Christopher Fuchs는 물리학을“스토리 텔링과 방정식 쓰기 사이의 역동적 인 상호 작용으로 묘사합니다. 어느 누구도 하루가 끝나지도 않고 혼자 서 있습니다.” 그리고 실제로 보스턴 매사추세츠 대학교의 물리학자인 Fuchs는 급진적 인 이야기를 가지고 있습니다. 이야기는 QBism이라고 불리며 이와 같은 일입니다.
옛날 옛적에 웨이브 기능이 있었는데, 이는 세계에서 물리적 시스템의 상태를 완전히 설명한다고합니다. 파동 함수의 모양은 관찰자가 수행 할 수있는 모든 측정 결과에 대한 확률을 인코딩하지만 파동 함수는 자연 자체에 속했다. 객관적인 현실에 대한 객관적인 설명
그런 다음 Fuchs가 나왔습니다. 연구원 인 Carlton Caves와 Rüdiger Schack과 함께 그는 웨이브 기능의 확률을 베이지안 확률, 즉 시스템에 대한 주관적인 수준으로 해석했습니다. 베이지안 확률은 측정 결과에 베팅을하기위한 도박 태도, 새로운 데이터가 밝혀지면서 업데이트되는 태도로 생각할 수 있습니다. 다시 말해서, Fuchs는 말하면, 파도 기능은 세상을 설명하지 않습니다 - 관찰자를 설명합니다. “양자 역학은 생각의 법칙입니다.”
Quantum Bayesianism, 또는 Fuchs가 이제 그것을 부르는 QBism은 많은 양자 이론의 가장 깊은 신비를 해결합니다. 예를 들어, Quantum System은 여러 개의 동시 상태에서 단일 현실로 전환 할 수없는 악명 높은 "파동 함수의 붕괴"를 취하십시오. QBism에 따르면, 파도 기능의 "붕괴"는 단순히 측정 후 자신의 신념을 업데이트하는 관찰자입니다. 한 관찰자의 입자 측정이 바로 입자의 파동 기능을 무너 뜨리는 거리에서의 으스스한 작용은 너무 짜증나는 것으로 밝혀졌습니다. 여기서 측정은 단순히 먼 입자의 상태에 베팅하는 데 사용할 수있는 정보를 제공합니다. 그러나 우리는 어떻게 그녀의 측정이 두 번째 관찰자가저기서 측정의 결과에 영향을 미칩니 까? 사실, 그렇지 않습니다. 파도가 시스템 자체에 속하지 않기 때문에 각 관찰자는 자신의 것이 있습니다. 내 파동 장애가 당신과 일치 할 필요가 없습니다.
양자 이상의 해석의 바다에서 QBism은 혼자 수영합니다. 전통적인“코펜하겐 해석”은 관찰자를 어떻게 든 자연 밖에 서서, 관찰되는 것을 지배하는 물리와는 다른 물리 법칙에 의해 지배되는 신비한 파도 기능-홀 핑 힘이 가득한 자연 외부에 서있는 것으로 취급합니다. 두 번째 관찰자가 첫 번째 관찰자를 관찰하기 위해 올 때까지는 모두 훌륭하고 좋습니다. “많은 세계”해석은 우주와 모든 관찰자들이 결코 무너지지 않는 단일의 거대한 파도 기능으로 묘사된다고 주장합니다. 물론, 그 일을하기 위해서는 도로의 모든 포크 (모든 동전 던지기, 모든 결정, 모든 순간)에서 파도 기능 지점이 있으며, 우리가 집단적으로 행하고 할 일을하지 않은 모든 일을하지 않은 수많은 버전으로 나누어야한다고 주장해야합니다. 무한 평행 현실 세트가 파도 기능 붕괴를 피하기 위해 지불하기에는 가격이 너무 높은 사람들에게는 항상 Bohmian 해석이 있습니다.이 해석은 항상 우주에 퍼지고 모든 것을 결정적으로 지배하는 가이딩 힘의 존재를 가정함으로써 세상에 더 구체적인 현실을 회복하려고합니다. 불행히도,이 새로운 현실은 과학적 조사에 영원히 있습니다.
