Holizmus A Neoddeliteľnosť Vo Fyzike

2023 Autor: Noah Black | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-08-25 04:39

Vstupná navigácia

• Obsah vstupu
• Bibliografia
• Akademické nástroje
• Náhľad priateľov PDF
• Informácie o autorovi a citácii
• Späť na začiatok

Holizmus a neoddeliteľnosť vo fyzike

Prvýkrát publikované Thu 22. júla 1999; podstatná revízia Ut 5. januára 2016

Niekedy sa tvrdilo, že kvantové javy vykazujú charakteristický holizmus alebo neoddeliteľnosť, a tým sa odlišuje kvantovo od klasickej fyziky. Jeden záhadný kvantový jav vzniká, keď človek vykonáva merania na určitých oddelených kvantových systémoch. Výsledky niektorých takýchto meraní pravidelne vykazujú vzorce štatistickej korelácie, ktoré odolávajú tradičnému kauzálnemu vysvetleniu. Niektorí tvrdia, že tieto vzorce je možné chápať ako prípady alebo dôsledky kvantového holizmu alebo neoddeliteľnosti. To, o čom sa má myslieť holizmus a neoddeliteľnosť, však nebolo vždy objasnené a každá z týchto myšlienok bola chápaná rôznymi spôsobmi. Okrem toho, zatiaľ čo niektorí zobrali holizmus a neoddeliteľnosť, aby dospeli k rovnakej veci, iní si mysleli, že je dôležité ich odlíšiť. Každé hodnotenie významu kvantového holizmu a / alebo neoddeliteľnosti sa musí opierať o starostlivú analýzu týchto pojmov a ich fyzických aplikácií.

• 1. Úvod
• 2. Metodický holizmus
• 3. Metafyzický holizmus
• 4. Majetkové / relačné holizmus
• 5. Neoddeliteľnosť štátu
• 6. Priestorové a priestorové časové oddelenie
• 7. Holizmus a neoddeliteľnosť v klasickej fyzike
• 8. Kvantová fyzika zapletených systémov
• 9. Ontologický holizmus v kvantovej mechanike?
• 10. Aharonov-Bohmov efekt a poľné holonomy
• 11. Alternatívne prístupy
• 12. Kvantová teória poľa
• 13. Teória strún
• Bibliografia
• Akademické nástroje
• Ďalšie internetové zdroje
• Súvisiace záznamy

1. Úvod

Holizmus sa často považuje za tézu, že celok je viac ako len súhrn jeho častí. Ako uvidíme, pre fyziku je relevantných niekoľko rôznych interpretácií tohto epigramu. Toto je zodpovedajúcim spôsobom nejasné počiatočné vyhlásenie o neoddeliteľnosti: Stav celku nepredstavujú stavy jeho častí. Už je zrejmé, že holizmus aj neoddeliteľnosť sú spojené pojmy a je potrebné objasniť ich presný vzťah.

V jednom výklade je holizmus metodologickou tézou (oddiel 2), podľa ktorej najlepším spôsobom, ako študovať správanie komplexného systému, je zaobchádzať s ním ako s celkom, a nielen analyzovať štruktúru a správanie jeho jednotlivých častí., Prípadne môže byť holizmus braný ako metafyzická téza (oddiel 3): Existujú niektoré celky, ktorých povaha jednoducho nie je určená povahou ich častí. Metodický holizmus stojí proti metodologickému redukcionizmu, vo fyzike aj v iných vedách. Je to však určitá škála metafyzického holizmu, ktorá je viac spojená s neoddeliteľnosťou. V tomto prípade ide o to, do akej miery sú vlastnosti celku určené vlastnosťami jeho častí: holizmus vlastníctva (oddiel 4) takéto určenie popiera, a tým sa veľmi približuje téze o neoddeliteľnosti. Naopak, neoddeliteľnosť sa dá analyzovať buď ako neoddeliteľnosť štátu (oddiel 5), alebo ako priestorovo-časovú neoddeliteľnosť (oddiel 6). Systém klasickej fyziky sa dá celkovo analyzovať na časti, ktorých stavy a vlastnosti určujú stavy a vlastnosti celku, ktorý tvoria (oddiel 7). Stav systému v kvantovej teórii však takejto analýze odporuje. Kvantový stav systému určuje jeho šance ukázať rôzne vlastnosti pri meraní. V bežnej kvantovej mechanike je najkompletnejšia takáto špecifikácia podľa toho, čo sa nazýva čistý stav. Aj keď má zložený systém čistý stav, niektoré jeho subsystémy nemusia mať svoje vlastné čisté stavy. Zdôrazňujúc túto charakteristiku kvantovej mechaniky, Schrödinger označil také stavy komponentov ako „zapletené“(časť 8). povrchne,takéto zapletenie štátov už preukazuje neoddeliteľnosť. Na hlbšej úrovni sa tvrdí, že záhadné štatistiky, ktoré vychádzajú z meraní na zamotaných kvantových systémoch, buď preukazujú, alebo sú vysvetliteľné z hľadiska holizmu alebo neoddeliteľnosti, skôr ako akékoľvek problematické konanie na diaľku (oddiely 8, 9). Zdá sa tiež, že Aharonov-Bohmov efekt (oddiel 10) vykazuje činnosť na diaľku, pretože správanie elektrónov je modifikované magnetickým poľom, ktoré nikdy nezažili. Tento účinok však možno chápať namiesto toho v dôsledku miestneho pôsobenia neoddeliteľného elektromagnetizmu. Podľa teórie kvantového poľa (oddiel 12) vznikajú medzi vzdialenými simultánnymi meraniami záhadné korelácie. Forma kvantovej teórie, ktorá sa používa na ich štúdium, predstavuje systémy algebier operátorov s novými druhmi stavov, ktoré sú v nich definované, čím vytvára priestor pre zlyhanie stavu a systémovú separovateľnosť bez analógov v bežnej kvantovej mechanike. Teória strún (časť 13) je ambiciózny výskumný program v rámci teórie kvantového poľa. Podľa teórie strún sa všetky základné častice môžu považovať za excitácie skrytých ne bodových entít vo viacrozmernom priestore. Vnútorný náboj, hmotnosť a rotácia častíc môže potom vzniknúť ako neoddeliteľné črty sveta na najhlbšej úrovni. Teória strún (časť 13) je ambiciózny výskumný program v rámci teórie kvantového poľa. Podľa teórie strún sa všetky základné častice môžu považovať za excitácie skrytých ne bodových entít vo viacrozmernom priestore. Vnútorný náboj, hmotnosť a rotácia častíc môže potom vzniknúť ako neoddeliteľné črty sveta na najhlbšej úrovni. Teória strún (časť 13) je ambiciózny výskumný program v rámci teórie kvantového poľa. Podľa teórie strún sa všetky základné častice môžu považovať za excitácie skrytých ne bodových entít vo viacrozmernom priestore. Vnútorný náboj, hmotnosť a rotácia častíc môže potom vzniknúť ako neoddeliteľné črty sveta na najhlbšej úrovni.

2. Metodický holizmus

Metodologicky je holizmus proti redukcionizmu, o niečo nižšie.

Metodický holizmus: Pochopenie určitého druhu komplexného systému sa najlepšie vyhľadáva na úrovni zásad, ktorými sa riadi správanie celého systému, a nie na úrovni štruktúry a správania sa jeho súčastí.

Metodická redukcia: Porozumenie komplexného systému sa najlepšie hľadá na úrovni štruktúry a správania sa jeho súčastí.

Zdá sa, že to zachytáva veľkú časť diskusií o holizme v sociálnej a biologickej vede. V sociálnej vede sú spoločnosti komplexnými systémami zloženými z jednotlivcov; zatiaľ čo v biológii sú komplexnými systémami organizmy zložené z buniek a nakoniec z proteínov, DNA a ďalších molekúl. Metodický individualista tvrdí, že správnym spôsobom, ako pristupovať k štúdiu spoločnosti, je skúmať správanie jednotlivých ľudí, ktorí ho tvoria. Na druhej strane metodologický holist je presvedčený, že také vyšetrovanie nedokáže objasniť podstatu a vývoj spoločnosti ako celku. Vo fyzike existuje zodpovedajúca debata. Metodologickí redukcionisti uprednostňujú prístup k (povedzme) fyzike kondenzovaných látok, ktorá sa snaží porozumieť správaniu tuhej alebo kvapalnej látky pomocou kvantovej mechaniky (povedzme) na jej komponenty, atómy, ióny alebo elektróny. Metodickí holisti sa domnievajú, že tento prístup je zavádzajúci: Ako to uviedol jeden fyzik z kondenzovanej hmoty, „najdôležitejšie pokroky v tejto oblasti nastanú objavením kvalitatívne nových konceptov na stredne pokročilých alebo makroskopických úrovniach - konceptov, ktoré, ako dúfame, budú kompatibilné s jedným informácie o mikroskopických zložkách, ktoré však na tom nie sú logicky závislé. “(Leggett 1987, s. 13)Ako uviedol jeden fyzik z kondenzovanej hmoty, „najdôležitejšie pokroky v tejto oblasti nastávajú objavením kvalitatívne nových konceptov na stredných alebo makroskopických úrovniach - konceptov, ktoré, ako dúfame, budú kompatibilné s informáciami o mikroskopických zložkách, ale ktoré nie sú na tom logicky závislé. “(Leggett 1987, s. 13)Ako uviedol jeden fyzik z kondenzovanej hmoty, „najdôležitejšie pokroky v tejto oblasti nastávajú objavením kvalitatívne nových konceptov na stredných alebo makroskopických úrovniach - konceptov, ktoré, ako dúfame, budú kompatibilné s informáciami o mikroskopických zložkách, ale ktoré nie sú na tom logicky závislé. “(Leggett 1987, s. 13)

Je prekvapivo ťažké nájsť medzi fyzikmi metodologické redukcionisty. Napríklad fyzik fyziky častíc Steven Weinberg je uznávaným redukcionistom. Verí, že kladením akejkoľvek postupnosti hlbších a hlbších otázok prečo človek nakoniec dospeje k rovnakým základným fyzikálnym zákonom. Tento vysvetľujúci redukcionizmus je však metafyzický, pokiaľ vysvetľovanie považuje skôr za ontickú než pragmatickú kategóriu. Z tohto pohľadu to nie sú fyzici, ale samotné základné zákony, ktoré vysvetľujú, prečo sú „vyššie úrovne“vedecké princípy také, aké sú. Weinberg (1992) výslovne odlišuje svoj názor od metodologického redukcionizmu tvrdením, že nie je dôvod predpokladať, že zbližovanie vedeckých vysvetlení musí viesť k zbližovaniu vedeckých metód.

3. Metafyzický holizmus

Metafyzický holista verí, že povaha niektorých celkov nie je určená povahou ich častí. Je možné rozlíšiť tri odrody metafyzického holizmu: ontologický, majetkový a nomologický holizmus.

Ontologický holizmus: Niektoré objekty nie sú úplne zložené zo základných fyzických častí.

