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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / physics / 23420 < prev    next >
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Text File  |  1993-01-25  |  6.3 KB  |  122 lines

  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!psinntp!scylla!daryl
  3. From: daryl@oracorp.com (Daryl McCullough)
  4. Subject: Re: What does quantum have to do with it?
  5. Message-ID: <1993Jan25.134627.22922@oracorp.com>
  6. Organization: ORA Corporation
  7. Date: Mon, 25 Jan 1993 13:46:27 GMT
  8. Lines: 112
  9.  
  10. mcirvin@husc8.harvard.edu (Matt McIrvin) writes:
  11.  
  12. >I am much more sympathetic to the search for good interpretations of
  13. >QM than are many physicists.  The problem is that the search is sticky
  14. >and time-consuming, and most physicists have enough interesting things
  15. >to work on as it is.  Research in the subject should go on, but we
  16. >shouldn't expect all physicists to be intensely interested.  QM as an
  17. >uninterpreted recipe contains enough puzzles and surprises to keep the
  18. >vast majority of them working hard-- and one can obtain a remarkably
  19. >usable working understanding of how to use QM without ever worrying
  20. >about what the foundations are.
  21.  
  22. Oh, I agree. I'm not demanding that any physicists should abandon
  23. their interests in string theory or loop quantization of gravity or
  24. whatever in order to tidy up the foundations of quantum theory.
  25.  
  26. >>That is one thing I find incoherent in quantum mechanics; it
  27. >>simultaneously requires that observers be given special status in the
  28. >>theory and denies that they have such a special status. Another source
  29. >>of incoherence is the nature of the wave function. Physicists often
  30. >>deny that the wave function is an objective physical quantity, and
  31. >>also will deny that anything *other* than the wave function is an
  32. >>objective physical quantity. They will say that nothing is real except
  33. >>observation, and then say that observation is simply a special case of
  34. >>a quantum mechanical interaction.
  35. >
  36. >I suspect that you (or perhaps they) are treating a number of
  37. >different interpretations as the same thing.
  38.  
  39. The problem is that no self-consistent interpretation of QM is
  40. adequate for all the purposes of physics. It's all very well to say
  41. that QM says nothing about reality, but only predicts the results of
  42. experiments, but then how can someone take seriously a quantum theory
  43. of black holes, or neutron stars, or the Big Bang? Is talk about a
  44. quantum theory of black holes really short-hand for "If in a lab, we
  45. prepare a black hole with such and such a mass, and later perform such
  46. and such a measurement...?
  47.  
  48. Perhaps what I should say is not that any particular interpretation is
  49. incoherent, but that the de facto interpretation that physicists use
  50. is incoherent. (Of course, the situation is similar in some other
  51. fields, such as mathematics, where practitioners tend to believe
  52. incompatible fragments of platonism, formalism, and contructivism.)
  53.  
  54. >Personally, I am all for using more precise language when talking
  55. >about these things, and I've always found the smugness that exists in
  56. >some textbook descriptions of the subject a bit unnerving, as if the
  57. >author were trying to paper over basic ignorance in order to get on
  58. >with the math.  But I doubt we can really expect the matter to be
  59. >settled definitively one way or another.  There will mostly likely
  60. >always be a few consistent interpretations simultaneously compatible
  61. >with the data, and different ones may even be more useful for thinking
  62. >about different problems.
  63.  
  64. I agree.
  65.  
  66. >It's, IMHO, likely that when more people try harder to state their
  67. >ideas precisely and the dust settles, we may end up with a situation
  68. >like the difference between the Heisenberg and the Schrodinger pictures.
  69. >The operators seem to have something to do with reality, but is it the
  70. >operators that are *really* evolving with time, or is it the state
  71. >vector?  Nobody cares, because the formulations are logically equivalent,
  72. >nothing you do is going to tell you which one is *really* moving,
  73. >and both (as well as hybrids) are useful in various situations.  So
  74. >are the probabilities real and the state vector just a calculational
  75. >device, or is the universe nothing but an evolving state vector?  Should
  76. >a measuring device be given special status, and if so, what's a
  77. >measuring device?  It may well turn out that the precisely stated
  78. >approaches will turn out to be logically equivalent, and the answer
  79. >will depend on what problem you're tackling.
  80.  
  81. If the different interpretations were like the Heisenberg and
  82. Schrodinger pictures, I would be satisfied. Obviously there is a sense
  83. in which the different mathematical formalisms for quantum mechanics
  84. are simply different ways of looking at the same thing. In particular,
  85. what can be done in one formalism can be done (perhaps more awkwardly)
  86. in another. However, the contradictions in the interpretations of
  87. quantum theory I think are more severe:
  88.  
  89. I don't think it is consistent to give a special status to measuring
  90. devices (or observers). I don't think it is consistent to give special
  91. status to macroscopic quantities. Either quantum mechanics is wrong,
  92. or the properties of macroscopic objects and measuring devices should
  93. follow from the properties of electrons and protons, etc. However, the
  94. notion of measurement seems to be necessary for formulating the
  95. probabilistic interpretation of quantum mechanics. So, QM seems
  96. simultaneously to require and deny the specialness of measurement. I
  97. don't think it is simply a contradiction between different (and
  98. logically equivalent) formalisms; I think that QM doesn't have a
  99. completely consistent formalism.
  100.  
  101. Maybe the situation is analogous to using coordinates to describe
  102. locations in space. The coordinate description gives a special status
  103. to this one location, the origin. However, the laws of physics don't
  104. really treat the origin any different from any other point. Maybe
  105. measurement is in the same position; Quantum mechanics doesn't really
  106. treat measurement devices any different, but nevertheless it is
  107. necessary to decide what are the measurement devices.
  108.  
  109. >The "incoherent mess" may lie more in the minds of the physicists
  110. >you're talking to than in the theory as a whole.  I agree that people
  111. >who deny the legitimacy of the study of interpretations, or who regard
  112. >it as a solved problem, are deluding themselves.
  113.  
  114. I agree that the incoherence is in minds, rather than the theory.  It
  115. could be very well be the case that there is some way of looking at
  116. things so that it all becomes perfectly clear and consistent. I don't
  117. see any evidence that the way has been found yet, though.
  118.  
  119. Daryl McCullough
  120. ORA Corp.
  121. Ithaca, NY
  122.