コペンハーゲンの解釈

コペンハーゲン解釈は、量子力学の意味についての見解の集合であり、ニールス・ボーア、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルンらの研究に由来する。^[1]「コペンハーゲン」はデンマークの都市を指すが、「解釈」としての用法は、1950年代にハイゼンベルクがボーアとの意見の相違を覆い隠し、1925年から1927年の間に発展した考えを指すために作ったものであると思われる。^{[2] [3]}したがって、この解釈が何を意味するかについての決定的な歴史的説明はない。

コペンハーゲン解釈の各バージョンに共通する特徴としては、量子力学は本質的に非決定論的であり、確率はボルンの規則を使用して計算されるという考えと、物体は特定の相補的な特性のペアを持ち、それらはすべて同時に観察または測定することはできないとする相補性原理がある。 ^[4]さらに、物体を「観察」または「測定」する行為は不可逆的であり、物体の測定結果に基づかない限り、物体に真実を帰することはできない（つまり、コペンハーゲン解釈は反事実的明確性を拒否する）。コペンハーゲン型解釈では、量子記述は物理学者の個人的信念やその他の恣意的な精神的要因とは無関係であるという点で客観的であると考えられている。^{[5] : 85–90}

長年にわたり、コペンハーゲン型解釈には、「観察」または「測定」プロセスの不連続性と確率的性質、測定装置とみなされるものを定義することの難しさ、そのような装置を説明する際に古典物理学に依存しているように見えることなど、多くの異論がありました。それでも、すべてのバリエーションを含めて、この解釈は最も一般的に教えられている解釈の1つです。^[6]

1900 年以降、原子および亜原子現象の研究により、古典物理学の基本概念の見直しが迫られました。しかし、この見直しが首尾一貫した理論の地位に達したのは、25 年も経ってからでした。現在では「古い量子論」の時代として知られているこの間の期間に、物理学者は古典物理学の近似値や発見的修正に取り組みました。この期間の注目すべき成果としては、マックス・プランクの黒体放射スペクトルの計算、アルベルト・アインシュタインの光電効果の説明、アインシュタインとピーター・デバイの固体の比熱に関する研究、ニールス・ボーアとヘンドリカ・ヨハンナ・ファン・レーウェンによる古典物理学では反磁性を説明できないという証明、ボーアの水素原子モデル、アルノルド・ゾンマーフェルトによるボーアモデルの拡張による相対論的効果の組み込みなどがあります。 1922年から1925年にかけて、この発見的修正法はますます困難に直面した。例えば、ボーア・ゾンマーフェルトモデルは水素から次に単純なヘリウム原子に拡張することができなかった。^[7]

古い量子論から本格的な量子物理学への移行は、1925年にヴェルナー・ハイゼンベルクが「観測可能な」量、つまり原子が吸収および放出する光の周波数のみを議論することに基づいた電子の振る舞いの扱い方を提示したときに始まりました。 ^{[8]その後、} マックス・ボルンは、ハイゼンベルクの理論では、位置と運動量という古典的な変数が行列によって表現されることに気付きました。行列は数値のように掛け合わせることができる数学的オブジェクトですが、重要な違いは掛け合わせの順序が重要であることです。エルヴィン・シュレーディンガーは電子を波として扱う方程式を提示し、ボルンはシュレーディンガー方程式に現れる波動関数をうまく解釈する方法は確率を計算するツールとして解釈することであることを発見しました。^[9]

量子力学は日常の言語や観察と簡単には調和できず、発明者を含む物理学者にとって直感に反するものと思われてきました。^{[注 1]}コペンハーゲン解釈としてまとめられたアイデアは、量子理論の数学が物理的現実とどのように関係しているかを考える方法を示唆しています。

「コペンハーゲン」はデンマークのコペンハーゲン市を指す。1920年代半ば、ハイゼンベルクはコペンハーゲンのボーアの研究所で助手を務めていた。2人は共に量子力学理論の創始に貢献した。 ^{[10] [11]} 1927年のソルベー会議では、マックス・ボルンとハイゼンベルクの2人の講演で「我々は量子力学を閉ざされた理論と見なしており、その基本的な物理的および数学的仮定はもはやいかなる修正も許されない」と宣言した。^{[12] [13] 1929年、ハイゼンベルクは}シカゴ大学で一連の招待講演を行い、量子力学という新しい分野について説明した。この講演は、1930年に出版された彼の教科書『量子理論の物理的原理』の基礎となった。 ^[14] この本の序文でハイゼンベルクは次のように書いている。