Holizmus vlastností: Niektoré objekty majú vlastnosti, ktoré nie sú určené fyzikálnymi vlastnosťami ich základných fyzikálnych častí.

Nomologický holizmus: Niektoré objekty sa riadia zákonmi, ktoré nie sú určené základnými fyzikálnymi zákonmi upravujúcimi štruktúru a správanie ich základných fyzických častí.

Všetky tri tézy si vyžadujú adekvátne objasnenie pojmu základná fyzická časť. Jedným zo spôsobov, ako to dosiahnuť, by bolo považovať objekty za základné, relatívne k danej triede objektov podrobených iba určitému druhu procesu, len v prípade, že každý objekt v tejto triede je stále úplne zložený z ich pevného súboru (základné) objektov. Atómy by sa teda počítali ako základné súčasti vodíka, ak sa spaľuje na vodu, ale nie vtedy, ak sa termonukleárnou reakciou premení na hélium. Týmto spôsobom sa však vylučuje posudzovanie časových úsekov a bodových udalostí (napríklad) ako základných (priestorových) časových častí objektu. To, čo sa považuje za súčasť a ktoré sú základné, sú záležitosti, ktoré sa najlepšie vyriešia v konkrétnom kontexte vyšetrovania.

Weinbergov redukčný reduktizmus (1992) je proti nomologickému holizmu vo vede. Tvrdí najmä, že termodynamika bola vysvetlená z hľadiska častíc a síl, čo by sa ťažko mohlo stať, keby boli termodynamické zákony autonómne. Termodynamika v skutočnosti predstavuje fascinujúci, ale zložitý testovací príklad pre dizertačné práce ako o majetkovom holizme, tak o nomologickom holizme. Jedným zdrojom zložitosti je množstvo rôznych konceptov teploty a entropie, ktoré sa vyskytujú v klasickej termodynamike aj štatistickej mechanike. Ďalším je veľké množstvo celkom odlišne vytvorených systémov, na ktoré je možné aplikovať termodynamiku, a to nielen plyny a elektromagnetické žiarenie, ale aj magnety, chemické reakcie, zhluky hviezd a čierne diery. Oba zdroje zložitosti vyžadujú starostlivé preskúmanie rozsahu, v akom sú termodynamické vlastnosti určené fyzikálnymi vlastnosťami základných častí termodynamických systémov. Tretia ťažkosť pramení z problematického stavu predpokladov pravdepodobnosti, ktoré sú potrebné okrem základných mechanických zákonov na obnovenie termodynamických princípov v štatistickej mechanike. (Dôležitým príkladom je predpoklad, že mikro-kanonickému súboru má byť pridelené štandardné, nemenné, rozdelenie pravdepodobnosti.) Pretože základné zákony mechaniky neurčujú princípy termodynamiky bez niektorých takýchto predpokladov (akokoľvek slabých), môže existovať byť aspoň jedným zaujímavým zmyslom, v ktorom termodynamika vytvára nomologický holizmus. Súvisiaca filozofia vstupu štatistickej mechaniky obsahuje ďalšie diskusie o týchto ťažkostiach, najmä v oddiele 6.

4. Majetkové / relačné holizmus

Aj keď sa občas uvažuje o nejakej forme ontologického holizmu, rozmanitosť metafyzického holizmu, ktorá je v kvantovej mechanike najzreteľnejšou otázkou, je holizmus vlastníctva. Aby sme však videli, o čo ide, potrebujeme dôkladnejšiu formuláciu tejto tézy.

Prvá práca by mala byť kontextovaná podľa fyzikálnych vlastností zložených fyzikálnych objektov. Zaujíma nás tu, do akej miery sú vlastnosti fyzického objektu fixované vlastnosťami jeho častí, nie všeobecnejším deterministickým fyzikalizmom. Ďalej, aby sme dospeli k zaujímavej formulácii majetkového holizmu, musíme pripustiť, že táto práca sa netýka iba vlastností, ani všetkých vlastností. Vlastnosti celku budú zvyčajne závisieť od vzťahov medzi jeho správnymi časťami, ako aj od vlastností jednotlivých častí. Ak však máme dovolené vziať do úvahy všetky vlastnosti a vzťahy medzi časťami, potom tieto triviálne určujú vlastnosti celku, ktorý tvoria. Pre jeden vzťah medzi časťami je to, čo by sme mohli nazvať vzťahom úplná kompozícia - ten vzťah medzi časťami, ktorý platí len pre prípad, že by tento komplex tvorili všetky jeho vlastnosti.

Zavolajme kanonický súbor vlastností a vzťahov častí, ktoré môžu alebo nemusia určovať vlastnosti a vzťahy celého základu supervenience. Aby sme sa vyhli trivializácii záverečných prác, ktoré sa snažíme sformulovať, môžu byť na základe supervenience povolené iba určité vlastnosti a vzťahy. Intuícia, pokiaľ ide o tieto skutočnosti, je jednoduchá - základ supervenience spočíva v zahrnutí iba kvalitatívnych vnútorných vlastností a vzťahov častí, tj vlastností a vzťahov, ktoré tieto samy o sebe nesú, bez ohľadu na akékoľvek iné objekty a bez ohľadu na to, akýchkoľvek ďalších dôsledkov, ktoré nesú tieto vlastnosti, na vlastnosti akýchkoľvek celkov, ktoré by mohli tvoriť. Nanešťastie táto jednoduchá intuícia odoláva presnej formulácii. Je notoricky ťažké presne povedať, čo sa myslí vlastnou vlastnosťou alebo vzťahom, alebo čisto kvalitatívnou vlastnosťou alebo vzťahom. A ďalšie pojmy, na ktoré sa odvoláva pri vyjadrovaní jednoduchej intuície, sú sotva menej problematické. Toto tvrdenie je však nepresné tak, ako sa už používa, na vylúčenie určitých nežiaducich vlastností a vzťahov, vrátane úplného zloženia, zo základu dohľadu.

Nakoniec sa dostávame k nasledujúcim protichodným záverom:

Určenie fyzického vlastníctva: Každá kvalitatívna vnútorná fyzická vlastnosť a vzťah množiny fyzických objektov z ktorejkoľvek domény (D) podliehajúcej iba typu (P) spracúva supervízie o kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastnostiach a vzťahoch v rámci supervenienceovej základne fyzické časti vzhľadom na (D) a (P).

Holizmus fyzikálnych vlastností: Existuje určitá množina fyzických objektov z domény (D) podliehajúcich procesom typu (P), nie všetky, ktorých kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti a vzťahy dozerajú na kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti a vzťahy v základ dohľadu nad ich základnými fyzickými časťami (vo vzťahu k (D) a (P)).

Ak vezmeme skutočný stav množiny fyzických objektov, ktoré majú byť dané ich kvalitatívnymi vnútornými fyzikálnymi vlastnosťami a vzťahmi, potom určenie fyzických vlastností hovorí (zatiaľ čo holizmus fyzických vlastností popiera), že skutočný stav celkov je určený skutočným stavom ich fyzických objektov. diely.

V predstavách o supervidovanosti, ktoré sa vyskytujú v týchto prácach, existuje určitá zvyšková nejasnosť. Myšlienka je dostatočne známa - že v (D) objektoch nemôže byť žiadny relevantný rozdiel bez relevantných rozdielov v ich základných fyzických častiach. Domnievam sa, že tu zahrnutá modalita nie je logická, ale všeobecne fyzická. Dalo by sa skúsiť tu vysvetliť pojem supervenience z hľadiska modelov skutočnej, popisne úplnej fyzickej teórie. Otázkou je, či takáto fyzikálna teória má dva modely, ktoré sa zhodujú na kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastnostiach a vzťahoch základných častí jedného alebo viacerých objektov v (D), ale nesúhlasia s niektorými kvalitatívnymi vnútornými vlastnosťami alebo vzťahmi týchto objektov.

Teller (1989) predstavil súvisiacu myšlienku toho, čo nazýva relačný holizmus.

Vzťahový holizmus: Existujú vzťahy nekontrolujúce - to znamená vzťahy, ktoré nekontrolujú nerelačné vlastnosti relaty. (str. 214)

Vo fyzike sa špecializuje na blízkeho príbuzného s fyzickým vlastníctvom, konkrétne na:

Fyzikálny vzťahový holizmus: Existujú fyzické vzťahy medzi niektorými fyzickými objektmi, ktoré nekontrolujú svoje kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti.

Holizmus fyzického vlastníctva má za následok fyzický vzťahový holizmus, ale nie naopak. Predpokladajme, že (F) je nejaká kvalitatívna vnútorná fyzikálna vlastnosť alebo vzťah jedného alebo viacerých prvkov (D), ktoré nedokážu kontrolovať kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti a vzťahy na základe supervízie svojich základných fyzických častí. Môžeme definovať (nevlastný) fyzikálny vzťah (R_ {F}) na držanie základných fyzických častí prvkov (D) iba vtedy, ak (F) drží tieto prvky. Jasne (R_ {F}) jednoznačne nekontroluje kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti týchto častí. Holizmus fyzického vlastníctva teda znamená fyzický vzťahový holizmus. Obrátenie je však neúspešné. Pretože (R_ {G}) je fyzikálny vzťah, ktorý drží medzi základnými časťami niektorých prvkov v (D), iba vtedy, keď sú tieto prvky vo vzťahu (S_ {G}). (R_ {G}) môže zlyhať pri dohľade nad kvalitatívnymi vnútornými fyzikálnymi vlastnosťami týchto základných častí, aj keď všetky kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti a vzťahy medzi prvkami (D) (vrátane (S_ {G}))) dohliadajú na kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti a vzťahy ich základných častí.

Fyzický vzťahový holizmus sa na prvý pohľad zdá príliš slabý na to, aby zachytil akýkoľvek charakteristický znak kvantových fenoménov: zdá sa, že ani v klasickej fyzike priestoriotemporálne vzťahy medzi fyzikálnymi objektmi nekontrolujú ich kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti. Ale keď predstavil relačný holizmus, Teller (1987) si zachoval pohľad na časopriestor ako kvantitu: Z tohto pohľadu priestoriotemporálne vzťahy v skutočnosti dozerajú na kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti bežných fyzických objektov, pretože tieto zahŕňajú ich priestorovoemporálne vlastnosti.

5. Neoddeliteľnosť štátu

Fyzika zaobchádza so systémami tak, že im priradí stavy. Termodynamický stav plynu určuje jeho tlak, objem a teplotu. Stav systému klasických častíc je reprezentovaný ako bod vo fázovom priestore koordinovaný ich polohou a momentom. Dá sa očakávať, že ak je fyzický systém zložený z fyzických podsystémov, potom zloženému systému a jeho podsystémom budú priradené stavy podľa príslušnej fyzikálnej teórie. Ďalej sa očakáva, že stav celku nebude nezávislý od stavov jeho častí a konkrétne, že ak je systém zložený z dvoch subsystémov (A) a (B), potom splní princíp formulovaný autor: Einstein (1935). Howard (1985, s. 180) poskytuje nasledujúci preklad tohto princípu, ktorý budem nazývať

Princíp oddeľiteľnosti reálneho stavu: Skutočný stav dvojice (AB) sa skladá presne zo skutočného stavu (A) a skutočného stavu (B), pričom tieto štáty nemajú nič spoločné.

