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量子力学多世界解释中的“多世界”来自哪里?
量子力学多世界解释最让人无缠头的是那个无数个多重平行世界的存在何以如此。自然只有一个,人类生活的世界也只有一个!我们谁也没有多重世界的生活经历。多世界涉及量子力学中本征态的叠加,涉及那个本征态物理意义如何理解。
多世界解释由艾弗雷特首创,称作“相对态解释”,虽然得到了他的老师惠勒的支持,起先并无多大学术反应。尘封了十几年以后,才又经过德威特、艾伯特、洛克伍德等人的发展,形成了今天较有影响的学术流派。量子力学多世界解释又称为EWG理论。理论缘于量子力学哥本哈根学派的量子测量困难。
EWG明确宣布,不存在“可能态”(含于展开式之中)向“现实态”的跃迁;这些可能性测量前已是全部真实存在着的,根本没有发生什么“波包塌缩”。 艾弗雷特认为,测量中是观察者的状态分裂成了同时存在的各种本征态,这是一种真实的并存记忆系列,不同的测量结果,表达宇宙彼此独立的真实“世界”之一与记忆储存的吻合。被测系统本身不会跳跃、塌缩,每次测量,出现一个确定的测量结果,观察者大脑状态就分裂一次,将记忆中的事件与测量结果对应,获得一个经验感知。这是一次主观表象过程。不是被测系统因测量而“跳跃、塌缩”,而是人脑的认知在“跳跃、塌缩”。玻姆认为,这不是在解释宇宙,而是解释我们对宇宙的认知。
德威特强调多世界解释的客观意义。他认为,物理实在由彼此独立、信息不通的真实世界组成;总态矢总是自然分解成彼此垂直的局域态的叠加,而每个局域态对应一个真实世界;概率表现在波函数的振幅中,并解释为观察者在该局域态中发现“自己”的概率,这样观察者成了一个可考贝的对象;艾弗雷特主张意识分裂,德威特则强调世界的自然分解;艾弗雷特主张无首选基矢,德威特则认为有首选基矢,并与局域态对应。测量中是人脑的认知在“跳跃、塌缩”。
多世界解释还有单心灵(SMV)解释与多心灵(MMV)解释之分。
人们要问,世界的分裂能保证物质、能量、动量守恒吗?现实生活中我们也从未感知过世界的分裂及宏观客体的自相干存在。多世界解释纯粹是一种思维创造。
《双4维时空量子力学描述》(下载《现代物理》:‘双四维时空的量子力学描述’一文Website:http://www.hanspub.org/journal/mp/ 《双四维时空量子力学描述与波函数的本论基础》一文已发美国 《Journal of Modern Physics (JMP)》杂志。Website: http://www.scirp.org/journal/jmp)理论如何理解这个“多世界”的呢?“多世界”有吗?有,它的物理实质是什么?
首先我们来看看就目前所知,电子是什么?电子是具有质量(m)、电荷(e)、自旋(S),粒子性(r)、波动性();能量(E)、动量(p)、角动量(L)、磁矩(Pm)量子化;原子中电子的各种本征态可以同时并存,量子测量时又“坍缩”到某一确定状态,体现一定概率分布的微观客体。电子是个具有奇怪性质的东西。我们的目的是寻求能够包容这些特性,精确描述量子现象、理论结构优美,宏、微观合理沟通、逻辑自恰的理论体系。
《双4维时空量子力学描述》一文中指出:微观世界场的相互作用、能量、动量、运动状态都不是连续的。微观客体既是粒子又是波,点粒子(质点)模型不适用。描述微观客体的运动,需要拓展时空的定义,找回质点模型隐藏的空间自由度。
微观客体是“转动的场物质球”,其表面曲率连同它在三维现象空间的映射共有四个自由度,由复相空间虚部4维曲率坐标来描述;微观客体在实时空中的位置,由复相空间实部4维坐标来描述。波函数描述场物质球的旋转与运动,物质波传播微观客体空间结构和场物质密度分布的波动信息。物质波是物理波,但与概率波可以相互转换,微观客体的非点特性与不连续性是量子力学中本征态的叠加及概率分布的物理源头。
在《双4维时空中物质波的规范变换及量子力学与相对论内在联系新探》(下载《现代物理》:‘双四维时空物质波的规范变换及量子力学与相对论内在联系新探》’一文Website:http://www.hanspub.org/journal/mp/ )一文中又指出:微观客体及场的作用、能量、动量量子化,必然造成量子跃迁的“突变”性和相互作用的间断性。叠加态波函数(定态波函数)ψ(x)是截断、删除(忽略)了本征态之间连续作用的状态波函数[6],将微观客体的连续受力运动演变成间断的自由运动。本征态之间连续时序概念没有了,成了平行存在的状态。这样,定态波函数ψ(x)可以分解成微观客体的各种自由运动状态——本征态(平面波)ψn(x)的叠加。本征态是截断、删除连续状态后剩余的自由运动状态,没有时序概念。这就是量子力学中的“多世界”。它是量子化中截断、删除后的剩余世界。由本征态之间的关系,将引导出“多世界”之间的关系。它既是微观世界微观客体不是点,场的作用不连续,运动过程不连续性的真实物理反映,也是对客观真实世界描述的数学方法处理。物理在先,数学在后。双4维时空量子力学描述中的“多世界”并不神秘。它与艾弗雷特的“多世界”物理意义有本质的区别。这里没有态的“跳跃、塌缩”,量子测量是考虑连续作用的引入,微观世界不连续性通过仪器寻求共振显示的或然过程。它完全是一个客观的物理过程,“不需要人脑的认知“跳跃、塌缩”。
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