[論文レビュー] Quantum Theory: Interpretation Cannot be Avoided

Eric Dennis, Travis Norsen|ArXiv.org|Aug 30, 2004

Quantum Mechanics and Applications参考文献 3被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、FuchsとPeresの2000年『Physics Today』記事における『量子理論は解釈を必要としない』という主張に挑戦する。測定問題——ユニタリック時間発展と波動関数の収束の間の矛盾に起因する——は、必然的に物理的解釈を必要とする。著者らは、波動関数を純粋に認識論的で心的なものとみなすFuchsとPeresの解釈が、実在論を損なう深いつもりの哲学的で反実在論的な立場であり、科学的実在論を損なうとともに、科学的でない形而上的仮定を導入すると主張する。

ABSTRACT

This essay is a response to the (March 2000) Physics Today Opinion article "Quantum Theory Needs No Interpretation" by Fuchs and Peres. It was written several years ago and has been collecting electronic dust ever since Physics Today said they weren't interested. We post it here with the hope that it may still be of some interest.

研究の動機と目的

• FuchsとPeresが2000年の『Physics Today』記事ですでに主張したように、量子理論は解釈を必要としないという主張を反証すること。
• 量子力学における『解釈なしの解釈』と呼ばれるアプローチに隠された哲学的仮定を明らかにすること。
• ユニタリック発展と波動関数の収束の間の測定問題が、必然的に物理的解釈を必要とすることを主張すること。
• 波動関数を根本的に認識論的であるとみなす解釈が、科学的実在論と矛盾し、根本的に科学的でないことを批判すること。
• 客観的現実を否定するような、見かけ上中立的な解釈でさえ、哲学的に重くのしかかっており、科学的営みを損なうことを示すこと。

提案手法

• 量子力学の基礎的矛盾——シュレーディンガー方程式によるユニタリック時間発展と測定時の波動関数の収束——を分析する。
• Fuchs-Peresの『解釈なしの解釈』と、実在論的代替案（de Broglie-Bohm理論）——実際の粒子軌道を仮定する——を対比する。
• 量子力学における波動関数の役割を検討し、それを純粋に認識論的（確率の計算のための道具）とみなすことは、整合性に欠けると主張する。
• FuchsとPeresの枠組みにおけるマイクロとマクロ系の区別が、恣意的であり、根本的な物理学に根拠を持たないことを強調する。
• 哲学的批判を適用し、反実在論的解釈——例えば、唯我主義——が、客観的現実を否定することでしかパラドックスを解決できないことを示す。
• ベルによる測定概念の批判と、ソカラのポストモダン反実在論への風刺を用いて、物理学における認識論的のみの解釈の危険性を強調する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 FuchsとPeresが主張するように、量子理論は解釈なしに内部的に整合的なのか？
• RQ2 波動関数を純粋に認識論的対象（知識のみを表すもの）とみなすことの哲学的含意は何か？
• RQ3 測定と非測定の区別が、根本的な物理的境界として問題であるのはなぜか？
• RQ4 量子力学において客観的現実を否定する解釈が、依然として科学的または物理的に意味を持つと見なせるのか？
• RQ5 反実在論的解釈（FuchsとPeresのもの）と、de Broglie-Bohm理論のような実在論的代替案との間で、理論的整合性と実証的適切性の観点から、どのように比較できるか？

主な発見

• ユニタリック発展と波動関数の収束の共存に起因する測定問題は、単なる哲学的パズルではなく、解決を要する真の物理的不整合である。
• FuchsとPeresの立場——波動関数を観測者の知識のための心的構成物とみなす——は、哲学的に重くのしかかっており、科学的実在論と矛盾することが示された。
• 彼らの枠組みにおけるマイクロ・マクロ系の区別は恣意的であり、根本的な物理学に根拠を持たない。
• 波動関数を純粋に認識論的とみなすことは、観測のない状態では物理的系が存在しないという結論に導き、これは唯我主義に類似している。
• 量子理論は解釈を必要としないという主張自体が、哲学的立場であり、科学的立場ではないため、避けられない。
• 実在論的解釈（de Broglie-Bohm理論）は、明確な粒子軌道を仮定し、隠れた変数を導入することで測定問題を回避する、整合的な実在論的枠組みを提供する。