Zdá sa však, že priradenie stavov do systémov v kvantovej mechanike nespĺňa tieto očakávania (pozri súvisiacu vstupnú kvantovú mechaniku). Pripomeňme, že kvantový stav systému určuje jeho šance ukázať rôzne vlastnosti pri meraní. Aspoň v bežnej kvantovej mechanike je matematickým predstaviteľom tohto stavu objekt definovaný v Hilbertovom priestore - akýsi vektorový priestor. To je v niektorých ohľadoch analogické znázorneniu stavu systému častíc v klasickej mechanike vo fázovom priestore. Stanovme princíp

Oddeliteľnosť štátu: Stav, ktorý je kedykoľvek priradený zloženému fyzickému systému, dohliada na stavy, ktoré sú potom priradené jeho subsystémom komponentov.

Tento princíp by mohol zlyhať jedným z dvoch spôsobov: subsystémom jednoducho nemôžu byť priradené žiadne vlastné stavy, alebo inak môžu pridelené stavy zlyhať pri určovaní stavu systému, ktorý zostavujú. Zaujímavé je, že štátne priradenia v kvantovej mechanike boli porušené oboma spôsobmi.

Kvantový stav systému môže byť buď čistý alebo zmiešaný (pozri súvisiacu vstupnú kvantovú mechaniku). V bežnej kvantovej mechanike je čistý stav reprezentovaný vektorom v Hilbertovom priestore systému. Podľa jedného spoločného chápania akékoľvek zamotané kvantové systémy porušujú separovateľnosť stavu, pokiaľ vektor predstavujúci stav systému, ktorý zostavujú, sa neaplikuje na produkt vektorov, jeden v Hilbertovom priestore každého jednotlivého subsystému, ktorý by sa mohol vziať do predstavujú ich čisté stavy. Na druhej strane v takom prípade môže byť každému subsystému jedinečne priradený to, čo sa nazýva zmiešaný stav reprezentovaný v jeho Hilbertovom priestore nie pomocou vektora, ale všeobecnejšieho objektu - takzvaného von Neumannovho operátora hustoty. Oddeliteľnosť štátu však zlyhá z iného dôvodu:zmiešané stavy subsystému neurčujú jednoznačne stav zloženého systému. Zlyhanie oddeliteľnosti štátu nemusí byť veľkým prekvapením, ak sa o stavoch uvažuje len v ich úlohe špecifikovať šance systému na vystavenie rôznych možných vlastností pri meraní. Ak sa však niekto domnieva, že kvantový stav systému má tiež úlohu pri určovaní niektorých alebo všetkých jeho kategorických vlastností, stáva sa viac zarážajúcim. Pre túto úlohu môže spojiť zlyhanie oddelenia štátu s metafyzickým holizmom a neoddeliteľnosťou. Ak sa však niekto domnieva, že kvantový stav systému má tiež úlohu pri určovaní niektorých alebo všetkých jeho kategorických vlastností, stáva sa viac zarážajúcim. Pre túto úlohu môže spojiť zlyhanie oddelenia štátu s metafyzickým holizmom a neoddeliteľnosťou. Ak sa však niekto domnieva, že kvantový stav systému má tiež úlohu pri určovaní niektorých alebo všetkých jeho kategorických vlastností, stáva sa viac zarážajúcim. Pre túto úlohu môže spojiť zlyhanie oddelenia štátu s metafyzickým holizmom a neoddeliteľnosťou.

6. Priestorové a priestorové časové oddelenie

Myšlienka je známa (najmä pre Lego nadšencov!), Že ak jeden postavíme fyzický objekt zostavením jeho fyzických častí, potom sú jeho fyzikálne vlastnosti úplne určené vlastnosťami častí a spôsobom, ako sú od nich zostavené. Túto myšlienku sa snaží zachytiť zásada priestorovej separovateľnosti.

Priestorová separovateľnosť: Kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti zloženého systému dohliadajú na vlastnosti jeho priestorovo oddelených komponentov systémov spolu s priestorovými vzťahmi medzi týmito komponentovými systémami.

Ak identifikujeme skutočný stav systému s jeho kvalitatívnymi vnútornými fyzikálnymi vlastnosťami, potom priestorová separovateľnosť súvisí s princípom separovateľnosti stanoveným Howardom (1985, s. 173) v tom zmysle, že akékoľvek dva priestorovo oddelené systémy majú svoje vlastné samostatné skutočné stavy., Ešte viac to súvisí s Einsteinovým (1935) princípom separovateľnosti skutočného štátu. Einstein skutočne formuloval tento princíp v kontexte dvojice (A, B) priestorovo oddelených systémov.

Priestorová neoddeliteľnosť - popieranie priestorovej separovateľnosti - tiež úzko súvisí s holizmom fyzického majetku. Aspoň klasicky sú priestorové vzťahy jediným jasným príkladom kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vzťahov požadovaných v rámci supervenience pre určenie / holizmus fyzických vlastností: zdá sa, že na ne dohliadajú iné vnútorné fyzikálne vzťahy, zatiaľ čo akýkoľvek prípad holistického fyzického vlastníctva v dôsledku priestorového oddelenia základných fyzických častí by znamenalo priestorovú neoddeliteľnosť. Ak by si však niekto myslel, že priestorovo lokalizovaný objekt má určenú hodnotu pre veľkosť, ako je masa, iba na základe jeho masových vzťahov k iným takýmto objektom inde, potom by sa človek mohol rozhodnúť zahrnúť tieto vzťahy tiež do základu supervenience (pozri Dasgupta (2013))).

Ak vezmeme perspektívu časopriestoru, potom sa priestorová separovateľnosť prirodzene zovšeobecní

Spatiotemporálna separovateľnosť: Akýkoľvek fyzikálny proces, ktorý zaberá časopriestorový región (R), dohliada na priradenie kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastností v časopriestorových bodoch v (R).

Spatiotemporálna separovateľnosť je prirodzeným obmedzením fyziky Davida Lewisa (1986, s. X) princípu humánnej supervenience. Tiež úzko súvisí s ďalším princípom formulovaným Einsteinom (1948, s. 233 - 234 z Howardovho prekladu (1989)) týmito slovami: „Základným aspektom usporiadania vecí vo fyzike je to, že si uplatňujú nárok, v určitom čase k existencii nezávislej jeden od druhého za predpokladu, že tieto objekty „sa nachádzajú v rôznych častiach vesmíru““(z kontextu ponuky vyplýva, že Einstein zamýšľal uplatniť svoju zásadu na objekty za predpokladu, že potom zaberajú od seba oddelené regióny) vesmírny čas).

Ako ukazuje Healey (1991, s. 411), priestorová časová separovateľnosť má za následok priestorovú separovateľnosť, a tak priestorová neoddeliteľnosť zahŕňa priestorovo-časovú neoddeliteľnosť. Pretože je všeobecnejšia a zároveň zlučiteľnejšia s geometrickým časopriestorovým hľadiskom, zdá sa rozumné považovať za primárnu predstavu priestoriotemporálnu separovateľnosť. V súlade s tým bude separovateľnosť bez ďalšej kvalifikácie znamenať priestorovo-časovú separovateľnosť v nasledujúcom texte a neoddeliteľnosť sa bude chápať ako jej odmietnutie.

Neoddeliteľnosť: Niektorý fyzikálny proces, ktorý zaberá oblasť (R) spacetime, nie je zodpovedný za priradenie kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastností v časopriestorových bodoch v (R).

Je dôležité poznamenať, že neoddeliteľnosť neznamená ani holizmus fyzického majetku, ani priestorovú neoddeliteľnosť: proces môže byť neoddeliteľný, aj keď zahŕňa objekty bez náležitých častí. Táto časť však vysvetlila, že ktorýkoľvek z týchto princípov predstavuje neoddeliteľnosť za pomerne slabých predpokladov.

7. Holizmus a neoddeliteľnosť v klasickej fyzike

Klasická fyzika nepredstavuje definitívne príklady holistického fyzického vlastníctva alebo neoddeliteľnosti. Ako je vysvetlené v oddiele 6, takmer každý prípad holistického fyzického vlastníctva by preukázal neoddeliteľnosť. Toto opodstatňuje obmedzovanie pozornosti na posledne uvedený pojem. Teraz predpoklad, že všetky fyzikálne procesy sú úplne opísané lokálnym priradením veľkostí, je súčasťou metafyzického pozadia klasickej fyziky. V newtonovskom časopriestore je kinematické správanie systému bodových častíc pôsobením konečných síl dohliadané na to, ako častice pripisujú konkrétne hodnoty polohy a hybnosti pozdĺž ich trajektórií. Táto supervenience na miestnych veličinách sa rozširuje aj na dynamiku, ak sily na časticiach vznikajú z polí definovaných v každom časopriestore.

Varenie kanvice s vodou je príkladom zložitejšieho fyzikálneho procesu. Pozostáva zo zvýšenej kinetickej energie jej podstatných molekúl, ktoré umožňujú každej prekonať príťažlivé sily krátkeho dosahu, ktoré ju inak držia v tekutine. Dohliada teda na priradenie fyzikálnych veličín tejto molekule (ako je jej kinetická energia) v každom časopriestorovom bode na dráhe každej molekuly, ako aj na polia, ktoré spôsobujú príťažlivú silu pôsobiacu na molekulu na v tomto bode.

Ako príklad procesu v Minkowskom časopriestore (časopriestorový rámec pre Einsteinovu špeciálnu teóriu relativity) zvážte šírenie elektromagnetickej vlny prázdnym priestorom. Toto je dozorné po pripísaní tenzora elektromagnetického poľa v každom bode časopriestoru.

Z toho však nevyplýva, že takéto klasické procesy sú oddeliteľné. Možno si položiť otázku, či priradenie základných veličín v časopriestorových bodoch predstavuje alebo vyplýva z priradenia kvalitatívnych vnútorných vlastností v týchto bodoch. Zoberme si napríklad okamžitú rýchlosť: zvyčajne sa definuje ako limit priemerných rýchlostí v postupne menších časových štvrtiach daného bodu. Toto poskytuje dôvod na popieranie toho, že okamžitá rýchlosť častice v bode dohliada na kvalitatívne vnútorné vlastnosti priradené v tomto bode. Podobné skeptické pochybnosti sa môžu vyskytnúť v súvislosti s vnútorným charakterom iných „miestnych“veľkostí, ako je hustota tekutiny, hodnota elektromagnetického poľa alebo metrika a krivka priestoročasu (pozri Butterfield (2006)).

Jednou z reakcií na takéto pochybnosti je priznať sa k malému následnému porušeniu oddeliteľnosti a zároveň zaviesť slabšiu predstavu, konkrétne

Slabá separovateľnosť: Akýkoľvek fyzický proces, ktorý zaberá časopriestorový región (R), dohliada na priradenie kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastností v bodoch (R) a / alebo v ľubovoľne malých štvrtiach týchto bodov.

