Diese Frage wurde durch meine Kenntnis des Koch-Specker-Theorems provoziert, das, wenn ich richtig liege, eine Theorie ist, die besagt, dass Messungen innerhalb eines Systems manchmal nicht existieren, bis sie bewusst mit einer Frage im Hinterkopf beobachtet werden. Die Ergebnisse werden nicht ausschließlich von einem unbewussten Apparat (einem physikalischen Messgerät, an dem keine Frage beteiligt ist) beobachtet und benötigen einen bewussten Beobachter. Die Theorie legt nahe, dass Messungen direkt verzerrt oder durch eine ihnen vorausgehende Frage erzeugt werden, was mich neugierig auf die Natur von Messungen macht.
Nehmen wir an, ein System ist eine Reihe von beobachtbaren Objekten, die ausschließlich physisch mit der Welt interagieren.
lasst uns eine Frage als Perspektive definieren; ein Konstrukt aus Daten einer Messung zur Lösung eines Problems
Wenn das System ohne Frage oder Ziel beobachtet werden konnte, dann existiert die Möglichkeit einer bestimmten Messung nicht vor einer Frage; ein Konstrukt, muss auch ein Konstrukt sein, damit dies möglich ist.
Ist das wahr? sind Messungen Konstrukte? Oder habe ich einen Denkfehler?
Die Terminologie ist schwierig. Nicht jeder ist sich über die genaue Bedeutung von Dingen wie „Messung“ oder „Konstruktion“ einig. Es gibt jedoch einen gemeinsamen Kern mit diesen Definitionen.
Bei den meisten Versionen von Messungen, die ich gesehen habe, besteht eine Anforderung an eine Messung darin, das Messgerät von der gemessenen Entität zu isolieren, bevor es als Messung bezeichnet werden kann. Ein physikalisches Beispiel wäre die Verwendung von Messschiebern, um ein Objekt zu messen, während es seine Form ändert. Typischerweise würden Menschen das Wort "Messung" nicht verwenden, bis die Bremssättel nicht mehr an das Objekt gehalten werden, sodass sie nicht Teil eines mit dem Objekt gekoppelten Systems sind. Die Bedeutungen können variieren, aber ich habe festgestellt, dass dieser Trend zuverlässig ist.
Diese Forderung zeigt sich auch am Rande der Quantenmechanik. In vielen Interpretationen von QM gibt es ein Konzept einer „Messung“ oder einer „klassischen Messung“, die von einer Quanteninterpretation des Systems zu einer klassischeren übergeht. Die beste Beschreibung für diesen Prozess ist, dass Sie das System koppeln müssen, um einen Teil seines Zustands auf Ihre Sonde zu übertragen, und dann die Sonde vom System "trennen" müssen, indem Sie einen Prozess verwenden, um alle Verwicklungen zwischen der Sonde zu entfernen und das System. (nicht immer ein vollständig definierter Prozess)
Eine weitere häufige Anforderung ist, dass die Messung Informationen liefern soll. Dies ist nicht so universell wie die Idee, von der gemessenen Entität isoliert sein zu müssen, aber es ist sehr verbreitet. Einige würden argumentieren, dass die Bremssättel nicht wirklich etwas "messen", bis jemand ihren Zustand in eine Zahl umwandelt (z. B. 3 Zoll). Andere definieren es vielleicht anders, aber es ist so natürlich, über den Zustand eines Messgeräts als Information zu sprechen (z. B. den Winkel zwischen den Beinen des Bremssattels), die Linie kann verschwommen sein.
Wenn Sie „Messung“ auf eine Weise definieren, die sowohl die Isolierung von der gemessenen Entität als auch die Übertragung von Informationen umfasst, und diese beiden Regeln auf die Spitze treiben, erhalten Sie etwas Ähnliches wie das, was Sie beschreiben. Viele entscheiden sich dafür, eine bewusste Beobachtung als eine zu definieren, die Informationen beobachten kann, und viele entscheiden sich dafür, Bewusstsein als von der physischen Welt entkoppelt zu definieren. Daher ist diese Idee, dass eine „Messung“ ein „Konstrukt“ ist, sinnvoll, wenn man sich dafür entscheidet, einen extremen Standpunkt dazu einzunehmen, was eine Messung möglicherweise sein könnte.
Eine Messung im Allgemeinen kann als Beobachtung angesehen werden: Ich beobachte Ihre Größe oder Ihr Gewicht; oder die genaue Farbe des Himmels in einer wolkenlosen Nacht und die Anzahl der Sterne.
