Ist die Everettsche Interpretation die einzige „realistische“ Interpretation, die für relativistische Quantentheorien aktiv erforscht wurde? [geschlossen]

Die einzige Interpretation, die für alle existierenden Quantentheorien ausgearbeitet wurde, ist die, die besagt, dass die Observable X den Wert x mit der Wahrscheinlichkeit |<X=x|Psi>|^2 hat. Wenn Sie nicht einmal das haben, haben Sie etwas weniger als eine Quantentheorie; und wenn Sie das haben, haben Sie eine Möglichkeit, es als Aussagen über eine Art Realität zu interpretieren. Aber ja, etwas fehlt; es sagt Ihnen nicht, welche Observablen diejenigen sind, die tatsächlich existieren. Als Anwender der Quantenmechanik können Sie frei wählen, welche Observablen Sie berechnen möchten.

Die Everett-Interpretation schlägt vor, ein objektiveres Bild zu erhalten, indem sie sagt: „Die Wellenfunktion“ ist das, was tatsächlich existiert, und sie enthält mehrere „Welten“, von denen nur eine die Welt ist, die wir beobachten. Ich sollte betonen, dass in der einzigen wirklich universellen Interpretation der Quantenmechanik, der Kopenhagener Interpretation, wie sie ursprünglich verstanden wurde, die Wellenfunktion kein physikalisches Objekt ist, sondern nur ein Teil einer Berechnung. In Kopenhagen sind die Observablen real, nicht die Wellenfunktionen; auch wenn sich spätere Generationen von Physikern angewöhnt haben, die Wellenfunktion als eine physikalische Größe zu betrachten.

Sie schlagen vor, dass die Everett-Idee von Parallelwelten für den nichtrelativistischen Fall demonstriert wurde und dann problemlos an fortgeschrittenere Quantentheorien wie die relativistische Quantenfeldtheorie angepasst werden kann. Das ist nicht wahr.

Zunächst einmal gibt es nichts Besseres als einen Konsens darüber, welche Welten sich genau in einer bestimmten Wellenfunktion verbergen. Sie schlagen vor, dass mehrere Welten existieren, sobald es Dekohärenz gibt. Aber Dekohärenz ist eine Frage des Grades. Wollen Sie damit sagen, dass es ein bestimmtes Maß an Dekohärenz gibt, bei dem aus einer Welt plötzlich viele werden? Wenn ja, wie viel Dekohärenz? Wenn nicht, sagen Sie damit, dass es keine objektive Tatsache darüber gibt, wann aus einer Welt viele werden? Das wäre nicht sehr "realistisch".

Zweitens führt die Übertragung auf den relativistischen Fall zu zusätzlichen Problemen. In der relativistischen QFT werden Wellenfunktionen auf raumähnlichen Oberflächen definiert. Wollen Sie sagen, dass eine bestimmte Menge raumähnlicher Oberflächen eine objektiv bevorzugte Vorstellung von Gleichzeitigkeit definiert? Das ist gegen die Relativität.

Es gibt einen Geschichtsformalismus (genannt dekohärente Geschichten oder konsistente Geschichten), der relativistisch ist . Aber es schreibt Wellenfunktionen keine Realität zu. Stattdessen schreibt sie, wie Kopenhagen, den Observablen Realität zu. Die Observablen können einzelnen Raum-Zeit-Punkten zugeordnet werden, was bedeutet, dass Sie keinen objektiv bevorzugten Referenzrahmen benötigen.

Aber wie in Kopenhagen sagt uns der Geschichtsformalismus nicht, welche Observablen an welchen Raum-Zeit-Punkten die tatsächlichen Werte annehmen. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass die Geschichten (von denen jede ein unterschiedliches Ensemble spezifischer Observabler ist, die spezifische Werte annehmen) müssen alle gegenseitig dekohären, wie durch ein sogenanntes Dekohärenzfunktional berechnet. Eine individuelle Geschichte könnte im Prinzip nur ein einziges Observable enthalten. Leute, die wollen, dass der Geschichtsformalismus ein Bild der Realität liefert, haben vorgeschlagen, dass die tatsächlichen Geschichten so dicht wie möglich an Observablen sind (so dicht wie möglich unter Beibehaltung der gegenseitigen Dekohärenz), aber obwohl dies ein vernünftiges Kriterium ist, greift dies nicht im Entferntesten heraus ein einzigartiger Satz von Geschichten als das objektiv existierende Multiversum.

Dann gibt es das Problem, wie man die Wahrscheinlichkeit in diesem Rahmen interpretiert. Auch das Dekohärenzfunktional ordnet jeder Geschichte eine Apriori-Wahrscheinlichkeit zu, aus der sich dann die bedingten Wahrscheinlichkeiten der gewöhnlichen Quantenmechanik ableiten lassen. Aber was bedeuten diese apriorischen Wahrscheinlichkeiten, die mit ganzen Geschichten des Universums verbunden sind, eigentlich? Eine Möglichkeit, es zu interpretieren, wäre, dass es immer nur ein Universum geben würde, das spezifische Universum wurde irgendwie zu Beginn der Zeit mit dieser Wahrscheinlichkeit ausgewählt, und das war's.

Aber wenn Sie eine Multiversum-Interpretation des Geschichtsformalismus im Everett-Stil wollen, dann existieren alle Geschichten, aber einige von ihnen müssen mehr zählen als andere. Ich kann das nur rechtfertigen, indem ich sage, dass es mehrere Kopien gibt. Wenn die "Wahrscheinlichkeit von Universum A" doppelt so hoch ist wie die von Universum B, muss es zwei Kopien von A und eine Kopie von B geben. Sie sollten also besser hoffen, dass alle Ihre Wahrscheinlichkeiten rationale Zahlen sind ...

Ich habe ausführlich darüber gesprochen, um einige der Schwierigkeiten mit dem Everett-Konzept zu vermitteln, sogar in der Form, die ich am praktikabelsten finde. Und ich habe mich noch nicht einmal mit den eher technischen Problemen der Quantengravitation befasst, bei denen Sie Raumzeitpunkte nicht mehr als selbstverständlich als Anker für Ihre Observablen betrachten können.

Andere "realistische Interpretationen" haben ihre eigenen Probleme. Die Bohmsche Mechanik wird nicht von Natur aus relativistisch. Retrokausale Theorien wie die Transaktionsinterpretation existieren auf einer Ebene des Handwinkens, die mit der Viele-Welten-Interpretation vergleichbar ist. Objektive Kollapstheorien haben auch unordentliche Probleme zu lösen, wenn man sie speziell- oder allgemein-relativistisch machen will. Es gibt keine realistische Theorie, die für alle Quantentheorien ausgearbeitet wurde.