Spolu so zodpovedajúcim spôsobom posilneným poňatím

Silná neoddeliteľnosť: Niektorý fyzikálny proces, ktorý zaberá oblasť (R) spacetime, nie je zodpovedný za priradenie kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastností v bodoch (R) a / alebo v ľubovoľne malých štvrtiach týchto bodov.

Do procesu, ktorý je neoddeliteľný, nie je potrebné zapojiť holizmus, pokiaľ to nie je nevyhnutné, pokiaľ sa základné časti predmetov, ktoré sa na ňom podieľajú, považujú za spojené skôr s ľubovoľne malými susedstvami než s bodmi.

Akýkoľvek fyzikálny proces plne opísaný teóriou miestneho časopriestoru bude aspoň slabo oddeliteľný. Pre takúto teóriu sa postupuje tak, že sa geometrickým objektom (ako sú vektory alebo tenzory) priraďujú v každom bode časopriestoru reprezentujúce fyzikálne polia a potom sa vyžaduje, aby tieto vyhovovali určitým poľným rovniciam. Procesy plne opísané teóriami iných foriem však budú tiež oddeliteľné. Patria sem mnohé teórie, ktoré časticiam priraďujú magnitúdy v každom bode ich trajektórie. Zo známych klasických teórií sú to len teórie zahŕňajúce priame pôsobenie medzi priestorovo oddelenými časticami, ktoré pri opise dynamických dejín jednotlivých častíc zahŕňajú neoddeliteľnosť. Ale také procesy sú slabo oddeliteľné v časoprostorových oblastiach, ktoré sú dostatočne veľké na to, aby zahŕňali všetky zdroje síl pôsobiacich na tieto častice,takže výskyt silnej neoddeliteľnosti možno pripísať chybne úzkemu pochopeniu oblasti časopriestoru, ktorú tieto procesy skutočne obsadzujú.

Šírenie gravitačnej energie podľa všeobecnej relativity zjavne zahŕňa silne neoddeliteľné procesy, pretože gravitačnú energiu nie je možné lokalizovať (neprispieva k tenzoru stresovej energie definovanému v každom časopriestore ako iné formy energie). Ale aj lokálne nedefinovaná gravitačná energia bude stále dohliadať na metrický tenzor definovaný v každom bode časopriestoru, takže proces jeho šírenia bude slabo oddeliteľný.

Definícia neoddeliteľnosti sa stáva problematickou vo všeobecnej relativite, pretože jej aplikácia vyžaduje, aby jedna identifikovala tú istú oblasť (R) v možných časopriestoroch s rôznymi geometriami. Aj keď neexistuje všeobecne použiteľný algoritmus na vytvorenie jednoznačne vhodnej identifikácie, v konkrétnom prípade sa môže javiť určitá identifikácia. Napríklad je možné zmysluplne diskutovať o tom, či je pole rovnaké všade v oblasti mimo solenoidu v Aharonov-Bohmovom efekte so zvýšeným prúdením, aj keď veľkosť prúdu bude mať (malý) vplyv na geometria tejto oblasti. Všimnite si, že definícia neoddeliteľnosti nevyžaduje, aby jedna identifikovala ten istý bod v časopriestoroch rôznych geometrií.

Aj keď sú kvantové javy, ako napríklad Aharonov-Bohmov jav striktne mimo oblasti klasickej fyziky, považované za prejavy neoddeliteľnosti a holizmu, dokonca aj v prípade klasického elektromagnetizmu. Neoddeliteľnosť by bola triviálnou predstavou, ak by v časopriestorových bodoch alebo v ich štvrtiach neboli nikdy priradené žiadne kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti. Vyžadovalo by si to však dôkladný vzťah, ktorý by bol neredukovateľný vzťahom nielen geometrických, ale aj všetkých miestnych čŕt (porovnaj Esfeld (2004)).

8. Kvantová fyzika zapletených systémov

Kvantové zapletenie je v prvom rade vzťah medzi nie fyzickými, ale matematickými objektmi, ktoré predstavujú stavy kvantových systémov. Rôzne formy kvantovej teórie predstavujú kvantové stavy rôznych systémov rôznymi druhmi matematických objektov. Koncept kvantového zapletenia bol teda vyjadrený rodinou definícií, z ktorých každá je vhodná pre konkrétnu formu a aplikáciu kvantovej teórie (pozri Earman (2015)). Prvá definícia (Schrödinger (1935)) bola vyvinutá v súvislosti s aplikáciami bežnej nedemivivistickej kvantovej mechaniky na páry rozpoznateľných častíc, ktoré interagovali, ako sú elektrón a protón.

Atóm vodíka môže byť zastúpený v obyčajnej nere relativistickej kvantovej mechanike ako kvantový systém zložený z dvoch podsystémov: elektrónu (e) a jadrového protónu (p). Ak je izolovaný, jeho kvantový stav môže byť reprezentovaný vektorom (Psi) v priestore (H) konštruovaným ako tenzorový súčin priestorov (H_ {p}) a (H_ {e}) používané na vyjadrenie stavov (e, p). Štáty (e, p) sú potom definované ako zapletené vtedy a len vtedy, ak

(Psi / ne / Psi_ {p} otimes / Psi_ {e})

pre každý pár vektorov (Psi_ {p}, / Psi_ {e}) v (H_ {p}), (H_ {e}). Táto definícia sa prirodzene zovšeobecňuje na systémy zložené z (n) rozlíšiteľných častíc. Zdá sa však, že alternatívne definície sú vhodnejšie napríklad pre súbor nerozoznateľných častíc elektrónov alebo fotónov (pozri Ghirardi a kol. (2002), Ladyman a kol. (2013)).

Z toho vyplýva, že stavy elektrónu a protónu v izolovanom atóme vodíka sú zapletené. Ale jeden môže tiež predstavovať atóm vodíka ako zložený zo subsystému ťažisko (C) a relatívneho subsystému (R) reprezentovaného vektorovými stavmi (Psi_ {C}), (Psi_ {R}) v (H_ {C}, H_ {R})

(Psi = / Psi_ {C} otimes / Psi_ {R})

Ak je stav atómu vodíka reprezentovaný (Psi), stavy kvantových podsystémov (C, R) nie sú zapletené, ale stavy kvantových podsystémov (p, e) sú zapletené. Toto ilustruje dôležitý bod, že človek nemôže vyvodiť metafyzické závery z matematického stavu kvantového zapletenia bez toho, aby sa najskôr rozhodol, ktoré kvantové systémy sú fyzikálnymi časťami tvoriacimi nejaký fyzický celok. Môže sa javiť ako prirodzené považovať fyzikálne časti atómu vodíka za elektrón a protón. Upozorňujeme však, že stav izolovaného atómu vodíka je zvyčajne reprezentovaný znakom (Psi_ {R}) a nie znakom (Psi) alebo (Psi_ {e}).

Z hľadiska základných fyzikálnych častí atómu vodíka predstavovaného stavom (Psi) sa jeho elektrón a protón môžu považovať za zapletené fyzikálne časti, pretože (Psi) nemožno vyjadriť ako produkt vektorov predstavujúcich stav každého z nich. Elektrónu a protónu môžu byť priradené zmiešané stavy, ktoré však jednoznačne neurčujú stav (Psi): je porušená oddeliteľnosť stavu. To nemusí byť žiadnym prekvapením, ak stav systému iba špecifikuje jeho šance ukázať rôzne možné vlastnosti pri meraní. Môže to však mať metafyzický význam, ak kvantový stav systému zohráva úlohu pri určovaní jeho kategorických vlastností - jeho skutočného stavu, takže je ohrozený princíp oddeľiteľnosti reálneho stavu. Jeho záväzok k tomuto princípu je jedným z dôvodov, prečo Einstein poprel, že skutočný stav fyzického systému je daný jeho kvantovým stavom (hoci nie je jasné, v čom si myslel, že jeho skutočný stav spočíva v ňom). Ale podľa (jedného variantu) konkurenčnej interpretácie v Kodani kvantový stav dáva fyzickému systému skutočný dynamický stav špecifikovaním, že obsahuje práve tie kvalitatívne vnútorné kvantové dynamické vlastnosti, ktorým priraďuje pravdepodobnosť 1. Pri tejto poslednej interpretácii porušenie štátu separovateľnosť v kvantovej mechanike vedie k holizmu fyzikálnych vlastností: napríklad to znamená, že pár základných častíc môže mať vnútornú vlastnosť, že je bez spriadania, aj keď to nie je určené vlastnými vlastnosťami a vzťahmi jej zložiek.

Ak zamotaný čistý vektorový stav páru kvantových systémov porušuje separovateľnosť stavu, potom existujú merania dynamických premenných (jedna na každom subsystéme), ktorých spoločné kvantové rozdelenie pravdepodobnosti nemožno vyjadriť ako výsledok rozdelenia pravdepodobnosti pre samostatné merania každej premennej. Kvantová teória predpovedá takéto rozdelenie pravdepodobnosti pre každý z mnohých typov priestorovo oddelených meraní premenných vrátane spinových a polarizačných komponentov na páre zapletených fyzikálnych entít, ktorým bol tento stav priradený, a mnohé z týchto distribúcií boli experimentálne overené. Ak si niekto myslel, že kvantová teória zaobchádza s každou dynamickou premennou nahradením presného priradenia reálnej hodnoty rozdelením pravdepodobnosti pre výsledky meraní tejto dynamickej premennej,dalo by sa to už považovať za porušenie zásady oddeliteľnosti skutočného štátu. Ak však niekto zaujme teóriu, ktorá dopĺňa kvantový stav hodnotami ďalších „skrytých“premenných, kvantové pravdepodobnosti by sa vzali z priemeru cez mnoho rôznych skrytých stavov. V takom prípade by bolo skôr pravdepodobné rozdelenie pravdepodobnosti podmienené úplnou špecifikáciou hodnôt skrytých premenných, ktoré by sa mali brať na určenie základných šancí systému a subsystémov vykazujúcich rôzne možné vlastnosti pri meraní. Skutočný stav by potom mohol zahŕňať všetky tieto distribúcie podmienených pravdepodobností. Najznámejším príkladom takejto teórie je Bohmova teória (pozri záznam o Bohmianskej mechanike), kde „skrytými“premennými sú priestorové polohy. V každom špecifickom experimentálnom kontexte sú všetky podmienené pravdepodobnosti 0 alebo 1, takže spoločné rozdelenie podmienených pravdepodobností je skutočne faktorizované. Výsledok merania vybranej dynamickej premennej na jednom subsystéme však závisí od toho, ktorá dynamická premenná je vybraná a meraná na druhom, bez ohľadu na to, kedy alebo ako ďaleko sú tieto merania vybrané a vykonané.