이러한 해석에는 모두 공통점이 있습니다. 파도 기능을 여러 관찰자가 공유하는 객관적인 현실에 대한 설명으로 취급합니다. 반면에 QBism은 파도 기능을 단일 관찰자의 주관적 지식에 대한 설명으로 취급합니다. 그것은 모든 양자 역설을 해결하지만, 우리가“현실”이라고 부르는 것은 중요하지 않은 비용으로. 다시 말하지만, 양자 역학이 우리 모두에게 말하려고했던 것일 수도 있습니다. 단일 객관적인 현실은 환상입니다.
QBism은 또한 새롭고 똑같이 신비한 질문을 제기합니다. 파도 함수가 관찰자를 설명하는 경우 관찰자는 인간이어야합니까? 그 관찰자는 의식이 있어야합니까? 개일까요? Fuchs는“개는 파도 기능을 사용하지 않습니다. 34 세가 될 때까지 파도 기능을 무너 뜨리지 않았습니다.”) 내 파동 기능이 당신과 일치 할 필요가 없다면, 우리는 같은 우주에 살고 있습니까? 양자 역학이 외부 현실을 설명하지 않으면 무엇을합니까?
Fuchs는 이러한 질문으로 어려움을 겪고 있으며 종종 이메일 형태로 그의 생각을 통해 노력합니다. 그의 미사일은 전설적이되었습니다. 20 년 동안 Fuchs는 양자 물리학 자와 철학자들 사이에서 일종의 지하 원고로 라운드를 한 거대한 문서로 편집했습니다. Fuchs가 2000 년 5 월에 Los Alamos가 화재로 집으로 잃은 후, 그는 Scientific Preprint 사이트 Arxiv.org에 거대한 논문으로 게시하여 Cambridge University Press가 500 페이지 책으로 출판 한 것으로 결정했습니다. 두 번째 Samizdat는 13 년 후 추가 2,300 페이지로 출시되었습니다. 이메일은 Fuchs의 검색 마음과 그의 다채로운 캐릭터를 모두 공개합니다. 물리학 자 David Mermin은 다음과 같이 말합니다.“Chris Fuchs가 존재하지 않았다면 하나님은 그를 발명하지 않아도 되셨을 것입니다.”
.그렇다면 QBism 이야기는 어떻게 끝날까요? 궁극적으로 Fuchs는 저명한 물리학 자 John Archibald Wheeler가 유명하게 요청한 단일 질문에 대답하기를 원합니다. 즉, 왜 세상은 양자 역학의 이상한 규칙에 의해서만 설명 될 수있는 방식으로 세상을 세워야합니까?
그 동안 Quanta 매사추세츠 주 케임브리지에있는 커피 숍에서 푸그를 따라 우리 자신의 질문을하기 위해 그에게 물어 보았습니다. 우리 대화의 편집 및 응축 버전이 다음과 같습니다.
Quanta Magazine :당신은“물리학자가되어서 물리학자가되어야한다는 것을 알았습니다.
Christopher Fuchs :나는 어렸을 때 큰 공상 과학 팬이었습니다. 나는 텍사스의 작은 마을에서 자랐고 우주 비행에 대한 아이디어를 정말로 즐겼습니다. 불가피 해 보였습니다. 우리는 달에 가고 있었는데, 그것은 단지 첫 단계 였고, 과학은 무한하며 결국 스타 트렉에서 그들이하는 일을하고있었습니다. :행성에 가서 새로운 생물을 찾고 모험을합니다. 그래서 나는 물리와 우주 여행에 관한 책을 읽기 시작했고, 그곳에서 나는 별들 사이의 거리가 멀어 우주 여행이 어려울 것이라는 것을 처음 알게되었습니다. 이 문제를 어떻게 해결합니까? 나는 John Wheeler와 Black Holes and Wormholes에 대해 배웠으며, 벌레 홀은 속도 제한 문제를 해결하는 방법이 될 수 있거나, 타치라고 불리는 이국적인 입자를 사용하여 속도 제한을 극복 할 수 있다는 것을 알게되었습니다. 나는 물건을 먹었다. 그것의 대부분은 꽤 불가능한 것으로 판명되었습니다. 웜홀은 불안정 한 것으로 판명되었으며 아무도 타치를 믿지 않았습니다. 전반적으로, 나에게 보내는 메시지는 물리학이 우리가 별에 도착할 수 없다는 것입니다. 약간의 농담으로서, 나는 물리 법칙이 우리가 별에 갈 수 없다면, 물리학의 법칙이 잘못되어야한다!
