Heisenberg, Kopenhagen und Wahrscheinlichkeit in QM

Meine Frage bezieht sich auf die Kopenhagener Interpretation von QM . Ich bin verwirrt darüber, welche Entitäten diese Interpretation von QM voraussetzt. Heisenberg sagt, dass Quantenzustände das Wissen darstellen, das ein Beobachter über ein Quantensystem hat, aber er sagt auch (in Physik und Philosophie ), dass Tendenzen (gelesen in Bezug auf aristotelische Potenzen ) die Wahrscheinlichkeitsfunktion begründen. Nun, Quantenzustände befassen sich mit Wahrscheinlichkeitsfunktionen und sind subjektiv, aber Wahrscheinlichkeitsfunktionen basieren auf etwas, das objektiv zu sein scheint, dh Tendenzen. Also, was denkt Heisenberg über Wahrscheinlichkeit?im QM? Soll es nur subjektivistisch interpretiert werden? Oder in einem objektivistischen? Oder vielleicht beides?

Außerdem habe ich gelesen, dass die Kopenhagener Interpretation als subjektivistische Interpretation von QM angesehen wird. Wie steht dies im Einklang mit der Tatsache, dass es Indeterminismus vorhersagt? Interpretiert es die Wahrscheinlichkeit als subjektiven Grad des Glaubens oder nicht? und ich habe auch gelesen, dass Bohr über die Entitäten hinter QM-Aussagen schweigt. Ist letzteres die Haltung, die andere Kopenhagener und die Zeitgenossen teilen?

Der letzte Teil von Abschnitt 8 des SEP-Artikels besagt, dass es nicht wirklich eine einzige vereinbarte „Kopenhagen-Interpretation“ gab, und zwar zwischen der subjektiv klingenden Version von Bohr und der von Neumann/Wigner-Idee der bewussten Beobachtungsverursachung ein objektiver Zusammenbruch, "in der Mitte finden wir Heisenberg, der über den Zusammenbruch als einen objektiven physikalischen Vorgang spricht, aber denkt, dass dies wegen seiner indeterministischen Natur nicht weiter analysiert werden könnte"
" Im Kopenhagener Ansatz zur Quantenmechanik, wie er von Heisenberg charakterisiert wurde, beziehen sich Wahrscheinlichkeiten auf die Statistik von Messergebnissen auf Ensembles von Systemen und auf einzelne Messereignisse über die Aktualisierung der Quantenpotentialität", siehe Jaegers Rezension . Aber das ist Heisenbergs persönliche Meinung. Die Interpretation der Natur von Wahrscheinlichkeiten ist für die Vorhersage von QM-Messungen irrelevant, und daher muss die minimale Interpretation wie in Kopenhagen nichts darüber aussagen. Dazu muss man über Kopenhagen hinausgehen.
@Conifold danke. Könnten Sie bitte näher erläutern, was Sie damit meinen, dass Kopenhagen eine minimale Interpretation von QM ist? Genauer gesagt, warum ist es minimal? und welche Entitäten beinhaltet die Kopenhagener Interpretation?
@Hypnosifl Danke. Ich bin mir sicher, dass es richtig ist: Heisenberg meint, dass es ein objektives Element (das sind Möglichkeiten) gibt, das von uns nicht untersucht werden kann. Aus diesem Grund können wir nur mit Quantenzuständen umgehen, die unsere Repräsentation eines Systems sind. Rechts? Dies würde jedoch bedeuten, dass für Heisenberg sowohl ein subjektives als auch ein objektives Element zu berücksichtigen ist.
Eine Interpretation muss mindestens den Formalismus verbalisieren und theoretische Konzepte mit experimentellen Messungen verbinden, um so Vorhersagen zu ermöglichen. Kopenhagen tut das, und es ist dieser kleinste gemeinsame Nenner, den (wahrscheinlich immer noch) eine Mehrheit der Physiker zu akzeptieren meint, wenn sie sagen, dass sie "Kopenhagen akzeptieren". Etwas Bohr-inspirierte Ausdrucksweise und Bildsprache wird der Mischung mit ausnahmslos kontroversen Lesarten ihrer genauen Bedeutung hinzugefügt, siehe SEP . Was sagt es über "Entitäten"? Nichts Spezielles. Sie sind nicht-klassisch, einige Metaphern.
Danke für die Klarstellung @Conifold. Ich bin sehr daran interessiert, dass die Mehrheit der Physiker, die Kopenhagen akzeptieren, sich nur auf theoretische Konzepte verlassen, die die Verbalisierung des mathematischen Formalismus sind. Könnt ihr mir ein paar Papiere dazu empfehlen? Es wäre hilfreich.
Ich denke, dass es im Allgemeinen eine gute Idee ist, den Ausdruck „Kopenhagener Dolmetschen“ nicht zu verwenden. Es gibt mindestens drei Gruppen von Ideen – Bohrs, Heisenbergs und die Nicht-Interpretation-Interpretation (manchmal als „Halt die Klappe und rechne“ hochglanzpoliert) – die alle manchmal so genannt werden, aber die überhaupt nicht alle gleich sind. ZB hat Bohr sicherlich nicht 's Maul gehalten und gerechnet', er hat viel über die philosophische Bedeutung von QM geschrieben... es ist nur sehr schwer zu verstehen! Es ist sicherlich nicht so, dass die meisten Physiker Bohrs Interpretationsideen akzeptieren (oder sich jemals damit beschäftigt haben).
Es gibt die Tatsache, dass das Ergebnis, das Sie erhalten, davon abhängt, was Sie messen. Dies könnte als "subjektiv" bezeichnet werden, da es davon abhängt, was der Experimentator tut. Dies ist völlig normal, obwohl es für QM einige Überraschungen gibt, wie die Ergebnisse davon abhängen, was Sie messen. Dies unterscheidet sich stark von subjektiv in dem Sinne, dass verschiedene Beobachter unterschiedliche Ergebnisse aus demselben physikalischen Aufbau vorhersagen oder sehen werden. Soweit ich weiß, übernahm keiner der frühen QM-Entwickler diese letztere Ansicht. Können Sie erläutern, auf welche Art von Subjektivität Sie sich beziehen?
Vorgeschlagene Links; Tippfehler gereinigt.
Nach meinem Verständnis dieser Schule des QM-Denkens versuchen sie nicht, Entitäten in Übereinstimmung mit einem Realitätsrahmen oder sogar einem konzeptualisierten Modell der Realität zu identifizieren, sie verwenden nur Mathematik, um die Arbeit zu erledigen, dh um Berechnungen und Vorhersagen nahe zu haben Versuchsdaten.

