量子力学の少数派の解釈

量子力学の解釈を提案する見解は多種多様です。それらの解釈は、物理学者が何人受け入れるか、あるいは拒否するかによって異なります。量子力学の解釈とは、数学的形式主義を関心のある物理現象に関連付けることを提案する概念体系です。この記事では、その本質的な価値とは関係なく、さまざまな理由から今日ではあまり知られていない、あるいは単に科学界であまり議論されていない解釈について取り上げます。

「正統的な」コペンハーゲン解釈と「非正統的な」少数派の見解との間の歴史的な二分法は、1950 年代のボーム力学をめぐる論争で生まれました。

20 世紀のほとんどの期間、崩壊理論が明らかに主流の見解であり、量子力学の解釈の問題は主に「崩壊」をどのように解釈するかを中心に展開しました。「パイロット波」解釈 (ド・ブロイ・ボーム的) または「多世界」解釈 (エヴェレット的) のいずれかの支持者は、それぞれの陣営が 1950 年代から 1980 年代を通じていかに知的に疎外されていたかを強調する傾向があります。この (歴史的な) 意味では、崩壊しないすべての理論は (歴史的に)「少数派」の解釈です。

「コペンハーゲン解釈」という用語は、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を示唆している。しかし、ボーアとハイゼンベルクによるいくつかの非公式な一般向け講義を除いて、そのようなテキストは存在しない。これらの講義はいくつかの重要な問題で互いに矛盾している。より明確な意味を持つ「コペンハーゲン解釈」という用語は、1950年代にハイゼンベルクによって造られたようで、^[1]デイヴィッド・ボームの解釈などの「非正統的な」解釈を批判しているときに作られた。^{[2] [3] [4]} この本が発売される前に、ハイゼンベルクは個人的に、この用語が他の解釈の存在を示唆し、彼が「ナンセンス」とみなしたため、この用語を使用したことを後悔していると述べた。^[5]

1990 年代以降、非崩壊理論への関心が再び高まっています。量子力学の解釈は、現在では主に崩壊理論(コペンハーゲン解釈を含む)、隠れた変数(「ボーム的」)、多世界(「エヴェレット的」)、量子情報アプローチのカテゴリに分類されます。崩壊理論は引き続きデフォルトまたは主流の立場と見なされていますが、「正統派」と「非正統派」の見解の間に明確な二分法はもはや存在しません。2015年現在、スタンフォード百科事典は^{量子力学の解釈を 5 つのクラス (すべてにさらに細分化が含まれています) に分類しています。「ボーム力学」(パイロット波理論)、 [6] 「}崩壊理論」 、 ^「多世界解釈」 、 「様相解釈」 ^[9] 、「関係解釈」^[10]

量子力学に対する歴史的に重要なアプローチのいくつかは、現在ではそれ自体が「少数派の解釈」、つまり広く時代遅れと見なされています。この意味で、特定のアプローチが限界的と見なされる理由はさまざまです。より広く知られている解釈のクラスの非常に特殊な亜種であるため、時代遅れと見なされているため (歴史的に重要な可能性があるにもかかわらず)、非常に最近の提案であり、広く注目されていないため、または欠陥があるとして拒否されているためです。

関連する「少数派」の見解がどのようなものかを知るための大まかなガイドとして、2011 年 7 月の「量子物理学と現実の性質」会議で Schlosshauer らが行った世論調査で収集された意見の「スナップショット」を検討してください。 ^[11]著者らは、1997 年 8 月の「量子理論の基本問題」会議でMax Tegmark が実施した同様の非公式世論調査を参照しています。両方の世論調査で、コペンハーゲン解釈が最も多くの票を獲得しました。Tegmark の世論調査では、多世界解釈が2 位でしたが、2011 年の世論調査では、多世界解釈は 3 位 (18%) で、 2 位の量子情報アプローチ (24%) に次ぐものでした。 2011年の投票で「量子力学の解釈」として挙げられた他の選択肢は、 客観的崩壊理論（9%の支持）、量子ベイズ主義（6%の支持）、関係量子力学（6%の支持）であり、無矛盾な歴史、ド・ブロイ・ボーム理論、様相解釈、アンサンブル解釈、トランザクショナル解釈は投票されなかった。