全体として、この本には、特にボーアの研究において、以前の出版物に見られないようなことは何も含まれていません。この本の目的は、現代の原子物理学の発展全体を導いてきた「量子論のコペンハーゲン精神」と私が表現するならば、その普及にいくらか貢献することができれば達成されると思われます。

「コペンハーゲン解釈」という用語は、単なる精神以上の何かを示唆しており、例えば量子力学の数学的形式主義を解釈するための明確な一連の規則のようなもので、おそらく1920年代にまで遡る。^[15]しかし、そのようなテキストは存在せず、ボーアとハイゼンベルクの著作はいくつかの重要な問題で互いに矛盾している。 ^[3]より明確な意味を持つこの特定の用語は、ハイゼンベルクが1955年頃に作ったものであるようであり、^[16]代替の「解釈」（例えば、デイヴィッド・ボームの^[17]）を批判しているときに作られた。 ^{[18] [19]} ハイゼンベルクが1955年に行った「量子論のコペンハーゲン解釈」および「コペンハーゲン解釈に対する批判と対案」と題する講義は、コレクション『物理学と哲学』に再録されている。 [ ^20] ハイゼンベルクは、この本が発売される前に、この用語が他の解釈の存在を示唆し、彼が「ナンセンス」と考えたため、個人的にこの用語を使用したことを後悔していると述べた。^[21] 1960年にハイゼンベルクの本をレビューした際、ボーアの親しい協力者レオン・ローゼンフェルドはこの用語を「曖昧な表現」と呼び、廃棄を提案した。^[22]しかし、これは実現せず、この用語は広く使用されるようになった。^{[16] [19]}ボーアの考えは、解釈の名前に彼のコペンハーゲンの自宅が使われているにもかかわらず、特に独特である。^[23]

コペンハーゲン解釈については、唯一かつ決定的な記述はない。^{[3] [24] [25] [26]}この用語は、20 世紀の第 2 四半期に多くの科学者や哲学者によって展開された見解を包含する。^[27]コペンハーゲン解釈を確立する単一の権威ある情報源が欠如していることが、この解釈を議論する上での困難さの 1 つである。もう 1 つの複雑な点は、アインシュタイン、ボーア、ハイゼンベルク、および同時代の人々に馴染みのある哲学的背景が、最近の物理学者、さらには物理哲学者にはあまり馴染みがないことである。^[7]ボーアとハイゼンベルクは、量子力学の数学的形式主義をどう理解するかについて完全に同意することはなく、^[28]ボーアは、ハイゼンベルクのより主観的な解釈とみなしたものから距離を置いていた。^[2]ボーアは、主観的な観察者、測定、または崩壊に依存しない解釈を提示した。代わりに、「不可逆」または事実上不可逆なプロセスが量子コヒーレンスの崩壊を引き起こし、「観測」または「測定」の古典的な動作をもたらします。^{[29] [30] [31] [32]}

さまざまな評論家や研究者が、この用語にさまざまな考えを関連付けてきました。^[13] アシェル・ペレスは、非常に異なる、時には正反対の見解がさまざまな著者によって「コペンハーゲン解釈」として提示されていると述べました。 ^{[注 2]} N. デイビッド・マーミンは、コペンハーゲン型の見解を要約するために「黙って計算しろ!」というフレーズを作り出しましたが、これはリチャード・ファインマンの言葉であると誤解されることがよくあり、マーミンは後にそのニュアンスが不十分であると判断しました。^{[34] [35]}マーミンは、コペンハーゲン解釈にはさまざまな「バージョン」、「種類」、「フレーバー」があると述べました。^[36]

解釈の一部として一般的に受け入れられている基本原則には以下のものが含まれる: ^[2]

