[论文解读] Discussion: Byrne and Hall on Everett and Chalmers

Lev Vaidman|ArXiv.org|Jan 16, 2000

Quantum Mechanics and Applications参考文献 3被引用 4

一句话总结

Vaidman 为基于 Everett 的多世界诠释辩护，反驳 Byrne 和 Hall 的批评，认为他们的异议源于对 Chalmers 所提出在叠加下组织性保存原则的误解。通过将该原则重新解释为仅适用于非叠加的最大物理态，Vaidman 解决了明显的矛盾，并表明多世界诠释可通过基于观察者的无知概率一致地解释概率，从而保持其实质性内容与物理一致性。

ABSTRACT

Byrne and Hall (1999) criticized the argument of Chalmers (1996) in favor of the Everett-style interpretation. They claimed to show ``the deep and underappreciated flaw in ANY Everett-style interpretation''. I will argue that it is possible to interpret Chalmers's writing in such a way that most of the criticism by Byrne and Hall does not apply. In any case their general criticism of the many-worlds interpretation is unfounded. The recent recognition that the Everett-style interpretations are good (if not the best) interpretations of quantum mechanics has, therefore, not been negated.

研究动机与目标

• 反驳 Byrne 和 Hall 的主张，即基于 Everett 的诠释因在应用 Chalmers 的组织性保存原则时存在不一致而存在根本性缺陷。
• 通过将该原则重新解释为仅适用于非叠加的最大物理态，解决 Chalmers 原则中看似矛盾的问题，避免自指性不一致。
• 通过证明分支世界中观察者的无知概率可一致地定义概率，捍卫多世界诠释的实质性内容。
• 反驳 Byrne 和 Hall 的观点，即 Everett 诠释缺乏统计算法，通过证明无知概率 postulate 可重现标准量子力学的概率。
• 尽管其本体论上较为奢侈（多世界），仍肯定 Everett 诠释在物理与哲学上的可行性，尤其因其避免了坍缩 postulate 和非定域性。

提出的方法

• 将 Chalmers 的叠加下组织性保存（OPUS）重新解释为仅适用于非叠加的最大物理态（OPUS′），防止其应用于叠加态的叠加。
• 构建一个量子模型，模拟经典计算机执行计算（如对 5 或 10 进行平方），表明若这些态已纠缠，则其叠加态本身不受 OPUS 限制。
• 引入‘无知概率’的概念：在多世界诠释的每个分支中，观察者在测量前未知结果，可基于 Born 规则振幅分配概率。
• 证明每个分支中的无知概率可产生与正统诠释相同的统计预测，从而保留统计算法。
• 主张薛定谔方程的动力学，结合 Chalmers 的意识理论所提出的身心关联，可合理地将世界与意识体验对应起来。
• 利用所有分支对称且每个分支中的观察者在认识论处境上完全相同的事实，为以一致且物理上合理的方式分配结果概率提供依据。

实验结果

研究问题

• RQ1 Chalmers 的基于 Everett 的诠释中，组织性保存原则能否在不引发逻辑矛盾的前提下一致应用？
• RQ2 正如 Byrne 和 Hall 所主张，多世界诠释是否因缺乏结果概率而缺乏实质性内容？
• RQ3 能否在多世界框架内定义一个一致的概率解释，使其重现标准量子力学的预测？
• RQ4 尽管多世界诠释假设了多重宇宙且无波函数坍缩，它是否仍具有物理与形而上学上的可行性？
• RQ5 像 Chalmers 的意识理论这样的意识理论，能否弥合波函数幺正演化与多世界框架中确定性经验出现之间的鸿沟？

主要发现

• Byrne 和 Hall 所识别的矛盾源于错误地将 Chalmers 的组织性保存原则应用于叠加态的叠加，而根据修正后的原则解释，这是无效的。
• 通过将原则限制于非叠加的最大物理态（OPUS′），论证变得一致，避免了‘叠加态的叠加’错误地暗示同一计算被多次实现的逻辑矛盾。
• 多世界诠释可通过‘无知概率’概念解释量子概率：每个分支中的观察者基于 Born 规则振幅分配概率，即使他们不了解全局态。
• 这种无知概率导致与正统诠释相同的统计预测，从而保留了统计算法，并驳回了 Byrne 和 Hall 所称的实质性内容缺陷。
• 尽管多世界诠释的本体论较为奢侈，但其在物理上仍优于其他诠释，因为它避免了非定域作用与随机坍缩。
• 若仅存在薛定谔方程，多世界诠释无法回答‘世界是什么样子’的论点，并非拒绝该理论的有效理由，因为该理论与观测现象一致，且可通过意识理论加以完备。