.당신은 John Wheeler와 공부를하게되었습니다.
내가 텍사스 대학교에 처음 갔을 때, 몇 년 전인 존 휠러 (John Wheeler)가 실제로 그곳에서 교수라는 사실을 알게되었습니다. 그래서 나는 그의 새로운 논문 중 일부를 읽었습니다. 그는“법이없는 법”에 대해 이야기하고있었습니다. 그는“결국 법은 법이 없다는 것입니다.”라고 말합니다. 궁극적 인 물리 법칙은 없습니다. 물리학의 모든 법칙은 변이 가능하며 돌연변이 자체는 물리학의 원칙입니다. 그는 초월되지 않은 물리 법칙이 없다고 말합니다. 나는 이것을 보았고, 물리 법칙이 어떻게 잘못되어야하는지에 대한 농담을 기억했고, 궁극적으로 실제로 물리 법칙이 없다는이 아이디어에 크게 끌 렸습니다. 법 대신에 무엇이 있는지, 나는 몰랐습니다. 그러나 법이 100 % 신뢰할 수 없다면 별의 뒷문이 있었을 것입니다. 그것은 모든 젊은 낭만주의였습니다. 나는 아직 물리 과정도 없었습니다.
당신의 논문 중 하나에서, 당신은 Erwin Schrödinger가 우리의 현실 개념에 대한 그리스의 영향에 대해 썼으며, 우리가 말하기를하는 사람을 포함하지 않고 현실에 대해 이야기하는 역사적 우발 사태라고 언급했습니다. 그리스 사고의 주문을 어기려고합니까?
Schrödinger는 그리스인들이 우리를 붙잡고 있다고 생각했습니다. 그들은 세상에 대해 생각할 때 진전을 이루는 유일한 방법은“아는 주제”없이 그것에 대해 이야기하는 것임을 알았습니다. QBISM은 양자 역학이 우리가없는 세상이 어떻게되는지에 관한 것이 아니라고 말함으로써 그 긴장에 위배됩니다. 대신 그것은 세상에서 우리에 관한 것입니다. 이론의 주제는 세상이나 미국이 아니라 미국의 세계가 아니며, 둘 사이의 인터페이스입니다.
세상을 생각하지 않고 세상에 대해 생각하는 것은 우리에게 너무나 뿌리를 내 렸습니다. 그것은 아인슈타인의 심문 공간과 시간을 상기시켜줍니다. - 세상의 이러한 특징은 너무 절대적으로 보이지 않았기 때문에 아무도 그들에게 의문을 제기하지 않았습니다.
.초기 문명에서 사람들은 객관적인 것과 주관적인 방법을 구별하는 방법을 잘 몰랐다고합니다. 그러나 두 사람을 분리한다는 아이디어가 발가락을 얻었을 때, 우리는이 작업을 수행해야한다고 들었고 과학은 목표에 관한 것이라고 들었습니다. 이제 끝났으므로 다시 돌아 가기가 어렵습니다. 사람들이 QBism에 대한 가장 큰 두려움은 정확히 이것이라고 생각합니다. 그것은 인류 중심적이라고 생각합니다. 느낌은, 우리는 코페르니쿠스와 함께 그것을 극복했으며, 이것은 한 걸음 뒤로가되어야합니다. 그러나 우리가 궁극적 인 한계가없는 가능성이있는 우주를 정말로 원한다면, 이것이 바로 당신이 가야 할 곳입니다.