1. 量子力学は本質的に非決定論的です。
2. 対応原理:適切な限界において、量子論は古典物理学に類似し、古典的な予測を再現します。
3. ボルンの法則:システムの波動関数は、そのシステムに対する測定結果の確率を導きます。
4. 相補性: 特定の特性は、同時に同じシステムに対して共同で定義することはできません。システムの特定の特性について話すには、そのシステムを特定の実験室配置のコンテキスト内で考慮する必要があります。相互に排他的な実験室配置に対応する観測可能な量を一緒に予測することはできませんが、システムを特徴付けるには、そのような相互に排他的な複数の実験を考慮する必要があります。

ハンス・プリマスとローランド・オムネスは、上記に加えて、以下の項目を含むより詳細な内訳を示している。^{[5] : 85}

1. 量子物理学は個々の物体に適用されます。ボルンの規則によって計算される確率を理解するには、集団や「同じように準備された」システムの集合は必要ありません。
2. 測定装置によって得られる結果は本質的に古典的なものであり、日常言語で説明されるべきである。これはボーアによって特に強調され、ハイゼンベルクによって受け入れられた。^{[注 3]}
3. 前述の点から、システムを観察するために使用される装置は古典的言語で記述されなければならないが、観察されるシステムは量子的用語で扱われる。これはボーアとハイゼンベルクが異なる結論に達した特に微妙な問題である。ハイゼンベルクによれば、古典と量子の境界は、観察者の裁量でどちらの方向にもシフトできる。つまり、観察者は、物理的に意味のある予測を変えることなく、「ハイゼンベルクカット」として知られるようになるものを自由に動かすことができる。^{[5] : 86}一方、ボーアは、両方のシステムは原理的に量子であり、物体と装置の区別（「カット」）は実験の配置によって決定されると主張した。ボーアにとって、「カット」は、問題のシステムを支配する動的法則の変化ではなく、それらに適用される言語の変化であった。^{[3] [39]}
4. 観測中、システムは実験装置と相互作用する必要がある。その装置が測定を行うと、システムの波動関数は崩壊し、記録された観測可能な固有状態に不可逆的に縮小する。このプロセスの結果は、潜在性が現実になることによって作成されたイベントの具体的な記録である。[^{注 4]}
5. 実際に行われていない測定についての記述には意味がありません。たとえば、光子がマッハ・ツェンダー干渉計の上部の経路を通過したという記述は、干渉計が実際に光子の経路を検出して記録できるような方法で構築されていない限り、意味がありません。^{[5] : 88}
6. 波動関数は、個々の物理学者の個人的な意見やその他の恣意的な影響に依存しないという点で客観的である。^{[5] : 509–512}

ボーアとハイゼンベルクの見解には、いくつかの基本的な一致点と相違点がある。例えば、ハイゼンベルクは、観察者（または装置）と観察されるシステムとの間に明確な「断絶」があることを強調したが、^{[40] : 133}ボーアは、主観的な観察者や測定や崩壊とは無関係な解釈を提示し、それは量子システム内で起こり得る「不可逆」または事実上不可逆なプロセスに依存している。^[29]

ボーアとハイゼンベルクが意見を異にしたもう一つの重要な問題は、波動と粒子の二重性である。ボーアは、波動観と粒子観の区別は実験装置の違いによって定義されると主張したが、ハイゼンベルクは、数式を波または粒子として見る可能性によって定義されると主張した。ボーアは、特定の実験装置では波の図か粒子の図のどちらかが表示されるが、両方は表示されないと考えていた。ハイゼンベルクは、あらゆる数学的定式化は波動と粒子の両方の解釈が可能だと考えた。^{[41] [42]}

波動関数は、システム上の各測定結果の確率分布を提供する数学的実体である。波動関数とシステムの時間的発展の規則に関する知識により、システムの挙動について予測できることはすべて網羅される。一般的に、コペンハーゲン型の解釈では、波動関数が通常の物質体やそのようなものの識別可能な構成要素の直接把握可能なイメージを提供することを否定し、^{[43] [44]}、理論的な概念以上のものを提供することを否定している。

ボルン則はコペンハーゲン解釈に不可欠です。^[45] 1926年にマックス・ボルンによって定式化されたこの則は、量子システムの測定が特定の結果をもたらす確率を与えます。最も単純な形では、測定時に特定の点で粒子が見つかる確率密度は、その点での粒子の波動関数の大きさの2乗に比例します。^{[注 5]}