Jetzt liegt auf einem Tisch ein Schlüssel, den ich mit meiner linken Hand aufnehme und ihn mit zur Faust geballten Fingern in meiner Handfläche verstecke; Ich bitte Sie, es zu beachten; Sie sehen also auf meine Hand, und dann öffne ich meine Faust - Sie beobachten den Schlüssel - und dann schließe ich kurz meine Hand und öffne sie wieder - und Sie sehen wieder den Schlüssel.
So viel wird erwartet ; von Moment zu Moment ist der Schlüssel in meiner Hand dabei; aber das ist nicht unvermeidlich oder sogar notwendig .
Sagen Sie, in meiner rechten Hand nehme ich etwas Plastilin; es ist formlos - ohne Form; und wenn ich meine Faust öffne, forme ich sie schnell zu einer Kugel; und wenn ich es dann schließe, verwandle ich es wieder in ein formloses und formloses Stück Plastilin; und wieder, wenn ich meine Faust öffne - damit Sie sehen können , was in meiner Hand ist, forme ich sie schnell zu einem Würfel und so weiter.
Dieser Begriff wird Value-Definiteness (VD) genannt und ist eine Schlüsseleingabe in das Kochen-Specker-Theorem; das erste obige Beispiel bestätigt es, und das zweite verneint es.
Aristoteles würde sagen, dass für das zweite Beispiel etwas – ein Wert entsteht und vergeht – sich verdichtet und verfeinert; und dies scheint sein Verständnis der Dinge im Kleinen zu sein; zum Beispiel schreibt er in Physics VII.5 :
Tatsächlich bewegt sich das Fragment im Scheffel nicht ... weil innerhalb des Scheffels kein Fragment existiert, außer möglicherweise .
Er würde angesichts seiner Kommentare zum Begriff der Veränderung auch sagen (und sich daran erinnern, dass Heisenberg die Messung als Veränderung theoretisierte); dass Messungen ein Etwas erfordern, das als Messender fungiert und etwas, das messbar sein kann.
Aber er würde leugnen, dass ein Messer sich selbst messen kann: dieses Lineal in meiner Hand kann meine oder deine Größe messen – aber es kann sich nicht selbst messen; oder vielmehr ist es eine leere Wahrheit – eine Tautologie – ein Zoll ist genau ein Zoll; und damit ist nichts Neues gesagt.
Es gibt drei Eingaben in das Theorem; eine, die wir bereits erwähnt haben – Wertbestimmtheit; die andere ist Nicht-Kontextualität (NC): Es sollte keine Rolle spielen, wie man etwas misst – das Ergebnis sollte das gleiche sein.
Die letzte Eingabe ist spezifisch für die formale Struktur von QM: dass Messungen selbstadjungierte Projektionen sind .
Der Satz bestreitet dann, dass alle drei zusammen konsistent sein können - man muss geben; in QI zum Beispiel werden Projektionen durch Positivität ersetzt.
In der Wissenschaft beobachtet man ein Phänomen oder man bereitet ein Experiment vor. Kühn gesagt, das Experiment ist die Frage des Wissenschaftlers, und das Ergebnis der Messung ist die Antwort der Natur.
Ein Konstrukt ist eine Idee im Kopf des Wissenschaftlers; daher sind weder die Messung noch ihr Wert Konstrukte.
Aus mathematischer Sicht ist eine Messung eine irreversible Irrfahrt.
Die hinreichende Bedingung, dass der Münzwurf-Entscheidungsabstand linear ist, ist, dass er irreversibel in einer Richtung ist. Seine kinetische Energie ist immer quadratisch.
Wenn etwas quadratisch ist, ist es mathematisch irreversibel, und wenn etwas irreversibel ist, ist es quadratisch.
Typische physikalische Messungen sind immer quadratisch, weil sie eine Baysinan-Wahrscheinlichkeitsmatrix sind.
Diese Matrix wird manchmal als Quantentomographie bezeichnet.
Die physikalische Messung ist immer quadratisch, weil sie eine Matrix ist, und weil sie quadratisch ist, ist sie irreversibel.
Dies ist nur eine sehr einfache mathematische Konsistenz. Die mathematische Logik zwingt mich, die physikalische Messung als irreversibles Ereignis zu definieren.
Solange es nur um Mathematik geht, ist eine physikalische Messung eine unabhängige logische Markov-Kette von irreversiblen, nicht-kommutativen Matrixereignissen.
Ein Messereignis ist immer irreversibel (die Zukunft beeinflussend) und immer unabhängig. Es ist ein zufälliger Spaziergang von jemandem, der den Willen hat, sich umzusehen und weiterzugehen.
Mosibur Ullah