.QBism은 어떻게 그러한 한계를 해결합니까?
그것을 보는 한 가지 방법은 물리 법칙이“밖으로”물건에 관한 것이 아니라는 것입니다. 오히려, 그것들은 우리의 최고의 표현, 가장 포괄적 인 진술, 우리 자신의 한계가 무엇인지에 대한 것입니다. 우리가 빛의 속도가 궁극적 인 속도 제한이라고 말할 때, 우리는 우리 빛의 속도를 뛰어 넘을 수 없습니다. 그러나 다윈의 진화를 통해 우리의 두뇌가 커지는 것처럼, 결국 우리는 지금 우리가 지금 우리가 할 수없는 것들을 활용할 수있는 단계로 진화했을 것이라고 상상할 수 있습니다. 우리는 그러한 것들을“물리 법칙의 변화”라고 부를 수 있습니다. 일반적으로 우리는 우주를 바꿀 수없는이 엄격한 것으로 생각합니다. 대신, 방법 론적으로 우리는 그 반대의 단지 가정해야합니다. 우주는 우리 앞에 있기 때문에 우리가 그것을 형성 할 수 있고, 변화 될 수 있으며, 우리를 다시 밀어 올릴 것입니다. 우리는 그것이 우리에게 얼마나 많이 밀려나는지 알면서 우리의 한계를 이해할 것입니다.
확률에 대해 이야기합시다.
확률은 존재하지 않습니다! Bruno de Finetti는 확률 이론에 관한 그의 2 권에 대한 소개에서“확률이 존재하지 않는다”고 모든 자본 문자로 썼다. 그는 그것이 플로거 스턴, 마녀, 엘프 및 요정의 길로 갈 것이라고 말했다.
양자 역학의 창시자들이 이론이 확률 측면에서 세상을 묘사한다는 것을 깨달았을 때, 그들은 세계 자체가 확률 론적이라는 것을 의미했습니다.
Pierre-Simon Laplace의 날에서 확률은 주관적인 진술로 생각되었습니다. 모든 것을 알지 못하지만 지식을 정량화하여 관리 할 수 있습니다. 그러나 1800 년대 후반과 1900 년대 초반에 확률은 객관적인 것처럼 보이는 방식으로 자라기 시작했습니다. 사람들은 통계적 방법을 사용하여 실험실에서 측정 할 수있는 것 (열과 같은 것들)을 도출했습니다. 따라서 사람들은 확률 론적 고려 사항으로 인해이 수량이 발생하고 객관적이라면 확률도 객관적이어야합니다. 그런 다음 양자 역학이 나왔습니다. 코펜하겐 군중은 양자 역학이 완전한 이론이며 완성, 폐쇄라고 주장했다. 이는 종종 모든 특징이 자연의 객관적인 특징이어야한다는 것을 의미한다. 양자 상태가 확률을 제공하는 경우, 이러한 확률은 자연의 객관적인 특징이어야합니다. 울타리 반대편에는 알버트 아인슈타인이 있었는데, 그는 양자 역학이 완전하지 않다고 말했다. 그가 양자 역학의 확률을 설명했을 때, 그는 불완전한 지식, 주관적인 상태의 진술로 해석하는 것처럼 보였습니다.
따라서 확률이 존재하지 않는다고 말하면 객관적인 확률이 존재하지 않는다는 것을 의미합니다.
.맞습니다. 도박 요원 없이는 세상에는 존재하지 않습니다. 그러나 확률을 이해하는 올바른 방법이 불확실성과 무지에 대한 설명이라고 스스로에게 확신했다고 가정 해 봅시다. 이제 취할 수있는 스펙트럼이 있습니다. 베이지안 통계 학자 I.J.에 따르면 좋아요, 46,656 개의 품종이 있습니다. 우리가 Quantum Bayesianism 작업을 시작했을 때, 우리는 E.T.와 같은 확률에 대한 입장을 취하려고 노력했습니다. Jaynes의 입장 :우리는 확률이 우리의 머리 속에 있음을 인정할 것입니다. 내 확률은 내 머리 속에 있고, 당신의 확률은 당신의 머리 속에 있습니다. 그러나 당신이 당신의 기반과 동일한 정보를 기반으로한다면, 우리의 두 확률 과제는 동일해야합니다. 정보를 조절하면 객관적이어야합니다. 46,656 품종의 스펙트럼 에서이 자세는“객관적인 베이지안”이라고 불립니다.