Bell (1964, [2004]) zdôvodnil, že každá lokálna teória skrytej premennej musí poskytnúť podmienenú pravdepodobnosť 0 alebo 1 pre každý lokálny výsledok, aby sa reprodukovali všetky kvantové predpovede, ale nemohli by dovoliť, aby záviseli od výberu vzdialeného merania. Potom dokázal, že pravdepodobnostné predpovede akejkoľvek lokálnej teórie skrytých premenných musia uspokojiť konkrétne nerovnosti narušené predikciami kvantovej teórie pre určité zapletené stavové priradenia (pozri položku Bellova veta). V neskoršej práci Bell (1990, [2004]) zovšeobecnil tento argument, aby sa mohol uplatniť na akúkoľvek teóriu určitého typu, ktorá spĺňa podmienku, ktorú nazval Miestna kauzalita, ktorú kvantová mechanika podľa neho nespĺňa. Howard (1989, 1992) získal nezávislosť na výsledku - pravdepodobnosť nezávislosti výsledkov daného páru meraní,jeden na každom z páru zapletených systémov, podmienený definitívnymi hodnotami akýchkoľvek predpokladaných skrytých premenných v spoločnom systéme - ako podmienka oddeliteľnosti. Výsledná nezávislosť môže byť v protiklade s nezávislosťou parametra - podmienka, že pri definitívnom priradení skrytých premenných je výsledok merania na jednom z páru zapletených systémov pravdepodobne nezávislý od toho, aké merania sa uskutočňujú v druhom systéme. Spolu s nezávislosťou parametra nezávislosť výsledku zahŕňa faktorizáciu podmienených pravdepodobností, ktorá vedie k tým, čo sa dnes nazývajú Bellove nerovnosti. Tieto nerovnosti obmedzujú vzorce štatistických korelácií, ktoré možno očakávať medzi výsledkami meraní premenných, ako sú rotácia a polarizácia na páre zapletených systémov v akomkoľvek kvantovom stave. Kvantová mechanika predpovedá,a experiment potvrdzuje, že také Bellove nerovnosti nie vždy zostanú. Bohmova teória túto skutočnosť prispôsobuje tým, že porušuje závislosť od parametrov, a teda miestnu kauzalitu. Howard (1989), ako aj Teller (1989), navrhli, aby sme sa namiesto toho odvolali na zlyhanie nezávislosti výsledku, aby sme pochopili, prečo Bellova nerovnosť nie vždy platí, a že toto zlyhanie je spojené skôr s holizmom alebo neoddeliteľnosťou. Howard (1989) obvinil porušenie Bellovej nerovnosti z porušenia jeho podmienky oddeliteľnosti: Teller (1989) to považoval za prejav vzťahového holizmu. Obaja získavajú nezávislosť parametrov viny, pretože sa domnievajú, že (prinajmenšom vtedy, keď sú udalosti merania v spletených systémoch oddelené medzerou) nezávislosť parametrov (na rozdiel od nezávislosti výsledku) je dôsledkom teórie relativity:(Všimnite si, že Bohmova teória vyžaduje preferovaný rámec, ktorý neposkytuje teória relativity).

Henson (2013) a ďalší spochybnili túto argumentáciu vrátane záveru, že jej odvolanie sa na holizmus alebo neoddeliteľnosť pomáha človeku pochopiť, ako tieto korelácie zahŕňajúce zapletené systémy vznikajú bez akýchkoľvek krokov na diaľku, ktorá porušuje teóriu relativity, miestnu kauzalitu alebo Einsteinovu (1948)

Zásada miestnej činnosti: Ak sú (A) a (B) priestorovo vzdialené veci, nemá vonkajší vplyv na (A) okamžitý vplyv na (B).

Howardova identifikácia (1989, 1992) nezávislosti na výsledku s podmienkou oddeliteľnosti sa ukázala ako kontroverzná, ako tvrdí Teller's (1989), že porušovanie Bellových nerovností už nie je záhadné, ak niekto prijme (fyzický) vzťahový holizmus (Laudisa 1995; Berkowitz 1998; Henson); 2013). Winsberg a Fine (2003) namietajú, že separovateľnosť vyžaduje iba to, aby sa podmienené spoločné pravdepodobnosti určili ako určitá funkcia medzných pravdepodobností, zatiaľ čo nezávislosť výsledku ju svojvoľne obmedzuje na funkciu produktu. Umožnením iných druhov funkčnej závislosti sú schopní zostaviť modely experimentov, ktorých výsledky by preukázali porušovanie Bellových nerovností. Tvrdia, že tieto modely sú miestne a oddeliteľné, aj keď porušujú nezávislosť výsledku. Fogel (2007) však predstavuje alternatívne formalizácie podmienok oddeliteľnosti, z ktorých niektoré skutočne znamenajú nezávislosť výsledku. Kritizovaný bol aj názor, že porušenia nezávislosti na výsledku sú v súlade s teóriou relativity, zatiaľ čo porušenia nezávislosti parametrov nie sú (Jones & Clifton 1993; Maudlin 2011). Myrvold (pripravovaný) však odpovedal tvrdením, že lokálne iniciovaný kolaps stavu vektorov v rozpore so závislosťou od výsledku môže byť dokonale kompatibilný s relativitou. Myrvold (pripravovaný) však odpovedal tvrdením, že lokálne iniciovaný kolaps stavu vektorov v rozpore so závislosťou od výsledku môže byť dokonale kompatibilný s relativitou. Myrvold (pripravovaný) však odpovedal tvrdením, že lokálne iniciovaný kolaps stavu vektorov v rozpore so závislosťou od výsledku môže byť dokonale kompatibilný s relativitou.

Zatiaľ čo sa odchýlia od vyššie uvedeného kodanského predpisu, niektoré modálne interpretácie berú skutočné stavy systémov tak, aby boli dostatočne úzko spojené s kvantovými stavmi, čo narušenie systémov kvantifikovateľnosti stavov zapletených systémov znamená určitý druh holizmu alebo neoddeliteľnosti. Van Fraassen (1991, s. 294) napríklad vidí svoju modálnu interpretáciu ako zaviazanú „podivnému holizmu“, pretože to znamená, že zložený systém nemusí mať vlastnosť zodpovedajúcu operátorovi projekcie tenzorového produktu (P / otimes I), aj keď jeho prvá zložka má vlastnosť zodpovedajúcu (P). V skutočnosti by jasnejší prípad holizmu vznikol pri modálnej interpretácii, ktorá by naznačovala, že v zložke chýba (P), zatiaľ čo zložka mala (P / otimes I): ceteris paribus, čo by poskytlo príklad holistického fyzického vlastníctva, Healey (1989,1994) ponúkol modálnu interpretáciu a použil ju na prezentáciu modelového opisu záhadných korelácií, ktoré ich vykresľujú ako výsledok fungovania procesu, ktorý porušuje tak priestorovú, ako aj priestorovo-časovú separovateľnosť. Tvrdil, že pri tejto interpretácii je neoddeliteľnosť procesu dôsledkom holistického fyzického vlastníctva; a že výsledný účet poskytuje skutočné pochopenie toho, ako korelácie vznikajú bez porušenia teórie relativity alebo miestnej akcie. Následná práca Cliftona a Dicksona (1998) a Myrvolda (2001) však vyvoláva pochybnosti o tom, či je možné účet zosadiť požiadavkou teórie relativity Lorentzovej invencie. Nedávno Healey (pripravovaný) podal iný popis toho, ako sa dá kvantová teória použiť na vysvetlenie porušení Belliných nerovností v súlade s Lorentzovou inváziou a miestnymi akciami. Tento účet nezahŕňa metafyzický holizmus ani neoddeliteľnosť.

Esfeld (2001) si holizmus v kvantovej doméne a inde vyžaduje viac než len zlyhanie dohľadu. Tvrdí, že zložený systém je holistický v tom, že jeho podsystémy samy osebe sa počítajú ako kvantové systémy iba na základe ich vzťahov k iným podsystémom, s ktorými spolu tvoria celý celok.

9. Ontologický holizmus v kvantovej mechanike?

Pokiaľ ide o fyziku, ontologický holizmus je téza, že existujú fyzické objekty, ktoré nie sú úplne zložené zo základných fyzických častí. Názory Bohra, Bohma a ďalších možno interpretovať ako súhlas s niektorou verziou tejto práce. V žiadnom prípade sa netvrdí, že akýkoľvek fyzický objekt má nefyzické časti. Ide skôr o to, že niektoré fyzické entity, ktoré považujeme za úplne zložené z konkrétneho súboru základných fyzických častí, v skutočnosti nie sú zložené.

Podľa názoru Bohra (1934) je možné kvantovému systému zmysluplne pripísať vlastnosti, ako je poloha alebo hybnosť, iba v kontexte nejakého dobre definovaného experimentálneho usporiadania vhodného na meranie zodpovedajúcej vlastnosti. Výraz „kvantový fenomén“použil na opísanie toho, čo sa deje v takomto usporiadaní. Podľa jeho názoru teda, hoci kvantový jav je čisto fyzický, nie je zložený z odlišných udalostí zahŕňajúcich nezávisle charakterizovateľné fyzikálne objekty - kvantový systém na jednej strane a klasický aparát na strane druhej. A aj keby kvantový systém mohol existovať mimo kontextu kvantového fenoménu, o jeho vlastnostiach sa dá zmysluplne povedať len málo alebo nič. Bolo by preto chybou považovať kvantový objekt za nezávisle existujúcu súčasť celku prístroj-objekt ako celok.

Bohmove úvahy (1980, 1993) o kvantovej mechanike ho priviedli k všeobecnejšiemu holizmu. Veril, že nielen kvantový objekt a aparát, ale každá zbierka kvantových objektov samotných, tvoria nedeliteľný celok. Toto je možné spresniť v kontexte Bohmovej (1952) interpretácie kvantovej mechaniky tým, že sa uvádza, že úplná špecifikácia stavu „nerozdeleného vesmíru“si vyžaduje nielen vymenovanie všetkých jeho podstatných častíc a ich pozícií, ale aj pole spojené s vlnovou funkciou, ktorá vedie ich trajektórie. Ak niekto predpokladá, že základné fyzické časti vesmíru sú iba častice, ktoré obsahuje, potom sa v kontexte Bohmovej interpretácie vytvára ontologický holizmus. Existujú však alternatívne pohľady na ontológiu Bohmovej teórie (pozri záznam Bohmianova mechanika).

Niektorí (Howard 1989; Dickson 1998) spojili zlyhanie princípu oddeliteľnosti s ontologickým holizmom v kontexte porušovania Bellových nerovností. Howard (1989) formuluje nasledujúci princíp separovateľnosti (s. 225 - 6)

Howardova separovateľnosť: Obsah akýchkoľvek dvoch oblastí časopriestoru oddelených neochvejným priestorovým časovým intervalom predstavuje oddeliteľné fyzikálne systémy v tom zmysle, že (1) každý má svoj vlastný, odlišný fyzikálny stav a (2) spoločný stav týchto dvoch oblastí systémy sú úplne určené týmito samostatnými stavmi.

Berie Einsteina, aby to bránil ako zásadu individualizácie fyzických systémov, bez ktorej by fyzické myslenie „v zmysle, ktorý je nám známy“, nebolo možné. Howard sám uvažuje o možnom zlyhaní tejto zásady pre zamotané kvantové systémy, v dôsledku čoho by už nemohli byť považované za úplne zložené z toho, čo sa zvyčajne považuje za ich subsystémy. Na druhej strane Dickson (1998) tvrdí, že takýto holizmus nie je „udržateľnou vedeckou doktrínou, ani menej vysvetľujúcou“(s. 156).

