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普遍波動関数または宇宙の波動関数は、宇宙全体の波動関数または量子状態です。[1]これは、量子力学の多世界解釈における基本的な物理的実体[2]と見なされ、[3] [4] [5] [6]量子宇宙論に応用されています。これは、波動方程式に従って決定論的に進化します。[7]
普遍波動関数の概念は、ヒュー・エヴェレットが1956年の博士論文草稿「普遍波動関数の理論」で導入しました。[8]その後、ジェームズ・ハートルとスティーブン・ホーキング[9]によって研究され、彼らはホイーラー・ド・ウィット方程式のハートル・ホーキング解を導き出し、ビッグバン宇宙論の初期条件を説明しました。
オブザーバーの役割
ヒュー・エヴェレットの普遍波動関数は、観測対象と観測者がすべて混ざり合っているという考えを支持しています。
測定装置やマクロサイズのシステム全般を除外して適用範囲を限定しようとすると、有効領域を明確に定義することが困難になる。n個の粒子のグループが測定装置を形成すると解釈され、量子記述が成り立たなくなるのは、どのようなnの場合だろうか。また、人間や動物の観察者に限定すること、つまり、すべての機械的装置が通常の法則に従うが、その法則は生きている観察者には有効ではないと仮定することは、いわゆる心理物理学的平行性の原理に反する。[10]
ユージン・ウィグナーとジョン・アーチボルド・ウィーラーはこの立場に異議を唱えている。ウィグナーは次のように書いている。
私の心の状態ベクトルは、たとえ完全に知られていたとしても、印象を与えることはないだろう。状態ベクトルから印象への翻訳が必要であり、そのような翻訳がなければ状態ベクトルは無意味になるだろう。[11]
ウィーラー氏はこう書いている。
宇宙全体を包含する波動関数は理想化であり、形式的には便利な理想化かもしれないが、物理的に意味のある相関関係の予測には部分的にしか使用できないほど無理のある理想化であることが認識される。意味を成すためには、何よりも「観測者を波動関数から除外する」ことが不可欠であるように思われる。[12]
参照
参考文献
- ^ エヴェレット [1956]1973、「普遍波動関数の理論」序文、8～9ページ
- ^ Everett 1957、第3節、第2段落、第1文。
- ^ ヒュー・エヴェレット、「量子力学の相対状態定式化」、現代物理学レビュー第29巻、（1957年）pp 454-462。普遍波動関数の理論の要約
- ^ ジョン・アーチボルド・ウィーラー、「エヴェレットの「量子理論の相対状態定式化」の評価」、現代物理学レビュー、第29巻、（1957年）pp 463-465
- ^ ブライス・セリグマン・デウィット、「量子力学と現実」、Physics Today、23(9) pp 30–40 (1970) また、1971年4月の手紙のフォローアップ
- ^ ブライス・セリグマン・デウィット、「量子力学の多宇宙解釈」、国際物理学会論文集「エンリコ・フェルミ」Coursu IL: 量子力学の基礎、アカデミック・プレス(1972)
- ^ エヴェレット [1956]1973、「普遍波動関数の理論」、第6章 (e)
- ^ Bryce Seligman DeWitt、R. Neill Graham編、『量子力学の多世界解釈』、Princeton Series in Physics、Princeton University Press (1973)、ISBN 0-691-08131-Xエヴェレットの学位論文『普遍波動関数の理論』の再版が収録されています（3～140ページ）。
- ^ スティーブン・W・ホーキング、ジェームズ・B・ハートル「宇宙の波動関数」、フィジカル・レビューD、第28巻、（1983年）pp 2960–2975
- ^ エヴェレット [1956]1973、「普遍波動関数の理論」、序文、6ページ
- ^ Wigner, EP (1973). 「量子論の認識論的観点」.哲学的考察と統合. ベルリン、ハイデルベルク: Springer Berlin Heidelberg. p. 55–71. doi :10.1007/978-3-642-78374-6_5. ISBN 978-3-540-63372-3。
- ^ウィーラー、ジョン・アーチボルド ( 1977)。「波動関数に観測者を含めるか?」量子力学、半世紀後。ドルドレヒト: シュプリンガー・オランダ。p. 1–18。doi :10.1007 / 978-94-010-1196-9_1。ISBN 978-94-010-1198-3。