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| के बारे में लेखों की एक श्रृंखला का हिस्सा |
| क्वांटम यांत्रिकी |
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क्वांटम यांत्रिकी (टीआईक्यूएम) की लेन-देन संबंधी व्याख्या क्वांटम यांत्रिकी के मानक गणितीय सूत्रीकरण और इसके जटिल संयुग्म के तरंग कार्य को मंद (समय में आगे) और उन्नत (समय में पीछे) तरंगों के रूप में लेती है जो एक क्वांटम इंटरैक्शन बनाते हैं। व्हीलर-फेनमैन अवशोषक सिद्धांत|व्हीलर-फेनमैन हैंडशेक या लेनदेन। इसे पहली बार 1986 में जॉन जी. क्रैमर द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिनका तर्क है कि यह क्वांटम प्रक्रियाओं के लिए अंतर्ज्ञान विकसित करने में मदद करता है। उनका यह भी सुझाव है कि यह कोपेनहेगन व्याख्या और पर्यवेक्षक की भूमिका के साथ दार्शनिक समस्याओं से बचाता है, और विभिन्न क्वांटम भौतिक विरोधाभासों का भी समाधान करता है।[1][2][3] टीआईक्यूएम ने अपने विज्ञान कथा उपन्यास आइंस्टीन ब्रिज (उपन्यास)|आइंस्टीन ब्रिज में एक छोटा कथानक बिंदु बनाया।
अभी हाल ही में, उन्होंने यह भी तर्क दिया है कि TIQM अफशार प्रयोग के अनुरूप है, जबकि यह दावा किया गया है कि कोपेनहेगन व्याख्या और कई-दुनिया की व्याख्या नहीं हैं।[4] व्हीलर-फेनमैन अवशोषक सिद्धांत में मैक्सवेल के समीकरणों के स्वीकार्य समाधान के रूप में उन्नत और मंद दोनों तरंगों के अस्तित्व का पता लगाया गया था। क्रैमर ने क्वांटम सिद्धांत की अपनी लेन-देन संबंधी व्याख्या के लिए दो तरंगों के उनके विचार को पुनर्जीवित किया। जबकि सामान्य श्रोडिंगर समीकरण उन्नत समाधानों को स्वीकार नहीं करता है, इसका क्लेन-गॉर्डन समीकरण करता है, और ये उन्नत समाधान TIQM द्वारा उपयोग किए जाते हैं।
टीआईक्यूएम में, स्रोत समय में आगे की ओर एक सामान्य (मंद) तरंग उत्सर्जित करता है, लेकिन यह समय में पीछे की ओर एक उन्नत तरंग भी उत्सर्जित करता है; इसके अलावा, रिसीवर, जो बाद के समय में होता है, समय में पीछे की ओर एक उन्नत तरंग और समय में आगे की ओर मंद तरंग का उत्सर्जन करता है। एक क्वांटम घटना तब घटित होती है जब उन्नत और मंद तरंगों का हैंडशेक आदान-प्रदान एक लेनदेन के गठन को ट्रिगर करता है जिसमें ऊर्जा, संवेग, कोणीय गति आदि स्थानांतरित होते हैं। सेक्ट में परमाणुओं के बीच फोटॉन स्थानांतरण के मामले में लेनदेन गठन के पीछे क्वांटम तंत्र को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया गया है। कार्वर मीड की पुस्तक कलेक्टिव इलेक्ट्रोडायनामिक्स का 5.4। इस व्याख्या में, तरंग फ़ंक्शन का पतन किसी विशिष्ट समय बिंदु पर नहीं होता है, बल्कि अस्थायी होता है और पूरे लेनदेन के साथ होता है, और उत्सर्जन/अवशोषण प्रक्रिया समय-सममित होती है। क्वांटम यांत्रिकी की कुछ अन्य व्याख्याओं की तरह तरंगों को प्रेक्षक के ज्ञान को रिकॉर्ड करने के लिए एक मात्र गणितीय उपकरण के बजाय भौतिक रूप से वास्तविक के रूप में देखा जाता है।[citation needed] दार्शनिक और लेखक रूथ कास्टनर का तर्क है कि तरंगें भौतिक अंतरिक्ष-समय के बाहर संभावनाओं के रूप में मौजूद हैं और इसलिए ऐसी संभावनाओं को वास्तविकता के हिस्से के रूप में स्वीकार करना आवश्यक है।[5] क्रैमर ने सिएटल, वाशिंगटन में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में क्वांटम यांत्रिकी पढ़ाने में TIQM का उपयोग किया है।
पिछली व्याख्याओं की तुलना में उन्नति