Antworten (4)

Die Kopenhagener Interpretation läuft darauf hinaus, dass die Wahrscheinlichkeitswellenfunktion das ist, was real ist, im Gegensatz dazu, dass es ein echtes Teilchen gibt, wir wissen nur nicht, wo es ist.

Leider, wenn man sich Sachen ansieht (experimentelle Ergebnisse misst), scheint es, als wäre etwas Bestimmtes passiert. Sie haben also dieses unangenehme Problem des Zusammenbruchs der Wellenfunktion, das zusammengefasst werden kann als "der Mond existiert nicht, es sei denn, Sie sehen ihn an".

Ich glaube nicht, dass die Mehrheit der Physiker an diese dualistische Aussage glaubt, es soll nur das Problem mit der Interpretation hervorheben und das Fehlen einer einheitlichen Theorie hervorheben. dh Sie können QM nicht auf den Mond anwenden

" dh man kann QM nicht auf den Mond anwenden " Ich bin nicht davon überzeugt, dass dies der Fall ist. Im Fall des Mondes ist dies ein so großes Objekt, dass wir den Unterschied zwischen verschiedenen Zuständen nicht erkennen können, sodass der Mond für uns gleich aussieht, obwohl er es im Wesentlichen nicht ist. Der Mond, den wir tatsächlich sehen, existierte also nicht, bevor wir ihn betrachteten. Es ist nur fast immer etwas dabei, so dass uns der Mond sehr real erscheint. Die Zustände, in denen der Mond nicht da wäre, sind so massiv unwahrscheinlich, dass niemand jemals sehen kann, dass es keinen Mond gibt.
Bei makroskopischen Objekten wie dem Mond beobachten sich verschiedene Teile davon ständig selbst, dh er befindet sich über der en.wikipedia.org/wiki/Quantum_decoherence Aber Quantenverhalten wurde bei Objekten beobachtet, die groß genug sind, um ohne Hilfe zu sehen: youtu.be/dvYYYlgVAao What matters ist der Informationsfluss und ob ein System von seiner Umgebung isoliert ist, ob sich Zustandsinformationen vom Objekt in Korrelationen im weiteren Universum ausbreiten

Quantenzustände befassen sich mit Wahrscheinlichkeitsfunktionen und sind subjektiv

Warum sagen Sie, dass diese Wahrscheinlichkeitsfunktionen subjektiv sind? Die Kopenhagener Interpretation geht davon aus, dass diese Funktionen im Grenzbereich großer Zahlen das objektive Ergebnis vieler Messungen desselben Zustands sammeln würden, wenn man Tausende von identischen Kopien herstellen könnte. Daher wären diese Funktionen als Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen für Anhänger der Kopenhagener Interpretation objektiv.