波動関数の崩壊の概念は、システムの波動関数が測定時に突然かつ不連続に変化する可能性があると仮定している。測定前、波動関数には、その測定のさまざまな潜在的な結果のさまざまな確率が含まれている。しかし、装置がそれらの結果の 1 つを記録すると、他の結果の痕跡は残らない。ボーアは波動関数を物理的なものとは見ていなかったため、「崩壊」について語ることはない。しかし、多くの物理学者や哲学者は、崩壊をコペンハーゲン解釈と関連付けている。^{[2] [16]}

ハイゼンベルクは波動関数をシステムに関する利用可能な知識を表すものとして語り、「崩壊」という用語は使わず、代わりに特定の現象が装置によって記録されると発生する利用可能な知識の変化を表す新しい状態への波動関数の「縮小」と呼んだ。^[50]

コペンハーゲン型の解釈は、観察値の存在は観察者の介入に依存すると主張するため、「主観的」と呼ばれることもある。^[51]コペンハーゲンの初期の提唱者は皆、観察の過程は機械的で、観察者の個性とは無関係であると考えていた。^{[52]たとえば、} ヴォルフガング・パウリは、測定結果は「客観的記録装置」によって得られ、記録できると主張した。^{[40] : 117–123}ハイゼンベルクは次のように書いている。

もちろん、観察者の導入は、自然の記述に何らかの主観的特徴が持ち込まれることを意味すると誤解されるべきではない。むしろ、観察者は、決定、すなわち空間と時間におけるプロセスを記録する機能のみを有し、観察者が装置であるか人間であるかは問題ではない。しかし、記録、すなわち「可能」から「実際」への移行は、ここでは絶対に必要であり、量子論の解釈から省略することはできない。^{[20] : 137}

1970年代と1980年代には、デコヒーレンス理論が量子論から出現した準古典的な現実の出現を説明するのに役立ちましたが、^[53]見かけ上の波動関数の崩壊を技術的に説明するには不十分でした。^[54]

形而上学的に言えば、コペンハーゲン解釈は量子力学が現象に関する知識を提供するとみなすが、「実際に存在する物体」を指し示すとはみなさず、それを通常の直観の残余とみなす。これにより、コペンハーゲン解釈は認識論的理論となる。これは、物理学は「実際に存在する物体」を探すべきであり、それ自体がオンティック理論であるというアインシュタインの見解とは対照的である。^[55]

形而上学的な質問が時々尋ねられる。「量子力学は、いわゆる「隠れた変数」を数学的形式主義に追加することで拡張され、認識論的理論から存在論的理論に変換できるだろうか？」コペンハーゲン解釈は、これに断固として「ノー」と答える。^[56]例えばJSベルは、アインシュタインがコペンハーゲン解釈に反対したのは、「隠れた変数」の質問に対する答えが「イエス」であると信じていたからだと主張することがある。対照的に、マックス・ジャマーは「アインシュタインは隠れた変数理論を提唱したことはない」と書いている。^[57]アインシュタインは隠れた変数理論の可能性を探求し、その探求を記した論文を書いたが、欠陥があると感じて出版を取り下げた。^{[58] [59]}

1930年代から1940年代にかけて、ボーアに帰せられ相補性を強調する量子力学についての見解が物理学者の間で一般的になりました。当時の教科書は一般的に、物理量の数値は測定されるまで意味がなく、存在しないという原則を維持していました。^{[60] : 248}コペンハーゲン型の解釈に関連する著名な物理学者には、レフ・ランダウ、 ^{[60] [61]} ヴォルフガング・パウリ、^[61] ルドルフ・パイエルス、^[62] アッシャー・ペレス、^[63] レオン・ローゼンフェルド、^[3]レイ・ストリーターが含まれます。^[64]

20世紀の大半を通じて、コペンハーゲン解釈は物理学者の間で圧倒的な支持を得ていた。^{[60] [65]} 1997年に量子力学会議で行われた非常に非公式な世論調査（複数の解釈に投票した人もいた）によると、^[66]コペンハーゲン解釈は物理学者が自身の見解に付けた最も広く受け入れられたラベルであり続けた。2011年に実施された世論調査でも同様の結果が得られた。^[67]