टीआईक्यूएम स्पष्ट रूप से क्वांटम गैर-स्थानीयता | गैर-स्थानीय है और, परिणामस्वरूप, न्यूनतम यथार्थवादी धारणा, प्रतितथ्यात्मक निश्चितता (सीएफडी) के साथ तार्किक रूप से सुसंगत है।[2]इस प्रकार यह बेल परीक्षण प्रयोगों द्वारा प्रदर्शित गैर-स्थानीयता को शामिल करता है और पर्यवेक्षक-निर्भर वास्तविकता को समाप्त करता है जिसकी कोपेनहेगन व्याख्या के हिस्से के रूप में आलोचना की गई है। क्रैमर का कहना है कि मैनी-वर्ल्ड्स इंटरप्रिटेशन|एवरेट की रिलेटिव स्टेट इंटरप्रिटेशन पर प्रमुख प्रगति हुई है[6] यह है कि लेन-देन संबंधी व्याख्या में भौतिक पतन होता है और यह समय-सममित होता है।[2]क्रैमर का यह भी कहना है कि टीआई आइंस्टीनियन ब्लॉक ब्रह्मांड की धारणा के अनुरूप है लेकिन उस पर निर्भर नहीं है।[7]कास्टनर का दावा है कि उन्नत और मंद तरंग कार्यों के उत्पाद पर विचार करके, बोर्न नियम को ऑन्टोलॉजिकल रूप से समझाया जा सकता है।[8] लेन-देन संबंधी व्याख्या सतही तौर पर दो-राज्य वेक्टर औपचारिकता (टीएसवीएफ) के समान है[9] जिसकी उत्पत्ति 1964 में याकिर अहरोनोव, पीटर बर्गमैन और जोएल लेबोविट्ज़ के काम से हुई है।[10][11] हालाँकि, इसमें महत्वपूर्ण अंतर हैं - टीएसवीएफ में पुष्टि की कमी है और इसलिए बोर्न नियम के लिए भौतिक संदर्भ प्रदान नहीं किया जा सकता है (जैसा कि टीआई करता है)। कास्टनर ने टीएसवीएफ सहित कुछ अन्य समय-सममितीय व्याख्याओं की आलोचना की है, जो कि औपचारिक रूप से असंगत दावे हैं।[12] कास्टनर ने एक नया रिलेटिविस्टिक ट्रांजेक्शनल इंटरप्रिटेशन (आरटीआई) विकसित किया है, जिसे पॉसिबिलिस्ट ट्रांजेक्शनल इंटरप्रिटेशन (पीटीआई) भी कहा जाता है, जिसमें लेन-देन के माध्यम से स्पेस-टाइम स्वयं उभरता है। यह तर्क दिया गया है कि यह सापेक्षवादी लेन-देन संबंधी व्याख्या कारण सेट कार्यक्रम के लिए क्वांटम गतिशीलता प्रदान कर सकती है।[13]
बहस
1996 में, टिम मौडलिन ने व्हीलर के विलंबित विकल्प प्रयोग से जुड़े एक विचार प्रयोग का प्रस्ताव रखा जिसे आम तौर पर टीआईक्यूएम के खंडन के रूप में लिया जाता है।[14] हालाँकि कास्टनर ने दिखाया कि मौडलिन का तर्क TIQM के लिए घातक नहीं है।[15][16] अपनी पुस्तक, द क्वांटम हैंडशेक में, क्रैमर ने मौडलिन की आपत्ति से निपटने के लिए छद्म समय के विवरण में एक पदानुक्रम जोड़ा है और बताया है कि मौडलिन के कुछ तर्क लेन-देन संबंधी विवरण के लिए हाइजेनबर्ग की ज्ञान व्याख्या के अनुचित अनुप्रयोग पर आधारित हैं।[7] लेन-देन संबंधी व्याख्या को आलोचनाओं का सामना करना पड़ता है। निम्नलिखित आंशिक सूची और कुछ उत्तर हैं:
- "TI does not generate new predictions / is not testable / has not been tested." TI is an exact interpretation of QM and so its predictions must be the same as QM. Like the many-worlds interpretation (MWI), TI is a "pure" interpretation in that it does not add anything ad hoc but provides a physical referent for a part of the formalism that has lacked one (the advanced states implicitly appearing in the Born rule). Thus the demand often placed on TI for new predictions or testability is a mistaken one that misconstrues the project of interpretation as one of theory modification.[17]
- “It is not made clear where in spacetime a transaction occurs.” One clear account is given in Cramer (1986), which pictures a transaction as a four-vector standing wave whose endpoints are the emission and absorption events.[18]
- "Maudlin (1996, 2002) has demonstrated that TI is inconsistent."
