23、量子力学中的实体描述、概率解释及态转变

量子力学中的实体描述、概率解释及态转变

1. 标准量子力学对分离量子实体描述的困境

假设满足公理 1、2 和 3，用 (Σ, L, κ) 描述实体 S 的状态 - 属性空间，用 (Σ1, L1, κ1) 和 (Σ2, L2, κ2) 分别描述实体 S1 和 S2 的状态 - 属性空间。
- 公理 4（覆盖律）满足时 ：若公理 4 满足，那么实体 S1 或 S2 中有一个是经典实体，即 (Σ1, L1, κ1) 或 (Σ2, L2, κ2) 中有一个只包含经典状态和经典属性。
- 公理 5（弱模性）满足时 ：若公理 5 满足，同样实体 S1 或 S2 中有一个是经典实体，即 (Σ1, L1, κ1) 或 (Σ2, L2, κ2) 中有一个只包含经典状态和经典属性。

这表明两个分离的量子实体无法用标准量子力学描述。经典实体与量子实体分离，以及两个分离的经典实体的描述不存在问题，但两个分离的量子实体需要一种既不满足覆盖律也不满足弱模性的结构。

一种可能的情况是自然界中不存在分离的量子实体，即所有量子实体都以某种方式相互纠缠。若此情况成立，或许标准形式体系可以保留。然而，标准量子力学本身预设了分离量子实体的存在。例如，用标准形式体系描述一个量子实体时，会用一个希尔伯特空间来表示该实体的状态，这意味着假设宇宙的其余部分与这个量子实体是分离的。若不是这样，就需要修改描述，考虑两个希尔伯特空间，一个用于该实体，一个用于宇宙的其余部分，此时状态将是该实体和宇宙其余部分状态的纠缠态，这会导致所考虑的量子实体永远无法处于明确定义的状态，唯一的选择是用一个巨大的希尔伯特空间一次性描述整个宇宙。