コペンハーゲン解釈の性質は、いくつかの実験とパラドックスを考慮することによって明らかにされます。

この思考実験は、ミクロレベルでの不確実性を受け入れることがマクロな対象に及ぼす影響を浮き彫りにしている。猫は密閉された箱に入れられ、その生死は素粒子の状態に依存する。^{[5] : 91}したがって、実験中の猫の描写は、素粒子の状態と絡み合っており、「生きている猫と死んでいる猫」の「ぼやけた」ものになる。しかし、これは正確ではない。なぜなら、箱を開けて確認するまで、猫は実際には死んでいると同時に生きていることを意味しているからである。しかし、猫は生き延びたとしても、生きていることを覚えているだけである。シュレーディンガーは、「現実を表現するための『ぼやけたモデル』を有効であると素朴に受け入れること」に抵抗している。^[68] 猫はどうやって生きていると同時に死んでいることができるのだろうか。

コペンハーゲン型の見解では、波動関数はシステムに関する我々の知識を反映している。波動関数は、猫を観察すると、50%の確率で死んでいる、50%の確率で生きている、ということを意味している。^[63]（コペンハーゲン解釈のいくつかのバージョンでは、波動関数を「猫」の日常的な定義を満たす物理システムに割り当てることができるという考えを否定している。この見解では、猫と粒子のシステムの正しい量子力学的記述には、超選択則が含まれていなければならない。^{[64] ： 51}） ${\displaystyle (|{\text{dead}}\rangle +|{\text{alive}}\rangle )/{\sqrt {2}}}$

「ウィグナーの友人」は、伝統的にウィグナーとその友人として知られる2人の意識ある存在を巻き込むことによって、シュレーディンガーの猫の思考実験をより印象的にすることを意図した思考実験である。^{[5] : 91–92} (最近の文献では、情報理論におけるプロトコルの記述の慣例に従って、彼らはアリスとボブと呼ばれることもある。^[69] ) ウィグナーは友人を猫と一緒に入れる。外部の観察者は、システムが状態 にあると信じている。しかし、友人は猫が生きていると確信している、つまり彼にとって猫は状態 にある。ウィグナーと友人はどのようにして異なる波動関数を見ることができるのだろうか?${\displaystyle (|{\text{dead}}\rangle +|{\text{alive}}\rangle )/{\sqrt {2}}}$${\displaystyle |{\text{alive}}\rangle }$

ハイゼンベルクの見方では、答えはハイゼンベルクカットの位置に依存し、それは任意に配置できる（少なくともハイゼンベルクによれば、ボーアはそうではない^[3]）。ウィグナーの友人がカットの外部観察者と同じ側にいる場合、彼の測定は両方の観察者の波動関数を崩壊させる。彼が猫の側にいる場合、彼と猫の相互作用は測定とは見なされない。^[70]観察者をカットの量子側に配置できるかどうかについては、異なるコペンハーゲン型解釈がさまざまな立場をとっている。^[70]

この実験の基本バージョンでは、レーザー光線などの光源が、2 つの平行なスリットが開けられたプレートを照らし、スリットを通過する光がプレートの後ろのスクリーン上で観察される。光の波動性により、2 つのスリットを通過する光波が干渉し、スクリーン上に明るい帯と暗い帯が生じる。これは、光が古典的な粒子で構成されている場合は予想されない結果である。しかし、光は常にスクリーンの離散的なポイントで吸収され、個々の粒子 (波ではない) として現れる。干渉パターンは、スクリーンに当たったこれらの粒子の密度の変化によって現れる。さらに、スリットに検出器を含む実験バージョンでは、検出された各光子は1 つのスリットを通過し (古典的な粒子の場合)、両方のスリットを通過する (波の場合) ことはないことがわかった。このような実験では、粒子がどのスリットを通過するかを検出すると、干渉パターンは形成されないことが実証されている。^{[71] : 73–76}

ボーアの相補性原理によれば、光は波でも粒子の流れでもない。特定の実験では粒子の挙動（一定のスリットを通過する）または波の挙動（干渉）を​​示すことはできるが、両方を同時に示すことはできない。^[72]

同様の実験が光、電子、原子、分子に対しても行われている。^{[73] [74]}質量の大きい物体のド・ブロイ波長は極めて小さいため、実験はますます困難になるが^[75]、一般に量子力学ではすべての物質は粒子と波の両方の振る舞いを持っているとみなしている。