Maudlin's probability criticism confused the transactional interpretation with Heisenberg's knowledge interpretation. However, he raised a valid point concerning causally connected possible outcomes, which led Cramer to add hierarchy to the pseudo-time description of transaction formation.[19][15][20][21][22] Kastner has extended TI to the relativistic domain, and in light of this expansion of the interpretation, it can be shown that the Maudlin Challenge cannot even be mounted, and is therefore nullified; there is no need for the 'hierarchy' proposal of Cramer.[23]
Maudlin has also claimed that all the dynamics of TI is deterministic and therefore there can be no 'collapse.' But this appears to disregard the response of absorbers, which is the whole innovation of the model. Specifically, the linearity of the Schrödinger evolution is broken by the response of absorbers; this directly sets up the non-unitary measurement transition, without any need for ad hoc modifications to the theory. The non-unitarity is discussed, for example in Chapter 3 of Kastner's book The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics: The Reality of Possibility (CUP, 2012).[8] - "It is not clear how the transactional interpretation handles the quantum mechanics of more than one particle." This issue is addressed in Cramer's 1986 paper, in which he gives many examples of the application of TIQM to multi-particle quantum systems. However, if the question is about the existence of multi-particle wave functions in normal 3D space, Cramer's 2015 book goes into some detail in justifying multi-particle wave functions in 3D space.[24] A criticism of Cramer's 2015 account of dealing with multi-particle quantum systems is found in Kastner 2016, "An Overview of the Transactional Interpretation and its Evolution into the 21st Century, Philosophy Compass (2016).[25] It observes in particular that the account in Cramer 2015 is necessarily anti-realist about the multi-particle states: if they are only part of a 'map,' then they are not real, and in this form TI becomes an instrumentalist interpretation, contrary to its original spirit. Thus the so-called "retreat" to Hilbert space (criticized also below in the lengthy discussion of note[24]) can instead be seen as a needed expansion of the ontology, rather than a retreat to anti-realism/instrumentalism about the multi-particle states. The vague statement (under[24]) that "Offer waves are somewhat ephemeral three-dimensional space objects" indicates the lack of clear definition of the ontology when one attempts to keep everything in 3+1 spacetime.
यह भी देखें
- प्रतिकारणात्मकता
- बहुत नाजुक स्थिति
- क्वांटम गैर-स्थानीयता
- व्हीलर-फेनमैन अवशोषक सिद्धांत
संदर्भ
- ↑ Cramer, John (July 2009). "Transactional Interpretation of Quantum Mechanics". In Daniel Greenberger; Klaus Hentschel; Friedel Weinert (eds.). Compendium of Quantum Physics. Springer. pp. 795–798. doi:10.1007/978-3-540-70626-7_223. ISBN 978-3-540-70622-9.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 Cramer, John G. (July 1986). "The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics". Reviews of Modern Physics. 58 (3): 647–688. Bibcode:1986RvMP...58..647C. doi:10.1103/RevModPhys.58.647.
- ↑ Cramer, John G. (February 1988). "An Overview of the Transactional Interpretation" (PDF). International Journal of Theoretical Physics. 27 (2): 227–236. Bibcode:1988IJTP...27..227C. doi:10.1007/BF00670751. S2CID 18588747.
- ↑ Cramer, John G. (December 2005). "A Farewell to Copenhagen?". Analog. The Alternate View. Dell Magazines.
- ↑ George Musser and Ruth Kastner; "Can We Resolve Quantum Paradoxes by Stepping Out of Space and Time?", Scientific American blog, June 21, 2013.
- ↑ Everett, Hugh (July 1957). "Relative State Formulation of Quantum Mechanics" (PDF). Reviews of Modern Physics. 29 (3): 454–462. Bibcode:1957RvMP...29..454E. doi:10.1103/RevModPhys.29.454.
- ↑ 7.0 7.1 Cramer, John G. (2016). The Quantum Handshake: Entanglement, Nonlocality and Transactions. Springer Science+Business Media. ISBN 978-3319246406.
- ↑ 8.0 8.1 Kastner, R. E. The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics: The Reality of Possibility (CUP, 2012)
- ↑ Avshalom C. Elitzur, Eliahu Cohen: The Retrocausal Nature of Quantum Measurement Revealed by Partial and Weak Measurements, AIP Conf. Proc. 1408: Quantum Retrocausation: Theory and Experiment (13–14 June 2011, San Diego, California), pp. 120–131, doi:10.1063/1.3663720
- ↑ Aharonov, Yakir; Bergmann, Peter G.; Lebowitz, Joel L. (1964-06-22). "मापन की क्वांटम प्रक्रिया में समय समरूपता". Physical Review. American Physical Society (APS). 134 (6B): 1410–1416. Bibcode:1964PhRv..134.1410A. doi:10.1103/physrev.134.b1410. ISSN 0031-899X.
