[论文解读] The argument for an objective wave function collapse: Why spontaneous localization collapse or no-collapse decoherence cannot solve the measurement problem in a subjective fashion

Fred H. Thaheld|ArXiv.org|Apr 24, 2006

Quantum Mechanics and Applications参考文献 14被引用 5

一句话总结

本文主张波函数坍缩必须是一种客观的物理过程，而非主观过程，拒绝了自发定域理论和无坍缩退相干理论作为测量问题的不足解决方案。它认为坍缩在视网膜中的视紫红质分子中客观发生，挑战了将坍缩定位在视觉皮层中以主观方式解释的诠释。

ABSTRACT

A more detailed analysis of the measurement problem continues to support the position taken by Shimony and the author that collapse of the wave function takes place in an objective manner in the rhodopsin molecule of the retina. This casts further doubts on the theories involving a spontaneous localization collapse process or a no-collapse decoherence process taking place in the visual cortex in a subjective fashion. The possibility is then raised, as per Anandan, as to whether the solution of the measurement problem in quantum theory allows one to address the problem of quantizing gravitation.

研究动机与目标

• 挑战主流观点，即波函数坍缩是大脑中（特别是视觉皮层）的主观过程。
• 强化坍缩必须是客观物理事件的观点，而非依赖于观察或测量情境。
• 检验在视紫红质等生物系统中发生客观坍缩是否能为测量问题提供可行解决方案。
• 质疑依赖自发定域或退相干的诠释是否能在没有客观坍缩的情况下真正解决测量问题。
• 探讨客观坍缩对量子引力量化的影响，如Anandan所建议。

提出的方法

• 通过生物量子过程（特别是视网膜）的视角分析量子力学中的测量问题。
• 聚焦视紫红质分子作为客观波函数坍缩的候选者，因其在光转导中的作用。
• 根据测量结果的客观实在性要求，评估竞争性诠释——自发定域（如GRW、Penrose）与无坍缩退相干——的适用性。
• 运用逻辑和物理一致性论证，表明主观坍缩机制无法解决测量问题。
• 运用基础量子力学原理论证，唯有客观坍缩才能确保确定的测量结果。
• 在生物量子事件与量子引力的更广泛问题之间建立类比，暗示客观坍缩与量子化时空之间存在关联。

实验结果

研究问题

• RQ1 自发定域或无坍缩退相干是否能在主观框架下为测量问题提供完整解决方案？
• RQ2 是否有经验或理论依据可将波函数坍缩视为视觉皮层中的主观过程？
• RQ3 视紫红质在人类视觉中的作用是否支持客观波函数坍缩的观点？
• RQ4 客观坍缩对量子引力的量化有何影响？
• RQ5 能否在不假设客观坍缩的前提下构建一个一致的测量量子理论？

主要发现

• 本文结论认为，自发定域和无坍缩退相干无法以主观方式解决测量问题。
• 视紫红质分子中的客观坍缩被支持为一种物理上合理且必要的机制，以实现确定的测量结果。
• 对视觉皮层中坍缩的主观诠释无法解释测量结果的实在性。
• 该分析强化了波函数坍缩必须是客观物理过程的观点，而非依赖于意识或观察。
• 研究结果表明，客观坍缩与量子引力的量化之间可能存在联系，如Anandan所建议。
• 本文进一步为拒绝将坍缩视为纯粹认识论更新或观察者依赖过程的诠释提供了依据。