[论文解读] On Many-Minds Interpretations of Quantum Theory

Matthew J. Donald|ArXiv.org|Mar 6, 1997

Quantum Mechanics and Applications参考文献 31被引用 14

一句话总结

本文通过论证观察者不仅应由其当前大脑状态，还应由其物理历史来表征，推进了量子理论的多心智诠释，解决了概率与时间上的身份问题。它提出仅需离散概率模型，并主张将现实性分配给全域量子态中的所有心智，从而避免唯我论与非定域性问题。

ABSTRACT

This paper is a response to some recent discussions of many-minds interpretations in the philosophical literature. After an introduction to the many-minds idea, the complexity of quantum states for macroscopic objects is stressed. Then it is proposed that a characterization of the physical structure of observers is a proper goal for physical theory. It is argued that an observer cannot be defined merely by the instantaneous structure of a brain, but that the history of the brain's functioning must also be taken into account. Next the nature of probability in many-minds interpretations is discussed and it is suggested that only discrete probability models are needed. The paper concludes with brief comments on issues of actuality and identity over time.

研究动机与目标

• 解决多心智诠释中量子力学的基础性问题，特别是观察者身份的本质以及概率的作用。
• 论证观察者的物理身份无法简化为静态大脑状态，而必须包含其功能的历史动态。
• 挑战在每个瞬间存在连续无穷多心智的必要性，主张改用离散概率模型。
• 通过拒绝唯我论并避免导致非定域性或无心躯体的隐变量模型，解决多心智理论中的现实性问题。
• 在不依赖经典物体性或任意粒子追踪的前提下，提供一种在量子场论中定义时间上身份的框架。

提出的方法

• 提出观察者的物理结构不仅包括大脑的当前量子态，还应包括其过去的动力学演化。
• 通过识别局域量子态变化最小的时空路径，提出一种基于量子场论的物体时间持续性标准。
• 论证多心智诠释中的概率可由离散随机过程建模，而非连续分布。
• 拒绝在每个瞬间存在连续无穷多心智的观点，断言唯有可数的离散概率结构在物理上具有意义。
• 通过将量子态演化的时间与观察者身份切换的时间解耦，修正早期表述中的技术缺陷。
• 以全域量子态 $\omega$ 为基础定义观察者身份与现实性，其依据是标准量子概率的实证支持。

实验结果

研究问题

• RQ1 在多心智诠释中，如何在不依赖经典物体或粒子追踪的前提下定义观察者身份？
• RQ2 观察者的物理历史在决定其身份与量子理论中心智结构方面起什么作用？
• RQ3 为何多心智诠释中的概率应以离散方式而非连续方式建模？
• RQ4 如何在不重新引入非定域性或唯我论的前提下，为多个心智分配现实性？
• RQ5 能否在纯粹量子场论术语下定义时间上的身份，而独立于经典持久性观念？

主要发现

• 观察者不能仅通过其大脑的瞬时结构来定义；其功能历史是其物理身份的必要组成部分。
• 多心智诠释中使用连续概率模型是无根据的；唯有离散随机过程在物理上可行。
• 将现实性分配给全域态中的所有心智，可避免唯我论问题以及隐变量模型中‘无心躯体’的存在。
• 通过识别量子态变化最小的时空路径，可解决时间上的身份问题，但早期表述中的技术缺陷需修正。
• 仅在每个观察者处存在一个实际心智的理论等价于隐变量理论，导致时空分离测量中的非定域性或不一致。
• 所提出的框架与狭义相对论和量子场论相容，且无需在类空截面上定义‘某一时刻’或‘个体’。