- ↑ Yakir Aharonov, Lev Vaidman: Protective measurements of two-state vectors, in: Robert Sonné Cohen, Michael Horne, John J. Stachel (eds.): Potentiality, Entanglement and Passion-At-A-Distance, Quantum Mechanical Studies for A. M. Shimony, Volume Two, 1997, ISBN 978-0792344537, pp. 1–8, p. 2
- ↑ Kastner, Ruth E. (2017). "Is there really "retrocausation" in time-symmetric approaches to quantum mechanics?". Quantum Retrocausation III. AIP Conference Proceedings. 1841 (1): 020002. arXiv:1607.04196. Bibcode:2017AIPC.1841b0002K. doi:10.1063/1.4982766. S2CID 55674241.
- ↑ Kastner, Ruth E. (August 2012). "The Possibilist Transactional Interpretation and Relativity". Foundations of Physics. 42 (8): 1094–1113. arXiv:1204.5227. Bibcode:2012FoPh...42.1094K. doi:10.1007/s10701-012-9658-4. S2CID 119274926.
- ↑ Maudlin, Tim (1996). Quantum Nonlocality and Relativity: Metaphysical Intimations of Modern Physics (1st ed.). Wiley-Blackwell. ISBN 978-1444331271.
- ↑ 15.0 15.1 Kastner, Ruth E (May 2006). "Cramer's Transactional Interpretation and Causal Loop Problems". Synthese. 150 (1): 1–14. arXiv:quant-ph/0408109. doi:10.1007/s11229-004-6264-9. S2CID 5388235.
- ↑ Kastner, Ruth E (2012). "On Delayed Choice and Contingent Absorber Experiments". ISRN Mathematical Physics. 2012 (1): 1–9. arXiv:1205.3258. Bibcode:2012arXiv1205.3258K. doi:10.5402/2012/617291. S2CID 72712087.
- ↑ The Quantum Handshake by John G. Cramer, p. 183: "No consistent interpretation of quantum mechanics can be tested experimentally, because each is an interpretation of the same quantum mechanical formalism, and the formalism makes the predictions. The Transactional Interpretation is an exact interpretation of the QM formalism. Like the Many-Worlds and the Copenhagen interpretations, the TI is a "pure" interpretation that does not add anything ad hoc, but does provide a physical referent for a part of the formalism that has lacked on (e.g. the advanced wave functions appearing in the Born probability rule and amplitude calculations). Thus the demand for new predictions or testability from an interpretation is based on a conceptual error by the questioner that misconstrues an interpretation as a modification of quantum theory. According to Occam's Razor, the hypothesis that introduces the fewest independent assumptions is to be preferred. The TI offers this advantage over its rivals, in that the Born probability rule is a result rather than an independent assumption."
- ↑ The Quantum Handshake by John G. Cramer, p. 183: The TIQM "pictures a transaction as emerging from an offer-confirmation handshake as a four-vector standing wave normal in three-dimensional space with endpoints at the emission and absorption verticies. Kastner has predicted an alternative account of transaction formation in which the formation of a transaction is not a spatiotemporal process but one taking place on a level of possibility in a higher Hilbert space rather than in 3+1-dimensional spacetime."
- ↑ Berkovitz, J. (2002). ``On Causal Loops in the Quantum Realm," in T. Placek and J. Butterfield (Ed.), Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Modality, Probability and Bell's Theorems, Kluwer, 233–255.
- ↑ Marchildon, L (2006). "Causal Loops and Collapse in the Transactional Interpretation of Quantum Mechanics". Physics Essays. 19 (3): 422–9. arXiv:quant-ph/0603018. Bibcode:2006PhyEs..19..422M. doi:10.4006/1.3025811. S2CID 14249516.
- ↑ The Quantum Handshake by John G. Cramer, p. 184: "Maudlin raised an interesting challenge for the Transactional Interpretation by pointing out a paradox that can be constructed when the non-detection of a slow particle moving in one direction that modifies the detection configuration in another direction. This problem is dealt with by the TI ... by introducing a hierarchy in the order of the transactional formation ... Other solutions to the problem raised by Maudlin can be found in the references."
