量子力学は 1 世紀以上前のものですが、物理学者はそれが何を意味するのかをめぐっていまだに争っています。彼らの討論で手が震えたり指の関節が割れたりするのは、ほとんどが「リアリズム」として知られる仮定にまでさかのぼります。これは、私たちが「現実」と呼ぶものを科学が説明するという考えであり、私たちと科学の外部にあるものです。それは私たちに自然にもたらされる考え方です。宇宙は私たちがどのような理論を持っているかを気にしていないように見えるということは、私たちの経験とよく一致しています。科学の歴史はまた、経験的な知識が増えるにつれて、共通の説明に収束する傾向があることを示しています.これは確かに、科学が「物事の実際の様子」についての「真実」に何らかの形で近づいていることを示唆しています。
悲しいかな、リアリズムは究極的には哲学的な立場であり、それ自体には経験的根拠はありません。私たちが確実に言えることは、ある仮説が私たちが観察したことをうまく説明できるかどうかということだけです。しかし、その記述が、観察者である私たちにとって独立した外部のものに関するものであるかどうかは、私たち自身では決して答えられない問題です.
言うまでもなく、これは新しい難問ではありませんが、哲学者が存在する限り、哲学者が議論してきた難問です。しかし、ジム・バゴットが彼の新しい著書 Quantum Reality:The Quest for the Real Meaning of Quantum Mechanics で私たちに思い出させてくれるように、それは今日の量子力学の解釈に関する議論で生きており、キックしています。 .これが量子理性の時代であるならば、バゴットはそのヴォルテールです。量子力学に関しては、バゴットほど多作な著者を思いつくことは難しいでしょう。 量子現実以前 、彼は量子論の意味も出版しました 、量子物語 、量子空間 、量子クックブック 、そして Beyond Measure:現代物理学、哲学、およびその意味 を忘れないようにしましょう (推測) 量子論 .
量子力学に対するバゴットの強迫観念は、世間の要求によって動かされたものではありません。とにかく、排他的ではありません。あらゆるものを量子化することは、最近のポピュラー サイエンスのテーマとなっていますが、Baggott の著作は、感覚形成に対する彼自身の探求を記録しています。そして、量子現実 バゴットの初期の本の多くと同様に、交絡する主題に秩序をもたらす試みです。彼は部分的にしか成功しません。しかし、それでさえ驚くべき成果です。なぜなら、物理学者は、量子力学の 10 を超えるさまざまな解釈のうちどれが正しいか、またはそれらの 1 つを「正しい」と呼ぶことさえ何を意味するかについて、ほぼ 1 世紀にわたって争ってきたからです。バゴットは戦いを終わらせるのではなく、戦争を始めた家族の確執を掘り起こすことによって、それを文脈に置きます.それにより、彼は量子力学とそれを取り巻く論争を (可能な範囲で) 理解できるようにあなたを導きます.
バゴットは、物理学者が形而上学を却下したことを非難している。形而上学は、アリストテレスによって造られた用語です。ギリシア語で「物理学の後」を意味し、アリストテレスは物理学の後の章を指すために文字通りそれを使用しました.今日、形而上学は哲学の一分野であり、大まかに言えば、経験的証拠に基づいていない理論の構築において物理学者が行う仮定を扱います。物理学者は常に形而上学を利用していますが、自分が何をしているのかを認識している人はほとんどいません。
実際、今日の量子基礎コミュニティにおける最大の分裂は形而上学的なものであり、それは現実主義者と非現実主義者の間のものです。リアリズムの陣営にいる人々は、数学的構造が物事の実際の様子として解釈できる理論を待ち望んでいますが、非リアリストは、量子力学を私たちが知っていることについての理論であると考えています. 「何について知っていますか？」あなたは尋ねるかもしれません。ああ、でもそれは現実主義者だけが尋ねる質問です。
「本物とは何か」という問い量子力学を研究する場合、これは避けられないものです。なぜなら、それには最も独特な特性があるからです。それは、予測を導出するために必要な「波動関数」と呼ばれるオブジェクトを扱いますが、それ自体は観測可能なものには対応しません。では、波動関数は実在するか否か?
