[论文解读] Why our human-sized world behaves classically, not quantum-mechanically: A popular non-technical exposition of a new idea

C. L. Herzenberg|ArXiv.org|Jan 13, 2007

Biofield Effects and Biophysics参考文献 5被引用 4

一句话总结

本文提出，大尺度物体内部的宇宙膨胀速度会抑制宏观尺度上的量子行为，从而解释为何人类尺度的系统表现出经典行为。通过分析大尺度时空动力学如何影响内部量子相干性，作者认为哈勃膨胀率引入了类似退相干的效应，有效使大系统中的量子叠加态坍缩，同时在小系统中保持量子叠加态。

ABSTRACT

This article provides a popular, largely non-technical explanation of how large objects can behave classically while smaller objects behave quantum mechanically, based on the effect of the presence of cosmic expansion velocities in extended objects. This article is intended to provide a more accessible presentation of concepts introduced in earlier papers that address this long-standing enigma in physics.

研究动机与目标

• 解释长期以来的谜题：为何宏观物体遵循经典物理，而微观物体表现出量子行为。
• 提出一种新机制——基于大尺度扩展系统内部的宇宙膨胀速度，该机制在大尺度上抑制量子相干性。
• 以通俗易懂、非技术性的方式阐述最初在更技术性论文中提出的理论思想。
• 弥合量子力学与日常尺度系统经典行为之间的概念鸿沟。
• 提出大尺度时空动力学本质上限制了宏观物体中的量子叠加态。

提出的方法

• 分析宇宙膨胀对扩展物理系统内部动力学的影响。
• 考虑由哈勃膨胀引起的相对速度如何影响空间扩展物体中的量子相位相干性。
• 应用相对论性量子力学原理，模拟由宇宙膨胀引起的类似退相干效应。
• 使用启发式论证和物理直觉，而非正式数学推导，来传达核心思想。
• 将宇宙膨胀与量子系统中环境退相干进行类比。
• 从能量-动量交换和由大尺度时空运动引起的相位退相干角度构建论证。

实验结果

研究问题

• RQ1 为何我们日常世界中的宏观物体表现出经典行为，而非量子叠加态？
• RQ2 何种物理机制可自然地抑制大而扩展的系统中的量子相干性？
• RQ3 宇宙膨胀如何有助于量子力学的宏观极限？
• RQ4 哈勃膨胀率能否与大尺度量子态的退相干联系起来？
• RQ5 宏观系统中经典性的出现是否具有宇宙学起源？

主要发现

• 扩展物体内部的宇宙膨胀速度可引发类似退相干的效应，从而抑制量子叠加态。
• 本文提出，哈勃膨胀率可为量子行为向经典行为的过渡提供自然尺度。
• 由于更大的空间尺度和伴随的宇宙膨胀速度梯度，更大系统会经历更强的相位退相干。
• 该机制为宏观物体不表现出可观测量子行为提供了物理且基于宇宙学的解释。
• 该模型与人类尺度系统观测到的经典性一致，且无需依赖外部环境退相干。
• 该思想为测量问题提供了新视角，将其与大尺度时空动力学联系起来。