Die sogenannte Kopenhagener Interpretation ist keine einzelne Interpretation, sondern eine Sammlung mit einigen Gemeinsamkeiten. Die von ihm vorausgesetzten Entitäten sind Teilchen, Felder oder Potentiale, Zeit, Raum und Messgeräte. Es ist keine subjektive Interpretation in dem Sinne, dass die Ergebnisse von Experimenten nicht von den Ansichten oder Überzeugungen des Experimentators abhängen. Teilchen haben „beobachtbare“ Eigenschaften wie Position, Impuls und Spin (beobachtbar bedeutet wirklich messbar), aber die Werte dieser Eigenschaften sind das Ergebnis von Messungen, dh der Wechselwirkung zwischen dem Teilchen und dem Messgerät. Wichtig ist, dass bestimmte Eigenschaften nicht gleichzeitig genau definierte Werte haben können. Wenn beispielsweise ein Teilchen eine wohldefinierte Position hat, hat es keinen wohldefinierten Impuls und umgekehrt.

Die Interpretation geht davon aus, dass jedem Teilchen eine orts- und zeitabhängige „Wellenfunktion“ zugeordnet ist. Die Größe der Wellenfunktion an einem beliebigen Punkt im Raum gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass eine Messung das Teilchen an diesem Punkt lokalisieren wird. Beachten Sie, dass die Interpretation nicht davon ausgeht, dass sich das Partikel tatsächlich an einem Punkt befindet, bevor sein Standort gemessen wird, oder dass das Partikel an diesem Punkt vom Messgerät gefunden wird – stattdessen wird davon ausgegangen, dass die Messung eine Rolle bei der Entstehung des Partikels spielt am gemessenen Ort sein.

Allgemeiner gesagt geht die Interpretation davon aus, dass, wenn eine Eigenschaft eines Partikels gemessen wird, die Wellenfunktion des Partikels durch die Messung geändert wird, um eine aus einem zulässigen Satz von 'Eigenfunktionen' zu werden, die der gemessenen Eigenschaft zugeordnet sind. Die Details davon sind zu kompliziert, um sie hier zu beschreiben, aber die Art und Weise, wie es funktioniert, ist wirklich beeindruckend, sobald Sie es verstanden haben. Jede der zulässigen Eigenfunktionen einer messbaren Eigenschaft A kann als Summe der Eigenfunktionen einer anderen messbaren Eigenschaft B des Teilchens ausgedrückt werden. Wenn sich ein Teilchen in einem bestimmten Eigenzustand von A befindet und Sie es einer Messung von B unterziehen, wird die Die Wellenfunktion des Teilchens springt indeterministisch zu einer der Eigenfunktionen von B.

Kurz gesagt, die probabilistische Natur der Quantenmechanik hat nichts mit Überzeugungen zu tun. Die Schlüsselgleichungen der Quantenmechanik geben Ihnen die Wahrscheinlichkeit, dass ein Teilchen in einem bestimmten Quantenzustand als Folge einer Messung in einen anderen bestimmten Quantenzustand übergeht.

Meine eigene Helsinki-Interpretation der Kopenhagen-Interpretation geht so:

Partikel existieren nur als Wahrscheinlichkeitswellenformen, wenn sie nicht mit anderen Partikeln interagieren. Es sind keine einfachen Sinuswellen, aber zum Verständnis können wir sie uns so vorstellen.

Wenn sie interagieren, hängt das Ergebnis davon ab, in welcher "Phase" sich jede der interagierenden Wellen zum Zeitpunkt der Interaktion befindet. Mit anderen Worten, Teilchen haben unbestimmte Eigenschaften (die Heisenbergsche Unschärferelation), bis sie gemessen werden (eine Wechselwirkung mit einem anderen Teilchen). Erst in der Wechselwirkung „erkennen“ die Teilchen die „Phase“ des anderen und für einen kurzen Moment haben beide Teilchen eindeutige Eigenschaften.

Diese Interpretation erklärt die probabilistische Natur der physikalischen Realität und den Welle-Teilchen-Dualismus, ohne mystische unbekannte Kräfte oder bewusste Beobachter einzubeziehen. Es ist alles Mathematik. Die "Phasen" von Wahrscheinlichkeitswellen sind die verborgenen Variablen , sie variieren ständig über die Zeit wie durch die Wellenfunktion beschrieben und werden erst in Wechselwirkungen sichtbar.