この問題は、量子系で測定を行う場合に特に差し迫った問題になります。この場合、波動関数はどこでも突然、瞬時に変化する可能性があります。このいわゆる崩壊が物理的なプロセスである場合、それはアルバート アインシュタインの光速限界と矛盾し、アインシュタインの言葉を借りれば、「遠く離れた不気味な行動」を構成することになります。繰り返しますが、波動関数の崩壊自体は私たちが観察するものではありません。したがって、波動関数を実在の物体と考えたいという誘惑に打ち勝つことができれば、ここで面白いことは何も起こりません。ただ、まあ、面白い感じです。
量子力学の形而上学を掘り起こすという彼の使命において、バゴットは量子力学が意識に関連しているという考えを分析する非常に徹底的な仕事をしています。または、少なくとも、彼らが何かを言ったかどうかわからないほどすぐにやめてください。確かに、量子現実では ペンローズ-ハメロフ予想 (意識の起源は人間の脳内の微小管のコヒーレントな量子状態にあるという) について、ペンローズとハメロフ自身から聞いたよりもわかりやすい説明を見つけました。また、多心解釈がどのように機能するか、または量子自殺がいかに悪い考えであるかを知りたい場合は、Baggott がそれについても説明します.
Baggott の分析は、量子力学の最も一般的な解釈に焦点を当てているだけでなく、あまり知られていない多くの解釈も含んでいます。ほとんどの場合、彼は自分の意見を控えており、それぞれのアプローチの長所と短所を客観的に調べる素晴らしい仕事をしています.彼が失望を表明するのは、多世界解釈の章だけです。
多世界解釈では、測定を行うたびに、測定結果を除いて同一のいくつかの代替バージョンに現実が分割されます。 量子現実の初期段階 、バゴットは科学を、経験的現実の岩だらけの海岸から形而上学的現実の砂浜まで「表象の海」を行き来する船に例えています。途中で、船は「制約のない形而上学的ナンセンスの渦」に巻き込まれる可能性があります。 Baggott によると、これが多世界解釈で起こることです。経験的現実との接触を失ったのは純粋な形而上学である、と彼は不平を言う.
ここで私はバゴットに同意しません。私は非常に器楽主義者であり、「黙って計算する」という教義に満足しています。それにもかかわらず、私の考えでは、形而上学は重要です。なぜなら、哲学的な先入観、特に私たちが認めていないものは、私たちが喜んで関与する理論を汚すからです。
しかし、バゴットとは対照的に、私が理論を評価する方法は、「それで何ができるか?」と尋ねることです。そのため、多世界解釈は、コペンハーゲン解釈 (非現実主義者であり、波動関数の崩壊中に何が起こるかを尋ねるべきではないと言っている) またはパイロット波解釈 (その非局所的であるが観察できない粒子の誘導場を導入することにより、崩壊の仮定を回避します)。また、科学的な可能性を評価したい場合、量子力学の修正の目的はより多くのデータを説明することであるため、量子力学の修正である崩壊モデルと隠れ変数モデルを解釈と一緒にまとめることは意味がありません.
また、バゴットが超決定論を軽視していることにも個人的に腹を立てています。このアプローチでは、量子力学は、宇宙のすべてが他のすべてと関連していることを認める決定論的な隠れ変数モデルから生まれます。彼は誤って、または誤って、これらが完全に除外されたという印象を読者に残しますが、これは間違いなくそうではありません.ただし、この省略は科学文献で広く行われているため、これをバゴットのせいにすることはできません。私はこの雑誌のページでこれについて不平を言いましたが、そのままにしておきます。
ですから、個人的な不満はさておき、私はバゴットの新しい本を読むのがとても楽しかったです。魅力的に書かれ、物理学の背景知識を必要としないため、何か新しいことを教えてくれる可能性があります。私でさえ、輝かしい脇役であるバゴットが、フランシス・ベーコンが肺炎で死亡したことを冷静に伝えるなど、いくつかの新しいビットを学びました.
Sabine Hossenfelder は、フランクフルト高等研究所のリサーチ フェローであり、一般相対性理論の修正、現象論的量子重力、および量子力学の基礎に取り組んでいます。物理学の基礎で何がうまくいかないのかについてもっと知りたい場合は、彼女の本を読んでください Lost in Math:美しさが物理学を迷わせる方法.
