为什么量子力学看起来如此奇怪?

360影视 国产动漫 2025-03-13 12:52 1

摘要:刚看完一篇量子物理学家Carlo Rovelli的文章,主要讨论了一种新的量子力学解释方法。文章的核心思想是:量子力学可以被理解为一种关于系统间相对信息的理论,而不是传统的关于“绝对状态”的理论。通俗来说,文章试图回答一个长期困扰物理学家的问题:为什么量子力学

编者按:

刚看完一篇量子物理学家Carlo Rovelli的文章,主要讨论了一种新的量子力学解释方法。文章的核心思想是:量子力学可以被理解为一种关于系统间相对信息的理论,而不是传统的关于“绝对状态”的理论。通俗来说,文章试图回答一个长期困扰物理学家的问题:为什么量子力学看起来如此奇怪?

01 量子力学的“解释问题”

量子力学自诞生以来,虽然非常成功,但它的解释一直让人感到困惑。比如,为什么测量会导致波函数坍缩?为什么不同的观察者会对同一个系统给出不同的描述?这些问题让很多物理学家感到不安。

Rovelli认为,这种不安感可能源于我们使用了一个不恰当的概念——“观察者独立的系统状态”。换句话说,我们假设系统的状态是绝对的,不依赖于谁在观察它。但在量子力学中,这个假设可能是不成立的。

(编者阅读文献截图,文章摘要部分)

02 信息论视角

Rovelli提出,量子力学应该被理解为一种关于系统间相对信息的理论。也就是说,系统的状态并不是绝对的,而是依赖于观察者所掌握的信息。

他通过一个例子来说明这一点:假设有两个观察者,一个在测量一个量子系统,另一个在观察这个测量过程。第一个观察者会看到系统的状态坍缩到一个确定的结果,而第二个观察者则会看到系统的状态仍然处于叠加态。这两种描述都是正确的,但它们依赖于不同的观察者所掌握的信息。

03 三个基本假设

Rovelli提出了三个基本假设来重构量子力学:

1.所有系统都是等价的:没有观察者与被观察者的区分,任何系统都可以被视为观察者或被观察者。

2.信息是系统间的相关性:一个系统拥有关于另一个系统的信息,意味着这两个系统的状态是相关的。

3.量子力学是完整的:量子力学提供了对物理世界的完整描述,不需要引入额外的“隐藏变量”或其他机制。

04 量子力学重构

基于这三个假设,Rovelli展示了如何从信息理论的角度重构量子力学的形式体系。他通过引入“问题”和“信息”的概念,重新推导了量子力学中的希尔伯特空间结构、叠加原理和概率规则。

他还讨论了量子力学中的时间演化,认为时间演化可以理解为问题集上的结构变化。

05 对传统状态概念的批判

Rovelli的理论挑战了传统的“绝对状态”概念。他认为,量子力学中的状态并不是一个客观存在的实体,而是依赖于观察者所掌握的信息。

这一观点与其他量子力学解释(如玻尔的“哥本哈根解释”、多世界解释等)有所不同。Rovelli的理论不假设经典世界的存在,也不涉及波函数的分支,而是强调观察者之间的相互关系和信息交换。

06 量子问题的新视角

在量子测量问题上,Rovelli认为波函数的“坍缩”并不是某种神秘的物理过程,而是由于观察者没有考虑系统与自身的相互作用。换句话说,测量过程中的“坍缩”只是观察者视角的变化,而不是系统本身的物理变化。

07

总结

这篇文章的核心思想是:量子力学描述的是系统间的相对信息,而不是绝对的物理状态。Rovelli通过信息理论的角度重构了量子力学,试图解决量子力学中的“解释问题”,特别是量子测量问题。他的理论挑战了传统的绝对状态概念,提供了一种新的理解量子力学的方式。

通俗来说,Rovelli认为,量子力学中的“奇怪现象”(如叠加态、测量坍缩等)并不是因为量子世界本身有多神秘,而是因为我们错误地假设了系统的状态是绝对的。如果我们接受“状态是相对的,依赖于观察者所掌握的信息”这一观点,量子力学就会变得更容易理解。

这篇文章就是to john wheeler

图片来自网络,侵删

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《摩根斯坦利报告 —DeepSeek 对于科技和更广义经济的含义是什么?》

《李飞飞最新 S1 模型的论文:s1 Simple test-time scaling》

《世界经济论坛 -《全球经济未来:2030 年的生产力》报告》

《2035 年技术融合估计:量子互联网、人机接口、机器学习系统、隐形机器人、增材制造》

《百页大语言模型新书》(209 页 pdf)

《量子技术和网络安全:技术、治理和政策挑战》(107 页)

《大语言模型中的对齐伪造》(137 页)

《2035 年技术融合估计:量子互联网、人机接口、机器学习系统、隐形机器人、增材制造》(美陆军 232 页)

《美国防部 CDAO:人工智能模型的测试与评估》(66 页 slides)

《自动驾驶的世界模型综述》

《Questel2024 深度学习领域专利全景报告》(英文版 34 页)

《深度解析 Palantir》(20250122_204934.pdf)

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来源:人工智能学家

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