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退相干历史:哥本哈根诠释的完美继任者和发展者

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:一致历史诠释,或者称作退相干历史,在20世纪80年代由格里菲斯和欧内斯,以及随后的盖尔曼和哈特等物理学家提出。提出者们认为该诠释是利用退相干过程对哥本哈根诠释的一次升级,是哥本哈根诠释的完美继任者和发展者。这就是一致历史诠释对其他结果的态度。一致历史,或者说是退相干本身对薛定谔的猫的解释看上去也比哥本哈根解释要合理。

退相干历史:哥本哈根诠释的完美继任者和发展者

一致历史诠释(consistent histories),或者称作退相干历史(decoherent histories),在20世纪80年代由格里菲斯(Robert Griffiths)和欧内斯(Roland Omnes),以及随后的盖尔曼(Murray Gell-Mann)和哈特(James Hartle)等物理学家提出。顾名思义,该诠释以20世纪70年代大力发展的退相干理论为核心。提出者们认为该诠释是利用退相干过程对哥本哈根诠释的一次升级,是哥本哈根诠释的完美继任者和发展者。

退相干是量子叠加态与环境相互作用时产生的逐渐丧失量子相干特性的过程,表现为波动性(即相位因子)的丧失。退相干的结果会使一个量子叠加态变成经典的概率组合(用数学语言描述就是密度矩阵的非对角元消失,只留对角元)。退相干是一个完全客观的物理过程,已经在实验上多次被证明。

当系统变成了经典的概率组合,测量的地位也就降低了一些,它仅成为从经典概率中选一个结果的过程。量子态也不需要“坍缩”,而由退相干和纯经典概率的测量来取代。

依然用真假美猴王的故事来说明,从美猴王分裂成悟空和六耳猕猴那一刻开始,孙悟空和六耳猕猴两者不同的“猴生”轨迹(与环境相互作用)导致他们之间发生了退相干,即相互之间的历史完全独立。在真假美猴王的阶段,二者是完全独立的两个个体,最后谁生谁死都变成了直观的经典概率。孙悟空一棒子打死六耳猕猴(测量)也就不存在任何“坍缩”的行为。(www.xing528.com)

那么,六耳猕猴一棒子打死悟空的历史呢?抱歉这个没有发生在我们的历史里,完全与我们的历史无关,不需要去关心。这就是一致历史诠释对其他结果的态度。

一致历史,或者说是退相干本身对薛定谔的猫的解释看上去也比哥本哈根解释要合理。粒子打到探测器上开始就早早发生了退相干,使得探测器从控制是否打破毒药瓶,到猫的生死变成了两条独立的历史,打开盒子发现猫的生或死都成了经典的概率事件。同理,退相干令月亮这么大的物体在极短时间内就变成了经典的状态,无论是否有人看,它都在那里。

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