스펙트럼의 다른 쪽 끝에는 Bruno de Finetti가 있습니다. 그는 내 경험에 근거하여 당신의 경험에 근거하기 때문에 내 확률과 당신의 확률에 대한 이유는 없다고 말합니다. 우리가 확률을 도박 태도로 생각한다면, 우리가 할 수있는 최선은 모든 개인 도박 태도를 내부적으로 일관성있게 만드는 것입니다. 나는 당신과 함께 당신과 함께해야하지만, 우리가 할 수있는 최선입니다. 그것이 De Finetti가 확률이 존재하지 않는다고 말했을 때의 의미입니다. 그는 극단적 인 자세를 취합시다. 확률이 대부분 내 머리에 있다고 말하는 대신에도 여전히 세상에 고정시키는 추가 규칙이 있습니다. 그는 앵커를 제거했습니다.
.결국 내 동료 인 Rüdiger Schack과 나는 일관되기 위해서 우리는 Jaynes와의 유대를 깨고 De Finetti의 방향으로 더 많이 움직여야한다고 느꼈습니다. Jaynes가 De Finetti를 재미있게 만든 곳에서 우리는 실제로 실제 해결책이있는 곳이라고 생각했습니다.
이름이 양자 베이지안에서 QBISM으로 바뀌었을 때?
Quantum Bayesianism은 너무 많은 입이 많아서 QBism이라고 부르기 시작했습니다. 내가 QBism이라고 부르기 시작하자마자 사람들은 그것에 더 많은 관심을 기울였습니다! 그러나 저의 동료 데이비드 머민 (David Mermin)은 QBISM이 양자 베이지안에 부족해서는 안된다고 불평하기 시작했습니다. 그래서 그는 브루노 드 페인티 (Bruno de Finetti)를 위해 그것을 양자 브루노리즘이라고 부르고 싶었습니다. 그 문제는 De Finetti조차 받아들이지 않을 QBism의 형이상학의 일부가 있다는 것입니다!
그러나 나는 완벽한 b 을 발견했다 . 문제는 너무 못 생겼다는 것이 공개적으로 보여주고 싶지 않을 것입니다. Oliver Wendell Holmes Jr. 대법원 판사에서 나온 용어는 자신의 철학을“Bettabilitarianism”이라고 묘사했습니다. 루이 멘난드 (Louis Menand)가 말했듯이“세상은 관절에서 느슨해집니다.”라는 철학입니다. 당신이 할 수있는 최선은 행동의 결과에 대한 도박입니다. [Portmanteau는 bet 에서 나옵니다 및 능력 .] 이것이 완벽하게 맞다고 생각하지만 QBism이 Quantum Bettabilitarianism을 의미한다고 말하고 싶지 않기 때문에 KFC가 한 일을하는 것이 최선이라고 생각합니다. 예전에는 켄터키 프라이드 치킨이었다. 이제 KFC입니다.
Quantum Mechanics가 사용자의 매뉴얼 인 경우 사용자는 누구입니까? 아인슈타인은 관찰자에 대해 이야기했지만 양자 역학의 관찰자는 상대성의 관찰자와 다릅니다.