この思考実験には、後の著者がエンタングルド状態と呼ぶ状態に準備された一対の粒子が関係している。1935 年の論文で、アインシュタイン、ボリス ポドルスキー、ネイサン ローゼンは、この状態では、最初の粒子の位置を測定すれば、2 番目の粒子の位置を測定した結果を予測できると指摘した。代わりに最初の粒子の運動量を測定すれば、2 番目の粒子の運動量を測定した結果を予測できる。彼らは、最初の粒子に対して行われたいかなる行動も、他の粒子に瞬時に影響を及ぼすことはできないと主張した。なぜなら、それは相対性理論によって禁じられている光よりも速く情報が伝達されることを伴うからである。彼らは、後に「アインシュタイン - ポドルスキー - ローゼン (EPR) 現実基準」として知られる原理を引用し、「システムをまったく乱すことなく、物理量の値を確実に (つまり、確率が1 に等しい) 予測できる場合、その量に対応する現実の要素が存在する」と仮定した。このことから、彼らは、2番目の粒子は測定される前に位置と運動量の明確な値を持たなければならないと推測した。^[76]

ボーアのEPR論文に対する反論は、同年後半にフィジカル・レビュー誌^{に掲載された。 [77]}彼はEPRの推論が誤っていると主張した。位置と運動量の測定は相補的であるため、一方を測定することを選択すると、他方を測定する可能性が排除される。その結果、実験装置の1つの配置に関して推論された事実は、もう一方の装置によって推論された事実と組み合わせることができず、したがって、2番目の粒子の所定の位置と運動量の値の推論は有効ではなかった。ボーアはEPRの「議論は、量子記述が本質的に不完全であることが判明するという結論を正当化するものではない」と結論付けた。^[77]

アインシュタインは客観的実在性の初期の、そして執拗な支持者であった。ボーアとハイゼンベルクは測定行為なしには物理的特性は理解できないという立場を主張したが、アインシュタインはこれを受け入れることを拒否した。アブラハム・パイスは、量子力学について議論したアインシュタインとの散歩を思い出してこう述べている。「アインシュタインは突然立ち止まり、私に向き直り、月は私が見ているときだけ存在すると本当に信じているのかと尋ねた。」^[78]アインシュタインは、量子力学が正しい予測を与えるという点で正しい物理理論であることに疑いはなかったが、完全な理論にはなり得ないと主張した。量子理論の不完全性を主張する彼の努力の最も有名な成果は、位置や運動量などの物理的特性は測定されなくても値を持つことを示すことを意図したアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンの思考実験である。 ^{[注 6]} EPR の議論は、他の物理学者にとって一般的に説得力のあるものではなかった。^{[60] : 189–251}

カール・フリードリヒ・フォン・ヴァイツゼッカーは、ケンブリッジ大学での講演会で、コペンハーゲン解釈が「観察できないものは存在しない」と主張していることを否定した。代わりに、彼はコペンハーゲン解釈は「観察されるものは確かに存在する。観察されないものについては、適切な仮定を行う自由がある。その自由を利用してパラドックスを回避する」という原則に従っていると示唆した。^[24]

アインシュタインも量子論の不確定性に不満を抱いていた。自然界におけるランダム性の可能性について、アインシュタインは「神はサイコロを振らないと確信している」と述べた。^[83]これに対してボーアは「神が世界をどのように運営するかを我々が指示することはできない」と述べたと伝えられている。^{[注 7]}

コペンハーゲン型解釈に対する批判の多​​くは、観察者や測定装置が存在することができる古典的領域の必要性と、量子と古典の境界をどのように定義するかの不正確さに焦点を当ててきました。この境界はハイゼンベルクカットと呼ばれるようになりました（一方、ジョン・ベルはそれを「ずる賢い分裂」と嘲笑しました^{[29] ）。典型的な描写のように、コペンハーゲン型解釈は、}シュレーディンガー方程式による決定論的流れと測定中の確率的ジャンプという、波動関数の2つの異なる種類の時間発展を含みますが、それぞれの種類がいつ適用されるかについての明確な基準はありません。物理学者と実験装置は宇宙の他の部分と同じ物質でできているのに、なぜこれら2つの異なるプロセスが存在するのでしょうか？^[84]そして、何らかの形で分裂があるとしたら、それはどこに位置付けられるべきでしょうか？スティーブン・ワインバーグは、従来の説明では「量子力学が適用される領域と適用されない領域の境界を見つける方法がない」と書いています^[85]

