запросов в будущее посылать не надо, потому что и так все события во вселенной предопределены заранее. Поэтому вундервафля, которая плодит пары квантово сцепленных частиц для очередного физика-экспериментатора, заранее знает, каким именно экспериментам тот будет подвергать эти частицы, и подгоняет их свойства таким образом, чтобы результат эксперимента соответствовал квантовой механике. Учёные очень не любят эту интерпретацию: во-первых, получается, что Вселенная их банальным образом троллит, а во-вторых, полная предопределённость ставит крест на всей науке, поскольку от учёных абсолютно ничего не зависит. Да и вообще ни от кого ничего не зависит, даже от неба, даже от Аллаха! Сплошной фатализм и уныние.

• Интерпретация Фока утверждает объективную реальность волновой функции — мол, свойства элементарных частиц не детерминированы и случайны. Результат взаимодействия двух элементарных частиц определяется только в момент взаимодействия, а заранее можно только оценить вероятность того или иного события; итог же взаимодействия многих частиц можно предугадать по закону больших чисел. Таким образом, электроны и фотоны представляются чем-то навроде монет из теорвера.

• Кроме того, многие физики склоняются к так называемой «никакой» интерпретации квантовой механики, ёмко выраженной в афоризме Дэвида Мермина: «Заткнись и считай!»

Некоторые, впрочем, пошли ещё дальше и заявляют, что окружающего мира вообще не существует, и он является лишь плодом воображения благородного дона. Это элегантное решение как раз и объясняет выводимую при расчётах и наблюдаемую во время экспериментов хуиту.

Алсо, пример копенгагенской интерпретации можно найти в рассказе Зинаиды Гиппиус «Вымысел», а интерпретации Эверетта — в фильме «Осторожно, двери закрываются».

Атсрал

А теперь о грустном. Услышав, что в мире всё-таки есть что-то такое, чего даже ученые не понимают, все астралопитеки стали курить сабж. Однако, выкурили, как водится, в основном конопли, поскольку из науки усвоили только термины, совершенно проигнорировав содержание. В результате:

1. Парадокс наблюдателя, работающий только для электронов, ВНЕЗАПНО стал работать в макромире, и как бы намекает на получение взглядом сотен золота для тех, кто знает Секрет.
2. Вероятностная сущность частиц автоматически стала означать, что возможно что угодно. Многомировая интерпретация уравнения Шрёдингера превратилась в то, что действительно есть параллельные миры, и сейчас из них вылезет Ктулху.
3. Квантовая сцепленность — это, по мнению обитателей нирван, есть реальная возможность телепортации, хотя из физики прямо следует, что это невозможно, хотя на Родине Слонов делают прогнозы.

В итоге каждый уважающий себя Гуру считает нужным сказать, что квантовая механика есть свидетельство, научно доказанное британскими учёными, что всё, чему они обучают своих падаванов — правда. Спасения нет, и даже молитва на учебнике физики за десятый класс здесь не всегда помогает.

А ещё, прошареными атсралопитеками подмечено, что слово «квантовый» влияет на фимоск с той же силой, что и приставка «нано», что позволяет придать научности и значимости каким угодно статьям. А это, в свою очередь, позволяет запудрить последние остатки мозгов у ЦА антинаучной бредятиной, типа «Квантового перехода с обертонами разных порядков в 2012 году».