Версия для печати :: - Форум Физика Магии

malamba

Попробую высказать свои соображения насчет редукции. Но прежде хочу сказать пару слов насчет термина “волновая функция”. Этот термин я стараюсь не употреблять, поскольку обычно здесь подразумевается, что вектор состояния является функцией координат и времени. Т.е. предполагается, что по умолчанию, в качестве “абсолюта”, нам задан пространственно-временной континуум. Лично я считаю, что описание в терминах волновой функции – это не квантовая теория, а классическая, в лучшем случае полуклассическая, с незначительными элементами квантового формализма. В аксиоматике квантовой теории просто нет такого понятия как пространственно-временные координаты, и в самодостаточной квантовой теории различные пространственно-временные континуумы получаются лишь как естественное следствие процесса декогеренции нелокального источника реальности.

Я предпочитаю использовать термин “вектор состояния” системы, как функции внутренних степеней свободы системы. Использовать для описания системы не внутренние, а внешние ее характеристики относительно некоторой выбранной системы отсчета я считаю, мягко говоря, некорректным. Тем более что для замкнутой системы, описываемой вектором состояния (волновой функцией), просто по определению не может существовать никакой внешней системы отсчета, т.к. строго говоря, в случае чистого состояния (замкнутой системы) нет никакого внешнего тела, с которым можно было бы связать эту систему отсчета. Кстати, часто именно при таком некорректном подходе возникают так называемые “парадоксы” квантовой теории, типа парадокса ЭПР-пары, когда “в одну кучу” смешиваются внешние и внутренние степени свободы системы (координаты и спин). Естественно, что внутренние степени свободы в данном случае не зависят от внешних (спин не зависит от координат), и можно по внешним степеням свободы усреднить, получая при этом “парадоксальный” на первый взгляд результат, что спиновые степени свободы скоррелированны независимо от расстояния между составными частями системы.
Ничего удивительного здесь нет. Если Вы хотите разрешить парадокс, то будьте добры забыть о том, что для замкнутой системы существуют внешние координаты, и описывайте процесс “деления” системы на части как внутренний процесс в системе. Лишь тогда возникают локальные пространственно-временные координаты, как внутренние характеристики самой системы, точнее, характеристики взаимодействия ее подсистем, когда с какой-либо одной подсистемой связывается система отсчета. И внешние степени свободы здесь действительно не имеют значения, с небольшим уточнением – до тех пор, пока справедливо рассмотрение нашей системы как замкнутой, до тех пор, пока система не начнет “чувствовать”, что она не одна в этом мире

.

В макроскопическом мире спиновые степени свободы достаточно хорошо изолированы от других степеней свободы, поэтому они достаточно долго “живут” в своем локальном “параллельном” пространстве-времени, пока оно не пересечется и не “схлопнется” с окружением. С точки зрения спиновой системы может и не быть никакого дальнодействия, а будет обычное взаимодействие, но в своем пространстве-времени (если внутренние степени свободы системы не находятся в максимально-запутанном состоянии, то они будут хотя бы частично локализованы, и сформируется локальный пространственно-временной континуум). Но для нас это все равно будет выглядеть как дальнодействие, как следствие существенного различия в метриках пространства-времени для спиновой системы и нашего мира.

Строго говоря, понятие редукции вектора состояния вообще лишено смысла, поскольку для замкнутой системы не существует окружения, которое может измерить, провзаимодействовать с исходной системой и осуществить ее редукцию. А если такое окружение все же есть, например, для квазизамкнутой системы, то при взаимодействии нашу систему уже нельзя описывать вектором состояния, а можно сопоставить ей лишь матрицу плотности. Таким образом, при измерении (взаимодействии) более корректно говорить о редуцированной матрице плотности для открытой системы. Сейчас о редукции вектора состояния все реже и реже упоминается в статьях по квантовой физике. Обычно рассматривают процесс декогеренции, когда замкнутая система в результате взаимодействия ее подсистем “дробится” на части изнутри, либо, наоборот, одна подсистема запутывается с другими подсистемами, но опять-таки все происходит внутри замкнутой (квазизамкнутой) системы, и вектор состояния всей составной системы при этом не изменяется. Описание подсистем при этом осуществляется при помощи матриц плотности.

Пожалуй, о декогеренции можно говорить как о “свертывании” исходного пространства состояний в пространство состояний меньшей размерности, когда исходный вектор состояния с точки зрения некоторой выделенной подсистемы делится на две части – на свои собственные (внутренние) и внешние степени свободы. И затем по внешним степеням свободы осуществляется усреднение, редукция, т.е. используется “огрубленное” описание.

Сейчас уже стало понятно, что необратимость появляется только из-за того, что мы огрубляем описание системы, исключая из нашего рассмотрения то окружение, с которым происходит взаимодействие. Отсюда следует, что необратимость не является обязательной для декогеренции.

Такая “редукция” обратима, и подсистема может снова перейти в пространство состояний большей размерности, правда при этом ей придется “манипулировать” в том пространстве состояний, на который “завязана” эта подсистема. Т.е. необходимо уметь управлять, по крайней мере, взаимодействиями с ближайшим окружением, в пределах которого осуществляется декогеренция, и вместе с которым она составляет квазизамкнутую систему в некотором более широком пространстве событий. Я только бы не стал говорить, что текущий вариант реальности при таком переходе “схлопывается” – он продолжает существовать для других подсистем, которые по-прежнему находятся в том же пространстве событий. Происходит переход лишь нашего выделенного объекта с одного уровня реальности на другой, но это не просто “альтернативные” уровни реальности, как некоторые варианты той классической реальности, которая вокруг нас, это именно другие уровни. Это другие пространства состояний, со своей пространственно-временной метрикой. Это более тонкие “призрачные” миры с более высокой мерой квантовой запутанности, со своими “тонкими” объектами и своими взаимодействиями между ними. Это пространства состояний, которые в нашем мире соответствует квантовым ореолам, окружающим плотные тела, и эти тонкие объекты не могут восприниматься классическими приборами (в том числе нашими обычными органами восприятия) и не могут быть описаны классической физикой, хотя они и существуют рядом с нами, точнее они “пронизывают” наш мир.