[論文レビュー] The quantum mechanics is a non-universal theory. The realistic Schrodinger's and positivistic Born's interpretation of the wave function

А. В. Никулов|arXiv (Cornell University)|Nov 18, 2013

Quantum Mechanics and Applications参考文献 68被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、ボーンが提唱した波動関数の直観主義的解釈を拒否し、シュレーディンガーの現実的解釈を提唱することで、量子力学が普遍的理論ではないと主張している。量子力学の根本的な曖昧さは、ボーンの解釈に内在する心・物質二元論が示唆するコペンハーゲン解釈における論理的矛盾に起因し、それらの矛盾はハイゼンベルクおよびボーアの定式化における哲学的誤謬に由来しており、実験的成功にもかかわらず、標準的量子力学の自己一貫性を損なっている。

ABSTRACT

Quantum mechanics describes successfully numerous quantum phenomena both microscopic and macroscopic, such as superconductivity. But the controversies about quantum mechanics, in the old days and present day, reveal fundamental obscurity in quantum mechanics. In this work reader attention is drawn first of all to the fact that the orthodox description of superconductivity and some other quantum phenomena uses the realistic interpretation of the wave function proposed by Schrodinger whereas the controversies take place until the present about the positivistic interpretation proposed by Born. Causes and essence of the fundamental obscurity of the Born interpretation are considered in detail in the first part of the paper. The fundamental obscurities of the orthodox description of superconductivity and other quantum phenomena are considered in the end of the paper.

研究の動機と目的

• コペンハーゲン解釈の orthodox な立場に内在する論理的矛盾を暴露することで、量子力学の普遍性を挑戦すること。
• 波動関数の直観主義的ボーン解釈が、観測者の心と量子系との間の因果関係を導入し、認識論的・論理的矛盾を引き起こすと主張すること。
• EPR Gedankenexperiment とベルの不等式の破れが、物理的非局所性の証拠ではなく、観測者依存的解釈の欠陥の兆候であると示すこと。
• 一貫性があり矛盾のない量子理論の基盤として、シュレーディンガーの現実的波動関数解釈への回帰を提唱すること。
• 認識論的厳密性と科学的現実主義に整合する、観測者を含まない量子力学の定式化を求めるべきであると提言すること。

提案手法

• シュレーディンガー、ボーン、ボーア、ハイゼンベルクの解釈を含む、量子力学の歴史的・哲学的基盤の分析。
• 観測者依存的現実の観点からEPR Gedankenexperiment とベルの不等式を検討し、非局所性が物理的もつれから生じるのではなく、ボーン解釈に内在する心・物質二元論から生じると主張すること。
• 「物質的実在（res extensa）」（物理系）と「思考的実在（res cogitans）」（観測者の心）の間の「相互因果関係」を、標準的量子力学の自己一貫性を損なう論理的非合理として特定すること。
• ハイゼンベルクの「新しい世界観」の哲学的基盤、特にカーテシアン二元論の否定と因果律のa priori 性の否定を、概念的混乱の原因として批判すること。
• 現実的シュレーディンガー解釈と直観主義的ボーン解釈を対比することで、多くの量子現象が前者によって一貫して記述可能であることを示し、その非普遍性にもかかわらず。
• 特に量子コンピューティングや「月が観測されないときには存在しない」というようなマクロな物体の「観測」における暗黙の信念が、認識論的混乱の兆候であると強調すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ量子力学は根本的な曖昧さと論理的矛盾にもかかわらず、依然として成功を収め続けているのか？
• RQ2 波動関数を確率振幅（ボーンの解釈）として解釈するのではなく、実在の物理的波（シュレーディンガーの解釈）として解釈する場合の認識論的結果は何か？
• RQ3 ボーンの解釈に内在する心・物質二元論が、なぜ量子力学における論理的非合理を引き起こすのか？
• RQ4 EPR相関とベルの不等式の破れは、物理的系における非局所性の反映であるのか、それとも測定プロセスの観測者依存性の結果にすぎないのか？
• RQ5 波動関数の現実的解釈に戻すことで、一貫性があり普遍的かつ観測者を含まない量子力学の定式化が達成可能か？

主な発見

• 直観主義的ボーン解釈は、量子系と観測者の心との間の相互因果関係を示唆しており、これは論理的非合理を引き起こし、標準的量子力学の自己一貫性を損なう。
• EPR相関とベルの不等式の破れは、物理的非局所性の証拠ではなく、コペンハーゲン解釈における測定の観測者依存性の結果である。
• 多くの量子現象は、ボーン解釈に起因する根本的曖昧さを避けるシュレーディンガーの現実的波動関数解釈によって一貫して記述可能である。
• ボーアが提唱した「量子仮説」と「補完性」は、直観主義的解釈よりも隠れた変数理論によってよりよく説明可能であり、これは標準的量子力学とのより深い不整合を示している。
• 「月は観測されないときには存在しない」という信念は、直観主義的解釈への暗黙の信頼に根ざした誤解であり、科学的結論ではない。
• 量子力学は観測者を含まない一貫した記述を提供できないため、普遍的理論ではない。その成功は、哲学的に拒否されながらも、実用的に現実的シュレーディンガー解釈が用いられているからである。