Dalo by sa pokúsiť vyhnúť sa záveru, že experimentálne porušovanie Bellových nerovností prejavuje zlyhanie miestnej akcie vyvolaním ontologického holizmu pre udalosti. Zámerom by bolo poprieť, že tieto experimenty zahŕňajú odlišné, časovo oddelené merania, a namiesto toho tvrdia, že to, čo zvyčajne označujeme ako samostatné merania zahŕňajúce zapletený systém, v skutočnosti predstavuje jednu nedeliteľnú, časovo oddelene odpojenú udalosť, ktorá nemá časovopriestorové časti. Takýto ontologický holizmus je však v rozpore s kritériami individualizácie udalostí, ktoré sú vlastné kvantovej teórii a experimentálnej praxi.

10. Aharonov-Bohmov efekt a poľné holonomy

Aharonov a Bohm (1959) upozornili na kvantovú mechanickú predpoveď, že interferenčný obrazec spôsobený lúčom nabitých častíc môže byť produkovaný alebo zmenený prítomnosťou konštantného magnetického poľa v oblasti, z ktorej boli častice vylúčené. Tento účinok sa odvtedy experimentálne preukázal. Na prvý pohľad sa zdá, že Aharonov-Bohmov jav zahŕňa zásah na diaľku. Je zrejmé, že (elektromagnetické) magnetické pole pôsobí na častice, pretože ovplyvňuje interferenčný vzor, ktorý vytvárajú; a to musí byť činnosť na diaľku, pretože častice prechádzajú oblasťou, v ktorej toto pole chýba. Možné sú však aj alternatívne fenomény tohto javu, ktoré ho skôr zobrazujú ako prejav (silnej) neoddeliteľnosti (Healey 1997). Ak je správanie nabitých častíc aj elektromagnetizmu neoddeliteľnými procesmi, nemusí byť na diaľku žiadne opatrenie. Aj keď takéto spracovanie elektromagnetizmu (a iných teórií rozchodov) je vo fyzike stále bežnejšie, považovať pohyb nabitých častíc za neoddeliteľný proces znamená potvrdiť konkrétnu pozíciu pri interpretácii kvantovej mechaniky.

Interpretácia kvantovej mechaniky, ktorá priraďuje nelokalizovanej polohe nabitej častici na jej ceste cez prístroj, je odhodlaná porušením priestoriotemporálnej separovateľnosti v Aharonov-Bohmovom efekte, pretože priechod častice predstavuje neoddeliteľný proces. Aby sme videli, prečo elektromagnetizmus, ktorý pôsobí na častice počas ich priechodu, možno tiež považovať za neoddeliteľný, je potrebné brať do úvahy súčasné reprezentácie elektromagnetizmu, pokiaľ ide o polia ani vektorový potenciál.

Podľa Wu a Yangovej (1975) analýzy Aharonov-Bohmovho efektu sa stalo bežné považovať elektromagnetizmus za úplne a neredundantne opísaný ani elektromagnetickým poľom, ani jeho vektorovým potenciálom, ale skôr tzv. Diracovým fázovým faktorom.:

(exp [(tj / / hbar) oint_C A _ { mu} (x ^ { mu}.dx ^ { mu}])

kde (A _ { mu}) je elektromagnetický potenciál v časoprostorovom bode (x ^ { mu}), (e) je náboj častíc a integrál je prevzatý za každú uzavretú slučku (C) v časopriestore. Možno to vnímať ako príklad všeobecnejšieho pojmu holonomy uzavretej krivky, pojmu, ktorý sa dostal do popredia v súčasných formuláciách teórií rozchodu vrátane elektromagnetizmu z hľadiska zväzkov vlákien (Healey (2007)). V prípade Aharonov-Bohm to znamená, že konštantné magnetické pole je sprevádzané asociáciou fázového faktora (S (C)) so všetkými uzavretými krivkami (C) v priestore, kde (S (C))) je definované

[S (C) = / exp [- (tj / / hbar) oint_C / mathbf {A (r).} D / mathbf {r}])

(kde (mathbf {A} (mathbf {r})) je potenciál magnetického vektora v bode (mathbf {r}) priestoru). Tento prístup má výhodu v tom, že keďže (S (C)) je nemenný, môže sa ľahko považovať za fyzicky reálne množstvo. Okrem toho je možné účinky elektromagnetizmu v oblasti bez poľa pripísať skutočnosti, že (S (C)) nie je pre určité uzavreté krivky (C) v tejto oblasti nevýrazné. Je však dôležité, že na rozdiel od magnetického poľa a jeho potenciálu nie je (S (C)) definované v každom bode priestoru v každom okamihu.

Môže (S (C)) v určitom čase predstavovať vnútornú vlastnosť oblasti priestoru zodpovedajúcu krivke (C)? S týmto návrhom existujú dva ťažkosti. Prvým je, že prítomnosť kvantity (e) v definícii (S (C)) naznačuje, že (S (C)) skôr kóduje účinok elektromagnetizmu na objekty s týmto špecifickým nábojom., Ak sú v skutočnosti všetky poplatky násobkom nejakej minimálnej hodnoty (e), potom by to už nebol problém: hodnota (S (C)) pre tento minimálny poplatok by sa potom mohla považovať za predstavujúcu vnútornú vlastnosť. oblasti priestoru zodpovedajúcej krivke (C). Ak nie, dá sa radšej vziať

[I (C) = / oint_C / mathbf {A (r).} D / mathbf {r})

reprezentovať vnútornú vlastnosť (C). Druhým problémom je, že uzavreté krivky jednoznačne nezodpovedajú oblastiam vesmíru: napríklad krúženie oblasti, v ktorej je magnetické pole dvakrát na tom istom kruhu, vytvorí inú krivku, ako je zakrúžkovanie raz. Toto však nebráni tomu, aby v určitom čase prevzal (S (C)), aby reprezentoval vnútornú vlastnosť slučky orientovanej oblasti priestoru, ktorá je vystopovaná uzavretou krivkou (C), ktorá sa pretína iba na svojom koncový bod.

Akonáhle sa tieto ťažkosti vyriešia, je skutočne možné považovať elektromagnetizmus v Aharonov-Bohmovom efekte za verne zastúpený v určitom čase súborom vnútorných vlastností slučiek vo vesmíre (alebo všeobecnejšie časopriestoru). Ale ak tak urobíme, potom elektromagnetizmus sám o sebe prejavuje (silnú) neoddeliteľnosť. Pokiaľ ide o tieto vnútorné vlastnosti, nekontroluje žiadne priradenie kvalitatívnych vnútorných fyzikálnych vlastností v časopriestorových bodoch v dotknutom regióne, ani v ľubovoľne malých štvrtiach týchto bodov. Či už magnetické pole zostáva konštantné alebo sa mení, súvisiaci elektromagnetizmus predstavuje neoddeliteľný proces, a tak Aharonov-Bohmov efekt teda porušuje časovo oddeliteľnú separáciu. Ak je pohyb častíc prístrojom neoddeliteľný proces,potom je možné vysvetliť účinok (AB) z hľadiska čisto lokálnej interakcie medzi elektromagnetizmom a týmto procesom. Pretože častice účinne prechádzajú slučkami vysledovanými uzavretými krivkami (C) na ich nelokalizovaných „trajektóriách“, a tak interagujú s elektromagnetizmom presne tam, kde je to definované.

Za predpokladu, že vykazuje neoddeliteľnosť, zahŕňa efekt Aharonov-Bohm nejaký druh holizmu? Stavy častíc nemusia byť vzájomne zamotané. Stav poľa sa však môže považovať za holistický, pokiaľ elektromagnetické vlastnosti slučiek nerešpektujú vlastnosti (ako sú sily elektrického a magnetického poľa) v bodoch, ktoré ich tvoria. Keďže ide o klasické polia, Aharonov-Bohmov efekt sa môže prejaviť ako holizmus, ako aj neoddeliteľnosť aj v klasickej fyzike. Môže sa však tiež myslieť, že slučka je sledovaná krivkou zloženou zo „vzájomného naviazania“súboru kriviek, ktoré sledujú menšie slučky, a odstránením segmentov prechádzajúcich dvoma takými krivkami v opačných smeroch. V tom prípade,holonomické vlastnosti akejkoľvek slučky budú určené vlastnosťami ľubovoľnej množiny menších slučiek, ktoré ju tvoria týmto spôsobom (za predpokladu, že je časopriestor jednoducho spojený).

11. Alternatívne prístupy

Tento príspevok bol zameraný hlavne na metafyzický holizmus a jeho vzťah k neoddeliteľnosti. To, že existuje celý rad alternatívnych spôsobov pochopenia holizmu vo fyzike, ilustruje osobitné číslo časopisu Štúdium v histórii a filozofii fyziky (2004) venovaného tejto téme.

Seevinck (2004) navrhuje epistemologické kritérium holizmu a ilustruje jeho aplikáciu na fyzikálne teórie. Fyzická teória sa podľa tohto kritéria považuje za holistickú vtedy a len vtedy, ak v zásade nie je možné odvodiť globálne vlastnosti, ako sú stanovené v teórii, miestnymi zdrojmi, ktoré má agent k dispozícii, pokiaľ tieto zahŕňajú (aspoň) všetky miestne operácie a klasické komunikácie. Na uplatnenie tohto kritéria je potrebné špecifikovať, ako teória priraďuje vlastnosti, čo je v rozpore s rôznymi interpretáciami teórie. Seevinck (2004) tvrdí, že ani klasická fyzika, ani bohmovská mechanika nie sú v tomto zmysle holistické. Použitím väzby eigenvalue-eigenstate na konkrétny stav bipartitového kvantového systému potom preukáže, že sa prejavuje epistemologický holizmus, aj keď stav systému nie je zapletený.

Placek (2004) chápe holistický kvantový stav ako zahŕňajúci tézu o pravdepodobnosti: že pravdepodobnosť spoločného výsledku kombinovaného merania na páre zapletených kvantových systémov nie je určená pravdepodobnosťou týchto dvoch výsledkov. Berie to však iba ako súčasť úplnejšej koncepcie, ktorej zloženie a analýza si vyžaduje modálny rámec kombinujúci indeterminizmus, (základy) relativistického časopriestoru a pravdepodobnosť podľa Belnapovej (1992) teórie vetvenia časopriestorov.

Esfeld (2004) sa zasadzuje za metafyziku vzťahov založenú na charakterizácii kvantového zapletenia z hľadiska neoddeliteľnosti, čím sa zapletenie považuje za určitý druh holizmu. Tam charakterizuje neoddeliteľnosť takto:

Neoddeliteľnosť: Stavy dvoch alebo viacerých systémov sú neoddeliteľné iba vtedy, ak je to iba spoločný stav celku, ktorý úplne určuje stavovo závislé vlastnosti každého systému a korelácie medzi týmito systémami (do tej miery, že tieto sú stanovené vôbec).

