211service.com
Kvantdarwinism och verklighetens natur
Kvantdarwinism är en extraordinär idé som var släpptes förra året av fysikern av Wojciech Zurek vid Los Alamos National Labs i New Mexico.
Det huvudsakliga påståendet är att det förklarar den kvant-klassiska övergången: varför makroskopisk fysik lyder klassiska regler medan kvantvärlden lyder kvantmekanikens till synes konstiga lagar. Det gör det till en stor idé.
Så hur fungerar det? Zureks väg in i detta problem är att tänka på miljöns roll i kvantmekaniken. För andra kvantfysiker har miljön aldrig varit något mer än en olägenhet. Betrakta ett kvantobjekt isolerat och kvantinformationen det innehåller kan överleva för evigt. Men placera den i den verkliga världen och denna kvantinformation läcker ut i miljön och förstör systemet som studeras.
Zurek har en annan uppfattning. Han tänker på miljön som en informationskanal och egenskaperna hos denna kanal är nyckeln till att förstå kvantdarwinism.
Alla makroskopiska mätmaskiner får sin information via denna kanal. Till exempel, just i detta ögonblick fångar du upp en bråkdel av de fotoner som sänds ut av en skärm. Men vi kan aldrig observera hela miljön, bara en liten del av den som avslöjar system av intresse.
Detta är essensen av kvantdarwinism, säger Zurek. Endast kvanttillstånd som kan överföras genom miljön på rätt sätt och med flera kopior, kan observeras på den makroskopiska skalan. Det utesluter olika typer av kvantinformation. Det som finns kvar är vad Zurek kallar pekartillstånd. Dessa är vad vi observerar klassiskt.
Så den klassiska synen på universum bestäms av tillstånden som överlever överföring genom miljöinformationskanalen. Därav darwinismen: det är bara möjligt att observera de tillstånd som är lämpliga nog att överleva denna överföringsprocess.
Men är detta riktiga överlevnad av de starkaste eller bara något liknande? Det är frågan som ställdes i dag av den oberoende forskaren John Campbell.
Det har länge varit känt att Darwins teori om naturligt urval kan tillämpas i många situationer. Den substratfria versionen av den kallas universell darwinism och är i huvudsak en algoritm som består av tre steg: replikering eller kopiering, variationer mellan kopiorna och selektiv överlevnad av kopiorna bestäms av vilka variationer de har.
Campbells slutsats är att kvantdarwinismen uppfyller detta kriterium.
Det lämnar naturligtvis fortfarande många frågor obesvarade. I sin uppsats som introducerar kvantdarwinism, frågar Zurek: Ligger kvantdarwinismen (en process av multiplikation av information om vissa gynnade tillstånd som verkar vara ett faktum i kvantlivet) på något sätt bakom det välbekanta naturliga urvalet? Jag kan inte svara på den här frågan, men jag kan inte heller motstå att ställa den.
Campbell vill få oss att tro att de är intimt förbundna, även om denna slutsats inte på något sätt är en slam dunk.
Det finns massor av inspirerande arbete att göra här av alla filosofer som har lite tid på sig.
Ref: arxiv.org/abs/1001.0745 : Kvantdarwinism som en darwinistisk process