「エヴェレット派」（多世界）解釈は、全体として長い間「少数派」の分野であったが、人気が高まってきた。エヴェレットの当初の提案には複数の変種や派生があり、時には基本的な考え方を矛盾した形で発展させてきた。^{[12] [13]}エヴェレット派の解釈には以下のものがある。

• 多心解釈^{[14] [15]}
• アンソニー・アギーレとマックス・テグマークが提唱した「宇宙論的解釈」では、量子系の波動関数は、系が行っている可能性のある想像上の集合を記述するのではなく、むしろ、仮説的には永遠のインフレーションによって生成される無限空間に存在する系の同一コピーの実際の空間的集合を記述する。^[16]
• 「自己位置の不確実性」の解釈^[13]
• 相対的な状態の解釈

• QBismと量子ベイズ主義の他の変種
• 関係量子力学は、量子システムの状態を観測者に依存するものとして扱います。つまり、状態は観測者とシステムとの関係です。量子状態の関係概念は少なくとも1935年のグレーテ・ヘルマンにまで遡りますが、 ^[17]現代の用法では、「関係量子力学」は1996年にカルロ・ロヴェッリによって定義された解釈を指します。これは、ホイーラーの量子情報についてのいくつかの考えを使用しています。^[18]

「ボーム型」（隠れた変数）理論は、全体として、コペンハーゲン型や多世界（エヴェレット型）解釈と比較すると「少数派の見解」です。

• ポパーの傾向に基づく解釈^[19]
• 確率論的解釈、その最もよく知られた変種はエドワード・ネルソンによるもので、フランチェスコ・カロジェロの予想によってさらに詳しく述べられた。
• 時間対称解釈^{[20] [21] [22] [23] [24] [25]}
• 取引通訳
• ツィッターベーヴェグン解釈^[26]
• サザーランド解釈^[27]

• フォン・ノイマン・ウィグナー解釈 （「意識が崩壊を引き起こす」）、主に歴史的な興味の対象
• 客観的崩壊理論：これらは狭義の「解釈」ではなく量子力学の拡張である。^[28]
  • ペンローズ解釈
  • ギラルディ・リミニ・ウェーバー理論

• アンサンブル解釈、あるいは統計的解釈は、最小限のアプローチとみなすことができます。^[29] この解釈における波動関数は、個々のシステムの特性ではなく、本質的には類似のシステムの仮想的な「アンサンブル」の統計的記述です。これは、歴史的にアルバート・アインシュタインによって提唱された解釈です。^[30]
• 様相解釈（ファン・フラーセン 1972）^[31] ファン・フラーセンの提案は量子命題の様相論理につながるため「様相」である。1980年代以降、多くの著者が他の「実在論的」提案を展開してきたが、これらは振り返ってみるとファン・フラーセンの「様相」提案に分類できる。
• 超決定論（ベル1977）^[32]は、宇宙は完全に決定論的であり、したがってベルの定理は適用されないという考えであり、観測者は測定において独立した選択を自由に行うことができず、むしろすべてはビッグバンから決定されている。
• 一貫した履歴（DowkerとKent 1995）^[33]は、一貫性の基準に基づいており、システムのさまざまな代替履歴に確率を割り当てることができます。
• 「モンテビデオ解釈」（ガンビーニとプーリン2009）^{[34] [35]は、}量子重力が時計の精度に根本的な制限をもたらし、それが一種のデコヒーレンスを意味することを示唆している。^[36]
• 「ポンディシェリ解釈」（Mohrhoff 2000–2005）^[37]は、客観的確率と「ミクロなものがマクロなものに重なる」という考えに基づいています。 ^[38]
• 心理物理学的平行主義に基づく「心理物理学的解釈」（プラダン2012）^[39]は、共役量を状態や観測量などの対応する物理的側面の精神的対応物として表現する。^[40]
• 量子の「奇妙さ」は物体が普遍性の束であることから生じるという考えに基づく、客観的観念論の束理論的見解からの解釈（Korth 2022） 。 ^[41]

量子神秘主義は、意識、知性、精神性、または神秘的な世界観を量子力学の考えとその解釈に関連付けようとする一連の形而上学的信念と関連する実践です。量子神秘主義は、ほとんどの科学者によって疑似科学またはインチキ医療であると考えられています。