Z toho vyplýva, že akýkoľvek prípad kvantového zapletenia je prípadom neoddeliteľnosti a neoddeliteľnosť je dôvodom, prečo je kvantové zapletenie akýmsi holizmom. (V kapitole 8 Esfelda (2001) diskutuje o vzťahu medzi neoddeliteľnosťou a holizmom.)

Lyre (2004) a Healey (2004) považujú elektromagnetizmus a iné teórie obrysu za prejav neoddeliteľnosti z dôvodov odlišných od dôvodov vyplývajúcich z kvantového zapletenia (porovnaj Aharonov-Bohmov efekt). Lyre to považuje za variant časoprostorového holizmu a spája ho so štrukturálnym realizmom. Healey tvrdí, že všeobecná relativita nevykazuje tento druh neoddeliteľnosti, aj keď môže byť formulovaná ako kalibračná teória. Rozlišuje dva čiastkové / celé vzťahy medzi nositeľmi elektromagnetických vlastností (časopriestorové slučky) a tvrdí, že elektromagnetizmus prejavuje holizmus podľa jedného z nich, ale nie druhého. Podrobnejší účet je uvedený v Healey (2007).

12. Kvantová teória poľa

Určité javy, ktoré sa objavujú v rámci teórie kvantového poľa, boli prijaté s cieľom spochybniť zásady oddeliteľnosti alebo zahrnúť holizmus. Najintenzívnejšie ich analyzovali matematickí fyzici a filozofi, ktorí zaujali algebraický prístup ku kvantovej teórii, aj keď mnohé empirické úspechy teórie kvantového poľa sa dosiahli pomocou ďalších prístupov.

Algebraická teória kvantového poľa (AQFT) predstavuje stav v oblasti časopriestoru pomocou funkcie z algebry pridružených operátorov „poľného“alebo „pozorovateľného“: hodnota tejto funkcie pre samoľahlého operátora predstavuje očakávaný výsledok meranie zodpovedajúcej pozorovateľnej oblasti. O stave sa hovorí, že je rozložiteľný (niektorí hovoria oddeliteľní) naprieč algebrami (R_ {A}, R_ {B}) asociovanými s regiónmi (A, B), ak je jeho obmedzenie (omega) na algebru (R_ {AB}) generované pomocou (R_ {A}, R_ {B}) je stav produktu - tj vyhovuje (omega (XY) = / omega (X) omega (Y)), pre všetky (X / in R_ {A}, Y / in R_ {B}); alebo ak (omega) je limit konvexných kombinácií stavov produktov: inak sa hovorí, že je zapletený naprieč (R_ {AB}) (pozri napr. Valente 2010, s. 1031–2). Toto je prirodzené preformulovanie zovšeobecnenia na zmiešané stavy prvej podmienky zapletenia uvedenej v oddiele 8.

Zapletenie je endemické v AQFT. Summers a Werner (1985) preukázali, že vákuový stav kvantového poľa nie je zapletený iba cez algebry spojené s určitými medzerami oddelenými oblasťami Minkowského spacetime, ale že tiež maximálne porušuje Bellovu nerovnosť pre algebry spojené s týmito regiónmi. Dokázali tiež (1988), že každý štát v dvojici priestorovo oddelených otvorených oblastí, ktorých uzávery zdieľajú jeden bod, je maximálne zapletený cez ich algebry. Pri každom stave stupeň spletenia rýchlo klesá s priestorovým oddelením. Ale ak a iba vtedy, ak (R_ {A}, R_ {B}) vlastní to, čo sa nazýva rozdelená vlastnosť, je v týchto algebrach akýkoľvek stav, ktorý sa dá rozložiť.

Delená vlastnosť (Valente 2010, s. 1035) je posilnením stavu mikrokauzality (pozorovateľné údaje o vzdialených dochádzajúcich oblastiach podobajúcich sa vesmíru). Summers (2009) tvrdí, že je zmysluplné hovoriť o nezávislých subsystémoch v relativistickej kvantovej teórii, ak sa dajú lokalizovať v časopriestorových regiónoch (A, B), ktorých algebry (R_ {A}, R_ {B}) majú rozdelený majetok; a že väčšina, ak nie všetky, fyzikálne relevantné modely kvantových teórií polí majú túto vlastnosť (pre dostatočne priestorovo podobné oddelené oblasti (A, B)).

Rozdelená vlastnosť je druh podmienky nezávislosti. Rédei (2010) tvrdí, že splnením týchto a ďalších podmienok nezávislosti môže AQFT splniť všetky požiadavky, ktoré Einstein (1948) považuje za potrebné na to, aby kvantová teória uspokojivo realizovala teoreticko-teoretický ideál. To bola požiadavka, aby boli fyzické veci usporiadané do vesmírneho kontinua (Spatiotemporality); že veci nachádzajúce sa v oddelených oblastiach podobajúcich sa vesmíru majú svoje odlišné stavy (nezávislosť); a že ak (a, b) sú umiestnené v oddelených oblastiach podobných priestorom (A, B), potom vonkajší vplyv na (a) nemá okamžitý vplyv na (b) (Local Action)). (Prvé dve mená sú Rédeiho: posledné je Einsteinovo.) Rédei berie AQFT na uspokojenie špatiotemality kvôli jej základnému predpokladu, že pozorovateľné lokality sú lokalizované v časoprostorových regiónoch;že spokojnosť AQFT s rozdeleným majetkom a ostatnými členmi hierarchie podmienok nezávislosti vytvára nezávislosť; a že AQFT sa riadi miestnymi opatreniami, pokiaľ spĺňa podmienku, ktorú nazýva operatívna oddeliteľnosť.

Pri hodnotení Rédeiho argumentu je dôležité opýtať sa, čo sa považuje za fyzickú vec. Einstein spomenul dvoch možných kandidátov: orgány a polia. Howardov princíp separovateľnosti umožňuje prirodzenú transpozíciu Einsteinovho princípu separovateľnosti v reálnom stave do teórie poľa. Zapletené štáty v AQFT porušujú zásadu oddelenia štátu v oddiele 5 rovnako ako v nerelativistickej kvantovej mechanike, hoci rozdelené vlastnosti a súvisiace podmienky nezávislosti sú v ich algebrách držané. Takže ak by bol obsah priestoro-časovej oblasti špecifikovaný jeho algebrou v AQFT, považovanou za fyzický systém so skutočným fyzickým stavom daný štátom v tejto algebre, potom by Howardov princíp oddeliteľnosti zlyhal.(Aj keď zlyhanie rozdelenej vlastnosti alebo iné podmienky algebraickej nezávislosti pre určité regióny v teórii kvantového poľa by predstavovali radikálnejšiu hrozbu pre samostatnú existenciu takýchto fyzických systémov v týchto regiónoch ako iba zapletenie). Je však pochybné, že Einstein by považoval pozorovateľné veci alebo ich algebry za fyzické veci. Ak sa namiesto toho považujú za rozsah fyzických polí alebo priestorovo-časovej oblasti, v ktorej sú definované, potom splnenie požiadavky nezávislosti Rédeiho je stále v súlade s nedodržaním Howardovho (silnejšieho) princípu separovateľnosti. Napokon splnenie podmienky prevádzkovej oddeliteľnosti spoločnosti Rédei iba pre neselektívne operácie by nestačilo na zabezpečenie súladu s miestnymi opatreniami. Einsteinove dôvody odmietnutia úplnosti kvantového mechanického opisu sa prirodzene rozširujú na AQFT: ak štát v jeho miestnej algebre úplne špecifikuje skutočný stav časopriestorovej oblasti, potom buď prirodzené rozšírenie jeho princípu separovateľnosti v reálnom stave alebo jeho princíp lokálneho Akcia zlyhá.

Metafyzický holizmus predpokladá rozdelenie celku na časti. Aby sme tu mohli aplikovať rozlíšenie časti / celku, musíme sa zaoberať ontológiou teórie kvantového poľa. Ak vezmeme do úvahy priestorovo-časové úseky ako príslušné fyzické objekty, je možné pochopiť vzťahy medzi systémom, subsystémom a časťou / celkom z hľadiska priestorovo-časovej inklúzie. Aby sme mohli zhodnotiť holizmus alebo neoddeliteľnosť fyzikálnych vlastností, musíme v kvantovej poľnej teórii určiť kvalitatívne vnútorné vlastnosti a vzťahy týkajúce sa časopriestorových oblastí.

Arageorgis (2013) uvádza príklad kvantových poľných stavov zapletených do dvoch regiónov, ktoré však podľa neho nepreukazujú ten istý druh neoddeliteľnosti štátu ako singletové a tripletové spinové stavy párov kvantových častíc (pozri Maudlin 1998). Navrhuje však, aby jeho príklad vykazoval určitú epistemologickú neoddeliteľnosť štátu, pokiaľ agent obmedzený na jediný región nemôže určiť svoj stav pomocou operácií obmedzených na tento región. Arageorgis (2013) tým, že na svoj príklad uplatnil spojenie eigenvalue-eigenstate, tvrdí, že energia konkrétneho zloženého systému kvantového poľa nie je určená energiami (alebo akýmikoľvek inými kvalitatívnymi vnútornými vlastnosťami a vzťahmi) jej subsystémov komponentov. Dospel k záveru, že tento príklad ukazuje holizmus fyzického vlastníctva.

Wayne (2002) navrhol, že teória kvantového poľa sa najlepšie interpretuje ako postulácia rozsiahleho holizmu alebo neoddeliteľnosti. Pri tejto interpretácii sú základnými veličinami v teórii kvantového poľa hodnoty očakávaného vákua produktov poľných operátorov definované v rôznych časopriestorových bodoch. Z toho všetkého je možné pole zrekonštruovať. Neoddeliteľnosť sa pravdepodobne vyskytuje, pretože hodnota očakávaného vákua produktu terénnych operátorov definovaná v (n) - násobku odlišných časopriestorových bodov nekontroluje kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti definované v týchto (n) bodoch spolu s časovopriestorovým vzťahy medzi bodmi. Nie je však zrejmé, že hodnoty očakávaného vákua produktov terénnych operátorov definované v (n) - n-tách rôznych medzičasov predstavujú buď kvalitatívne vnútorné fyzikálne vlastnosti týchto (n) - n-tíc alebo fyzické vzťahy medzi nimi. Lepšie hodnotenie rozsahu, v akom teória kvantového poľa ilustruje holizmus alebo neoddeliteľnosť, musí čakať na ďalší pokrok v interpretácii teórie kvantového poľa. (Kuhlman, Lyre a Wayne (2002) predstavuje relevantný prvý krok: pozri aj Fraser (2008), Baker (2009).)pozri tiež Fraser (2008), Baker (2009).)pozri tiež Fraser (2008), Baker (2009).)