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다른 날 나는 철학자 Rob Disalle과 이야기하고있었습니다. 그는 한 관찰자가“다른 관찰자의 어깨 너머로 바라 보는 것”이라고 말할 수 있기 때문에 관찰자는 상대성에 문제가되지 않는다고 말했다. 나는 그 구절을 좋아한다. 다시 말해, 한 관찰자가 보는 것을 취하고 변형 법칙을 사용하여 다른 관찰자가 무엇을 볼 수 있는지 확인할 수 있습니다. Bohr는 정말로 그것을 연주했습니다. 그는 양자 역학과 상대성 사이의 유사점을 제시했으며 아인슈타인이 양자 이론을 받아들이지 않는 이유를 이해할 수 없었습니다. 그러나 나는 문제가 다르다고 생각합니다. QBism은 양자 측정 결과를 이해함에 따라 개인적입니다. 아무도 그것을 볼 수 없습니다. 나는 그것을 또는 을 본다 당신은 그것을 본다. 하나의 개인적인 경험을 다른 개인적인 경험에 가져 오는 변화는 없습니다. 윌리엄 제임스는“두 마음은 한 가지를 알 수있다”고 주장하려고했을 때 틀렸다.
Arthur Eddington이 말한 것처럼 세상의 물건은 마음의 물건이라는 것을 의미합니까?
QBism은 그리스인들이 가지고 있었던 것처럼 세상이“외부”에 대한 물건으로 세워진 것은 아닙니다. 조지 버클리 (George Berkeley)와 에드 딩턴 (Eddington)과 같은 이상 주의자들이 그것을 가질 수 있기 때문에“내부”에 대한 것들에 대한 것들도 세워지지 않습니다. 오히려, 세상의 물건은 우리 각자가 모든 살아있는 순간에 직면하는 것의 성격에 있습니다.
그러므로 결국 객관성이 들어 오는가?
나는 그것이되기를 바랍니다. 궁극적으로 나는 QBism을 세상의 무언가를 가리키고 세상에 본질적이라고 말하는 퀘스트로 본다. 하지만 아직 결정적인 대답이 없습니다. 양자 역학은 단일 사용자 이론이지만, 해부함으로써 우리 모두가 몰입하는 세상에 대해 배울 수 있습니다.
.단일 사용자 이론으로 양자 역학을 처리하는 것은 멀리서 으스스한 행동과 같은 많은 역설을 해결합니다.
.그렇습니다. 그러나 많은 사람들이 문제를 발견하는 방식으로. Bell의 정리에 대한 일반적인 이야기는 세상이 비 국소적이어야한다는 것을 알려줍니다. 실제로 멀리서 으스스한 행동이 있습니다. 그래서 그들은 꽤 큰 미스터리를 추가하여 하나의 미스터리를 해결했습니다! 이 비 지역성은 무엇입니까? 그것에 대한 완전한 이론을주세요. 저의 동료 Qbists와 나는 Bell의 정리가 실제로 나타내는 것이 측정 결과가 이미 존재하는 것에 대한 계시가 아니라 경험이라는 것입니다. 물론 다른 사람들은 우리가 주관적인 신념에 대해 이야기하기 때문에 과학을 징계로 포기했다고 생각합니다. 그러나 우리는 그것이 모든 기본 수수께끼를 해결한다고 생각합니다. 그것이 해결하지 못하는 유일한 것은 휠러의 질문, 왜 양자인가?
왜 양자인가?
나는 더 많은 감각이 있었으면 좋겠다. 나는 SICS라는이 아름다운 수학적 구조, 대칭 정보 적으로 완전한 측정, 즉 끔찍한 이름, 거의 베스티니즘만큼 나쁘다. 그것들은 다른 언어로 태어난 규칙 [양자 역학에서 확률을 생성하는 수학적 절차]을 다시 작성하는 데 사용될 수 있습니다. 여기서 태어난 규칙은 가상의 관점에서 실제를 분석하는 것에 대해 깊은 것으로 보입니다. 양자 역학의 진정한 메시지는 세상이 관절에 느슨하고 세상에 실제로 우연히 있다는 것이 세상에는 세상에 실제로 참신함이있을 수 있다는 것입니다. 그러면 세상은 항상 가능성에 관한 것이고 양자 역학이 그들을 하나로 묶는 것입니다. 수학을 제대로 얻는 데 25 년이 걸릴지 모르지만 25 년 후에이 대화를 다시하겠습니다!
