[I]Wenn Sie ein Universum mit bestimmten sehr generischen Eigenschaften wollen, scheinen Sie zu einer von drei Möglichkeiten gezwungen zu sein: (1) Determinismus, (2) klassische Wahrscheinlichkeiten oder (3) Quantenmechanik. [Meine Betonung.]
Scott Aaronson, Quantum Computing seit Demokrit
Aaronson fährt dann fort, indem er argumentiert, dass es nur zwei Theorien gibt, die „wie“ die Wahrscheinlichkeitstheorie sind: die Wahrscheinlichkeitstheorie selbst und die Quantenmechanik. Die Wahrscheinlichkeitstheorie basiert auf der -Norm, während die Quantenmechanik auf der basiert -Norm.
Anruf ein Einheitsvektor in der -Norm wenn
Die folgende Folie stammt aus einer Präsentation von ihm.
Nun scheint es noch einen weiteren Kandidaten zu geben: den
-Norm. Dazu müsste man definieren
, und wenn man das tut, hat man eine Theorie "wie" die Wahrscheinlichkeitstheorie, die der Determinismus ist .
(
ist unbestimmt , was, wie ich verstehe, bedeutet, dass Sie tun können, was Sie wollen, solange Sie es konsequent tun.)
Es wurde angemerkt , dass die -norm kann als Spezialfall von beiden angesehen werden und -Normen in der Tat, dass es sogar als Schnittpunkt zwischen beiden definiert werden kann.
Von da an hinterfrage ich irgendwie das ursprüngliche Trilemma von Aaronson. Es scheint, dass man eine von drei möglichen Realitäten wählen kann; nicht die drei genannten, sondern die Optionen 1, 2 und 3:
Wissenschaftliche Beweise sprechen für die Quantenmechanik. Das scheint Option 2 auszuschließen (z. B. durch Bells Theorem ), scheint aber mathematisch nicht nur auf Option 3 hinzuweisen ( was natürlich bedeutet, dass ich Option 1 nicht ausschließe). (Der Satz von Bell ist unter dem Determinismus irgendwie leer .)
Wie kann man ausschließen, dass die Realität durch Option 1 beschrieben werden kann, obwohl es sicherlich einfacher (und praktischer) ist, sie durch Option 3 zu beschreiben? Inwiefern ist Option 3 die wissenschaftliche, wenn es tatsächlich eine wissenschaftliche ist? (Einige mögen sagen, dass die Quantenmechanik deterministisch ist , aber gemäß der Tabelle ist sie auch klassisch probabilistisch.)
Möglicherweise weiter als notwendig: Wenn wir aus wissenschaftlichen Gründen nicht zwischen Option 1 und Option 3 unterscheiden können, ist das Ganze (dh der Status von Determinismus und klassischer Wahrscheinlichkeit) nicht nur ausschließlich philosophisch?
Es ist sicherlich möglich, Option 1 und 3 wissenschaftlich zu unterscheiden, indem man entweder eine deterministische Theorie versteckter Variablen findet, die der QM zugrunde liegt, oder beweist, dass eine solche Theorie nicht konstruiert werden kann. Wenn beispielsweise die Bohmsche Interpretation auf das relativistische Regime ausgedehnt werden kann (ich weiß, dass es Vorschläge gibt, aber ich bin mir nicht sicher, ob sie von der Physikgemeinschaft als richtig akzeptiert werden), ist Option 1 wahr und 3 falsch.
Verschiedene Arten von Theorien sind besser geeignet, um verschiedene physikalische Phänomene zu beschreiben. Die Tatsache, dass Sie die Newtonschen Gesetze nicht verwenden können, um ein Atom zu beschreiben, bedeutet nicht, dass Sie sie nicht verwenden sollten, um Ihr Fahrrad zu beschreiben. Natürlich sind einige Theorien mächtiger als andere. Tatsächlich bilden die drei Theorien, die Sie erwähnen, eine Hierarchie:
Wenn man die 0-Norm als Schnittpunkt der 1- und 2-Normen versteht, sollte das Trilemma nicht wirklich das folgende sein (für irgendein Universum mit sehr generischen Eigenschaften)?
1. Determinismus, klassische Wahrscheinlichkeiten und Quantenmechanik sind alle wahr.
2. Klassische Wahrscheinlichkeiten sind wahr; die anderen beiden sind falsch.
3. Die Quantenmechanik ist wahr; die anderen beiden sind falsch.
Danke, das ist eine sehr interessante und amüsante Art, es auszudrücken! Aber ich denke, es läuft letztendlich auf eine Definitionssache hinaus. Viele Leute würden „Klassische Wahrscheinlichkeiten sind wahr“ so interpretieren, dass nicht nur alle Ihre Zustände Wahrscheinlichkeitsvektoren sind, sondern auch, dass einige Zustände nicht triviale Wahrscheinlichkeitsvektoren sind. Ebenso würden sie „Quantenmechanik ist wahr“ so interpretieren, dass einige Zustände nichttriviale Quantenüberlagerungen sind.
Eine technische Anmerkung/Korrektur: Im Fall 2, dem probabilistischen Fall, sollten Sie auch nicht ausschließen, dass die Quantenmechanik wahr ist – da Ihre Zustände vielleicht „wirklich“ quantengemischte Zustände sind, deren Dichtematrizen zufällig diagonal sind!
Nikos M.
Nikos M.