13. Teória strún

Teória strún (alebo jej potomkov, (M) - teória) sa stala špekulatívnym kandidátom na zjednotenie väčšiny základnej fyziky vrátane kvantovej mechaniky a všeobecnej relativity. Existujúce teórie strún pokračujú v kvantifikácii klasických teórií základných entít, ktoré sú rozšírené v jednej alebo viacerých dimenziách priestoru, ktorý má okrem troch priestorových rozmerov obyčajnej geometrie 6 alebo 7 malých kompaktných rozmerov. Ak sa tieto ďalšie dimenzie primerane považujú za priestorové, potom je prirodzené rozšíriť pojmy priestorovej a priestoriotemporálnej separovateľnosti tak, aby ich zahŕňali. V takom prípade by sa procesy zahŕňajúce klasické reťazce (alebo (p) - otruby s (p / gt 0)) považovali za (priestorovo časovo) neoddeliteľné, hoci všetky častice a ich vlastnosti zodpovedajú priestorovej separovateľnosti.

Stav neoddeliteľnosti v rámci kvantizovanej teórie strunového poľa nie je také ľahké posúdiť, kvôli všeobecným problémom spojeným s rozhodovaním o tom, aká by sa mala brať ontológia akejkoľvek teórie relativistického kvantového poľa.

Bibliografia

• Aharonov, Y. a Bohm, D., 1959, „Význam elektromagnetických potenciálov v kvantovej teórii“, Fyzický prehľad, 115: 485–91.
• Arageorgis, A., 2013, „Holizmus a neoddeliteľnosť analógiou“, štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 44: 206–214.
• Baker, D., 2009, „Proti interpretácii kvantovej teórie poľa“, British Journal for Philosophy of Science, 60: 585–609.
• Bell, JS, 1964, „Na paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen“, Physics, 1: 195–200.
• –––, 1990, „La nouvelle cuisine“, v Sarlemijne a Krose (ed.), Medzi vedou a technológiou: 97–115.
• –––, 2004, Hovorené a nevysloviteľné v kvantovej mechanike, druhé revidované vydanie, Cambridge: Cambridge University Press.
• Belnap, N., 1992, "Branching Space-time", Synthese, 92: 385-434.
• Berkovitz, J., 1998, „Aspekty kvantovej nelokality I“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 29B: 183–222.
• Bohm, D., 1952, „Navrhovaná interpretácia kvantovej teórie z hľadiska„ skrytých premenných “, I a II“, Physical Review, 85: 166–193.
• Bohm, D., 1980, Wholeness and Implicate Order, London: Routledge & Kegan Paul.
• Bohm, D. a Hiley, BJ, 1993, The Univided Universe, New York: Routledge.
• Bohr, N., 1934, Atómová teória a popis prírody, Cambridge: Cambridge University Press.
• Butterfield, J., 2006, „Against Pointillisme about Mechanics“, British Journal for Philosophy of Science, 57: 655–689.
• Clifton, R. a Dickson, M., 1998, „Lorentz-Invariance v modálnych interpretáciách“, v D. Dieks a P. Vermaas, Modálna interpretácia kvantovej mechaniky, Dordrecht: Kluwer Academic, 9–47; dotlač v Cliftone (2004): 91–140.
• Cushing, J. a McMullin, E. (eds.), 1989, Filozofické dôsledky kvantovej teórie: Úvahy o Bellovej vete, Notre Dame, Indiana: University of Notre Dame Press.
• Dasgupta, S., 2013, „Absolutizmus vs komparativizmus o množstve“, Oxford Studies in Metafyzics, 8: 105–148.
• Dickson, M., 1998, Quantum Chance and Non Locationity, Cambridge: Cambridge University Press.
• Earman, J., 2015, „Niektoré hádanky a nevyriešené problémy týkajúce sa kvantového zapletenia“, Erkenntnis, 80: 303–337.
• Einstein, A., 1935, Letter E. Schroedingerova júna 19 ^tis. (Časti z toho sa s prekladmi objavujú v Howard 1985).
• Einstein, A., 1948, „Kvantová mechanika a realita“, Dialectica, 2: 320–4. (Tento preklad z pôvodného Nemecka Howard, 1989, s. 233–4.)
• Esfeld, M., 2001, Holizmus vo filozofii mysle a filozofie fyziky, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.
• –––, 2004, „Kvantové zapletenie a metafyzika vzťahov“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 35: 601–17.
• Fogel, B., 2007, „Formalizácia stavu oddeliteľnosti v Bellovej teoréme“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 38: 920–37.
• Fraser, D., 2008, „Osud„ častíc “v kvantových teóriách polí s interakciami“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 39: 841–59.
• Gambini, R. a Pullin, J., 1996, Loops, Uzly, Gauge Theory a Quantum Gravity, Cambridge: Cambridge University Press.
• Ghirardi, G.-C., Marinatto, L., a Weber, T., 2002, „Zapletenie a vlastnosti zložených systémov“, Journal of Statistical Physics, 108: 49-122.
• Healey, RA, 1989, Filozofia kvantovej mechaniky: Interaktívna interpretácia, Cambridge: Cambridge University Press.
• –––, 1991, „Holizmus a neoddeliteľnosť“, Journal of Philosophy, 88: 393–421.
• –––, 1994, „Neoddeliteľnosť a kauzálne vysvetlenie“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 25: 337–374.
• –––, 1997, „Nonlocality and Aharonov-Bohm Effect“, Philosophy of Science, 64: 18–41.
• –––, 2004, „Gauge Theory and Holisms“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 35: 619–42.
• ––– 2007, Gauging What Real, Oxford: Oxford University Press.
• –––, nadchádzajúce „Miesto, pravdepodobnosť a kauzalita“, v Mary Bell a Shan Gao (ed.), Quantum Nonlocality and Reality - 50 rokov Bellovej vety, Cambridge: Cambridge University Press; predtlač je k dispozícii online.
• Henson, J., 2013, „neoddeliteľnosť neoslobodzuje problém Bellovej vety“, Foundations of Physics, 43: 1008–38.
• Howard, D., 1985, „Einstein o lokalite a oddeliteľnosti“, Štúdium dejín a filozofie vedy, 16: 171–201.
• –––, 1989, „Holizmus, separovateľnosť a metafyzické implikácie zvonkových experimentov“, v Cushing a McMullin (ed.) 1989: 224–53.
• –––, 1992, „Lokalita, separovateľnosť a fyzikálne implikácie zvonkových experimentov“, v A. van der Merwe, F. Selleri a G. Tarozzi (ed.), Bellova veta a základy modernej fyziky, Singapur: World Scientific.
• Jones, M. a Clifton, R., 1993, „Proti experimentálnej metafyzike“, v Midwest Studies in Philosophy Volume 18, P. French et al. (ed.), South Bend, Indiana: University of Notre Dame Press, s. 295 - 316.
• Kuhlman, M., Lyre, H. a Wayne, A. (eds.), 2002, Ontologické aspekty kvantovej teórie poľa, Singapur: World Scientific.
• Laudisa, F., 1995, „Einstein, Bell a neoddeliteľný realizmus“, British Journal for Philosophy of Science, 46: 309–39.
• Ladyman, J., Linnebo, Ø a Bigaj, T., 2013, „Zapletenie a nefaktorizovateľnosť“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 44: 215–21.
• Leggett, AJ, 1987, Fyzikálne problémy, New York: Oxford University Press.
• Lewis, D., 1986, Philosophical Papers (zväzok II), New York: Oxford University Press.
• Lyre, H., 2004, „Holizmus a štrukturalizmus v teórii rozchodu U (1)“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 35: 643–70.
• Maudlin, T., 1998, „Časť a celý v kvantovej mechanike“, v E. Castellani (ed.), Interpreting Bodies, Princeton: Princeton University Press.
• –––, 2011, Quantum Nonlocality and Relativity, Oxford: Basil Blackwell.
• Myrvold, W., 2001, „Modálne interpretácie a relativita“, základy fyziky, 32: 1773–1784.
• –––, nadchádzajúce „Lekcia Bellinej vety: nlokálnosť, áno; Akcia na diaľku, nie nevyhnutne “, prichádza v Shan Gao a Mary Bell (ed.), Quantum Nonlocality and Reality - 50 rokov Bellovej vety, Cambridge: Cambridge University Press; predtlač je k dispozícii online.
• Placek, T., 2004, „Kvantový štátny holizmus: prípad celostnej kauzality“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 35: 671–92.
• Rédei, M., 2010, „Einsteinova nespokojnosť s kvantovou mechanikou a relativistická kvantová teória poľa“, Filozofia vedy, 77: 1042–57.
• Schrödinger, E., 1935, „Diskusia o pravdepodobnostných vzťahoch medzi separátnymi systémami“, zborník filozofickej spoločnosti Cambridge, 31: 555–563.
• Seevinck, M., 2004, „Holizmus, fyzikálne teórie a kvantová mechanika“, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 35: 693–712.
• Summers, S., 2009, “Subsystémy a nezávislosť v relativistickej mikroskopickej fyzike”, Štúdium dejín a filozofie modernej fyziky, 40: 133–141.
• Summers, S. a Werner, R., 1985, „Vákuum narušuje Bellove nerovnosti“, Physics Letters A, 110 (5): 257–259.
• ––– 1988, „Maximálne porušovanie Belliných nerovností pre algebry pozorovateľných v dotyčných časopriestorových regiónoch“, Annales de l'Institut Henri Poincaré (A) Physique Théorique, 49: 214–43.
• Teller, P., 1986, „Relational Holism and Quantum Mechanics“, British Journal for Philosophy of Science, 37: 71–81.
• –––, 1987, „Vesmírny čas ako fyzikálne množstvo“v Kelvinových Baltimorových prednáškach a modernej teoretickej fyzike, R. Kargon a P. Achinstein (ed.), Cambridge, Mass.: MIT Press, 425–447.
• –––, 1989, „Relativita, relatívny holizmus a Bell nerovnosti“, v Cushing a McMullin (ed.) 1989, 208–223.
• Valente, G., 2010, „Zapletenie do teórie relativistického kvantového poľa“, Philosophy of Science, 77: 1029–41.
• van Fraassen, B., 1991, Quantum Mechanics: Empiricist View, Oxford: Clarendon Press.
• Wayne, A., 2002, „Naivný pohľad na kvantové pole“, v Kuhlmann, Lyre a Wayne (ed.) 2002.
• Weinberg, S., 1992, Dreams of the Final Theory, New York: Vintage Books.
• Winsberg, E. a Fine, A., 2003, „Quantum Life: Interaction, Enanglement and Separation“, Journal of Philosophy, 100: 80–97.
• Wu, TT a Yang, CN, 1975, „Koncepcia neintegrovateľných fázových faktorov a globálna formulácia meracích polí“, Fyzikálny prehľad D, 12: 3845.

Akademické nástroje

	Ako citovať tento záznam.
	Ukážku verzie tohto príspevku vo formáte PDF si môžete pozrieť na stránke Friends of the SEP Society.
	Vyhľadajte túto vstupnú tému v projekte Internet Philosophy Ontology Project (InPhO).
	Vylepšená bibliografia tohto záznamu vo PhilPapers s odkazmi na jeho databázu.

Ďalšie internetové zdroje

• Kontextová objektivita a kvantový holizmus, autor: Philippe Grangier.
• Oddeliteľnosť a nejednotnosť, autor: Décio Krause.