- ↑ The Quantum Handshake by John G. Cramer, p. 184: Maudlin also made the claim, based on his assumption that the wave function is a representation of observer knowledge, that it must change when new information is made available. "That Heisenberg-inspired view is not a part of the Transactional Interpretation, and introducing it leads to bogus probability argument. In the Transactional Interpretation, the offer wave does not magically change in mid-flight at the instant when new information becomes available, and its correct application leads to the correct calculation of probabilities that are consistent with observation."
- ↑ Kastner, R. E. (2016). "The Relativistic Transactional Interpretation: Immune to the Maudlin Challenge". arXiv:1610.04609 [quant-ph].
- ↑ 24.0 24.1 24.2 The Quantum Handshake by John G. Cramer, p. 184. Cramer's earlier publications "provided many examples of the application of the TI to systems involving more than one particle. These include the Freedman-Clauser experiment, which describes a 2-photon transaction with three vertices, and the Hanbury-Brown-Twiss effect, which describes a 2-photon transaction with four vertices. [Other publications contain] many examples of more complicated multi-particle systems, including systems with both atoms and photons. But perhaps the question posed above is based on the belief that quantum mechanical wave functions for systems of more than one particle cannot exist in normal three-dimensional space and must be characterized instead as existing only in an abstract Hilbert space of many dimensions. Indeed, Kastner’s "Possibilist Transactional Interpretation" takes this point of view and describes transaction formation as ultimately appearing in 3D space but forming from the Hilbert-space wave functions. ... The "standard" Transactional Interpretation presented here, with its insights into the mechanism behind wave function collapse through transaction formation, provides a new view of the situation that makes the retreat to Hilbert space unnecessary. The offer wave for each particle can be considered as the wave function of a free (i.e., uncorrelated) particle and can be viewed as existing in normal three-dimensional space. The application of conservation laws and the influence of the variables of the other particles of the system on the particle of interest come not in the offer wave stage of the process but in the formation of the transactions. The transactions "knit together" the various otherwise independent particle wave functions that span a wide range of possible parameter values into a consistent ensemble, and only those wave function sub-components that are correlated to satisfy the conservation law boundary conditions at the transaction vertices are permitted to participate in this transaction formation. The "allowed zones" of Hilbert space arise from the action of transaction formation, not from constraints on the initial offer waves, i.e., particle wave functions. Thus, the assertion that the quantum wave functions of individual particles in a multi-particle quantum system cannot exist in ordinary three-dimensional space is a misinterpretation of the role of Hilbert space, the application of conservation laws, and the origins of entanglement. It confuses the "map" with the "territory". Offer waves are somewhat ephemeral three-dimensional space objects, but only those components of the offer wave that satisfy conservation laws and entanglement criteria are permitted to be projected into the final transaction, which also exists in three-dimensional space."
- ↑ Kastner, R. E. (2016). "The Transactional Interpretation and its Evolution into the 21st Century: An Overview". arXiv:1608.00660 [quant-ph].
- Further reading
- John G. Cramer, The Quantum Handshake: Entanglement, Nonlocality and Transactions, Springer Verlag 2016, ISBN 978-3-319-24642-0.
- Ruth E. Kastner, The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics: The Reality of Possibility, Cambridge University Press, 2012.
- Ruth E. Kastner, Understanding Our Unseen Reality: Solving Quantum Riddles, Imperial College Press, 2015.
- Tim Maudlin, Quantum Non-Locality and Relativity, Blackwell Publishers 2002, ISBN 0-631-23220-6 (discusses a gedanken experiment designed to refute the TIQM; this has been refuted in Kastner 2012, Chapter 5)
- Carver A. Mead, Collective Electrodynamics: Quantum Foundations of Electromagnetism, 2000, ISBN 9780262133784.
- John Gribbin, Schrödinger's Kittens and the Search for Reality: solving the quantum mysteries has an overview of Cramer’s interpretation and says that “with any luck at all it will supersede the Copenhagen interpretation as the standard way of thinking about quantum physics for the next generation of scientists.”
बाहरी संबंध
- John G. Cramer, Professor Emeritus of Physics at the University of Washington, presents "The Quantum Handshake Explored." YouTube video dated 1 Feb 2018.
- Pavel V. Kurakin, George G. Malinetskii, How bees can possibly explain quantum paradoxes, Automates Intelligents (February 2, 2005). (This paper tells about a work attempting to develop TIQM further)
- Kastner has also applied TIQM to other quantum mechanical issues in [1] "The Transactional Interpretation, Counterfactuals, and Weak Values in Quantum Theory" and [2] "The Quantum Liar Experiment in the Transactional Interpretation"
