物理学者が自ら認める「量子力学はわからない」
I Don't Understand Quantum Physics
Southampton大学のDouglas Rossが、量子物理学を一から解説する全20章超の講義資料を公開。古典物理学から始め、世界を揺るがした実験、波動と粒子の二重性、Heisenbergの不確定性原理、波動関数の収束、隠れた変数、そして量子論の解釈までを丁寧にたどる。数式集や用語集も備え、専門外の読者にも開かれた構成だ。
量子の世界がなぜこれほど小さいのか、そして量子物理学は正しく完全なのか——著者自身が問いを手放さない。
HNでの議論
213- dbvdh
「このかなり空想的な量子物理学の解釈は、今では多くの理論物理学者によって、コペンハーゲン解釈よりも満足のいくものとして受け入れられています。しかし、宇宙の分裂を引き起こすメカニズムは、波動関数の収縮以上に詳しく説明されているわけではありません。おそらくお分かりでしょうが、私は多世界解釈を受け入れるのが難しく、特に啓発的でもないと考える少数派の物理学者の一人です。」
これらの講義は量子力学への良い入門だと思います。ただ、この発言は非常に感情的ですね。多世界解釈は、波動関数の収縮など存在しないと述べているだけです。多世界はそこから導かれる論理的な結論です。コペンハーゲン解釈は、波動関数の収縮がいつ起こるのかを説明することを単に拒否しており、私には完全な理論とは思えません。
統計との関連で多世界解釈に批判があるかもしれませんが、多くの人々がかなり満足のいく説明をしていると思います。
多世界解釈は量子力学の骨組みそのものです。もし他の理論が提案されるなら、それは反証可能であるべきです（例えばパイロット波理論のように）。測定が難しいというわけではありません。
- the-mitr
興味があるかもしれない
L. V. Tarasov著「量子力学の基本概念」
https://archive.org/details/tarasov-basic-concepts-of-quantu...
著者が様々な人物や読者と交わす対話が、プレリュードと間奏曲として挿入されていて、本当に啓発的です。
例えば：
古典物理学者：物体がどのように見えるかというイメージを持たずに、その物体について真剣に語ることができるのでしょうか？例えば、電子が実際に何であるかさえ知らないのに、結晶中の電子の振る舞いを研究するのは奇妙ではありませんか？
著者：電子が何であるかさえ知らないということには同意しません。私はちょうど、電子の正確に決定された特性と性質をいくつか示したところです。微粒子一般、特に電子のより詳細な性質は、本書の前のセクションで考察されました（そして次のセクションでも考察されるでしょう）。実際、私たちは電子についてかなり多くのことを知っており、特に結晶中での振る舞いについて知っています。これは、私たちが実際に製作し使用している多数の半導体デバイスによって証明されています。ご覧になるように、電子の「物理的に直感的な」モデルの欠如は、決して深刻な障害にはなっていません。さらに一歩進んで、プランク定数が重要な役割を果たす自然現象の理解は、図式的な記述を大幅に放棄することによってのみ可能であると述べることさえできます。ちなみに、この考えはハイゼンベルクによって示されました。[…]
- bobvanluijt
いくらか関連する話ですが、私にとって本当に助けになった本はBob Coecke著の「Picturing Quantum Processes」です。これは量子プロセスの視覚的表現で、概念を理解するのに大いに役立ちました。
- asystole
この記事は素晴らしいですね。私のZoteroの「読みたいもの」コレクションにどんどん追加されています。
量子物理学を独学で学びたい人には、「QFT for the Gifted Amateur」[1]が非常に高く評価されています。
- boltzmann64
量子力学がわからないと言うのは、「アテンション/トランスフォーマーが人間の脳をどう説明するかわからない」と言うようなものです。
そうではありません。それはモデルです。すべてのモデルは間違っています（量子力学もアテンションも含めて）が、いくつかは有用です。あなたはモデルの領域、それが解決できる問題、モデルの背後にある数学を理解し、そのモデルを使って予測を行います。線形代数と関数解析に堪能なら、量子力学をやることができます。
量子力学が自然の存在論的な絶対的真理だと信じる過ちを犯すと、ペンローズ教授のようにそれを意識の説明に使うような大失敗をすることになります。彼の数学は完璧でしたが、彼はカテゴリー錯誤を犯していました。
- sampo
「3.1 紫外破綻」から読み始めましたが、この文
「電磁放射の異なる波長の数 N(λ)dλ（波長が λ と λ + dλ の間の小さな区間にあるもの、dλ は波長の小さな区間を意味する）は、1/λ⁴ に比例することが示せる。」
は意味が通りません。波長の数について語るべきではなく、小さな波長区間における許容定在波モードの数（関連する状況で電場の数学的解法が持つ固有モードの数）について語るべきです。
- quietFerry94
そのあらかじめ決められた値という考え方はまさに局所隠れ変数であり、ベルの不等式によって排除されています。Aspectの1982年のCHSH実験がその破れを測定しました。
- isolli
ポッドキャストで、アラン・アスペ（ノーベル賞受賞者）は、新しいアイデアを生み出すために視覚化と想像力の力を確かに使うが、精神的なイメージは量子物理学の正確な表現にはなり得ないので、常に実際の計算でそれらを確認する必要があると説明していました。