量子系の古典的な測定の観点から考えるという問題は、量子系が宇宙である量子宇宙論の分野では特に深刻になる。 ^{[86] [87]}観測者はどのようにして宇宙を測定するために宇宙の外に立つのか、そして宇宙の初期段階を観測していたのは誰なのか。コペンハーゲン型の解釈の支持者は、これらの反論の重大性に異議を唱えてきた。ルドルフ・パイエルスは、「観測者は出来事と同時期にいる必要はない」と指摘した。たとえば、私たちは宇宙マイクロ波背景放射を通して初期宇宙を研究しており、これにも他の電磁場と同様に量子力学を適用できる。^[62]同様に、アッシャー・ペレスは、物理学者は概念的には宇宙論が研究する自由度の外側におり、宇宙の半径に量子力学を適用しながら宇宙にいる物理学者を無視することは、原子レベルの詳細を無視しながら超伝導体の電流を量子化することと何ら変わらないと主張した。^[39]

宇宙は一つしかないと反論する人もいるかもしれないが、同様に私の研究室にはSQUIDが一つしかないのだ。^[39]

コペンハーゲン解釈の一部の側面を共有しながら、他の側面に代替案を提供する、多数の代替解釈が登場している。アンサンブル解釈も同様で、波動関数の解釈を提供するが、単一粒子については提供しない。整合履歴解釈は、「正しいコペンハーゲン解釈」として宣伝されている。^[88]最近では、QBism ^[89]や関係量子力学^[90]などの量子情報理論に触発された解釈が登場している。量子基礎問題の専門家は、他の代替解釈よりもコペンハーゲン解釈を支持し続けている。^{[67]コペンハーゲンの伝統を基盤に、または拡張する必要があると示唆した物理学者には、}ルドルフ・ハーグやアントン・ツァイリンガーがいる。^{[87] [91]}

実在論と決定論のもとでは、波動関数が存在論的に実在すると見なされ、崩壊が完全に否定されれば、多世界解釈が生まれる。波動関数の崩壊も存在論的に実在すると見なされれば、客観的崩壊理論が得られる。ボーム力学は、量子力学を明示的に非局所的なものにする代償として、決定論的に再定式化することが可能であることを示している。ボーム力学は、物理系に波動関数だけでなく、非局所的な誘導方程式の下で決定論的に進化する実位置も帰属させる。物理系の進化は、常にシュレーディンガー方程式と誘導方程式によって与えられ、波動関数の崩壊は起こらない。^[92]トランザクショナル解釈も明示的に非局所的である。^[93]

物理学者の中には、「コペンハーゲン精神」の見解を唱えた後、他の解釈を主張するようになった者もいる。例えば、デイヴィッド・ボームとアルフレッド・ランデは、ボーア・ハイゼンベルクの伝統に則った考えを提唱した教科書を執筆し、後にそれぞれ非局所的隠れた変数とアンサンブル解釈を提唱した。^{[60] : 453} ジョン・アーチボルド・ウィーラーは「ニールス・ボーアの使徒」としてキャリアをスタートし、^[94]その後、ヒュー・エヴェレットの多世界解釈を提唱した博士論文を指導した。エヴェレットの研究を数年間支援した後、1970年代に多世界解釈から距離を置き始めた。^{[95] [96]}晩年、彼はコペンハーゲン解釈は「北からの霧」と呼んでも差し支えないが、「量子に関する最良の解釈であり続けている」と書いている。^[97]

他の物理学者たちは、コペンハーゲン理論の伝統に影響を受けながらも、量子論の数学的形式主義をより根本的なものからどのように生み出されるかを理解しようとせず、それを既知として受け入れたことに不満を表明した。( E.T.ジェインズは量子物理学の数学的形式主義を「部分的には自然の現実を、部分的には自然に関する不完全な人間の情報を記述する特異な混合物であり、ハイゼンベルクとボーアによって混ぜ合わされ、誰も解く方法を見たことのないオムレツにされた」と表現した。^{[98] ) この不満が、}量子基礎における技術的な研究だけでなく、新たな解釈の変種を生み出した。^{[65] [99]}