Relationale Quantenmechanik

2023 Autor: Noah Black | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-11-26 16:05

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Relationale Quantenmechanik

Erstveröffentlichung Mo 4. Februar 2002; inhaltliche Überarbeitung Di 8. Oktober 2019

Die relationale Quantenmechanik (RQM) ist die jüngste unter den heute am meisten diskutierten Interpretationen der Quantenmechanik. Es wurde 1996 mit der Quantengravitation als Fernmotivation eingeführt (Rovelli 1996); Das Interesse daran ist erst in den letzten Jahrzehnten langsam aber stetig gewachsen. RQM ist im Wesentlichen eine Verfeinerung der Interpretation des Lehrbuchs „Kopenhagen“, bei der die Rolle des Kopenhagener Beobachters nicht auf die klassische Welt beschränkt ist, sondern von jedem physikalischen System übernommen werden kann. RQM lehnt eine ontische Konstruktion der Wellenfunktion (allgemeiner des Quantenzustands) ab: Die Wellenfunktion oder der Quantenzustand spielen nur eine Hilfsrolle, ähnlich der Hamilton-Jacobi-Funktion der klassischen Mechanik. Dies bedeutet nicht die Ablehnung einer ontologischen Verpflichtung:RQM basiert auf einer Ontologie, die durch physikalische Systeme gegeben ist, die durch physikalische Variablen beschrieben werden, wie in der klassischen Mechanik. Der Unterschied zur klassischen Mechanik besteht darin, dass (a) Variablen nur bei Wechselwirkungen einen Wert annehmen und (b) die Werte nur relativ zu dem von der Wechselwirkung betroffenen (anderen) System sind. Hier ist "relativ" in demselben Sinne, in dem Geschwindigkeit eine Eigenschaft eines Systems relativ zu einem anderen System in der klassischen Mechanik ist. Die Welt wird daher von RQM als ein sich entwickelndes Netzwerk spärlicher relativer Ereignisse beschrieben, das durch pünktliche relative Werte physikalischer Variablen beschrieben wird. Hier ist "relativ" in demselben Sinne, in dem Geschwindigkeit eine Eigenschaft eines Systems relativ zu einem anderen System in der klassischen Mechanik ist. Die Welt wird daher von RQM als ein sich entwickelndes Netzwerk spärlicher relativer Ereignisse beschrieben, das durch pünktliche relative Werte physikalischer Variablen beschrieben wird. Hier ist "relativ" in demselben Sinne, in dem Geschwindigkeit eine Eigenschaft eines Systems relativ zu einem anderen System in der klassischen Mechanik ist. Die Welt wird daher von RQM als ein sich entwickelndes Netzwerk spärlicher relativer Ereignisse beschrieben, das durch pünktliche relative Werte physikalischer Variablen beschrieben wird.

Die physikalische Annahme auf der Grundlage von RQM ist das folgende Postulat: Die Wahrscheinlichkeitsverteilung für (zukünftige) Werte von Variablen relativ zu (S ') hängt von (vergangenen) Werten von Variablen relativ zu (S') ab, jedoch nicht von (vergangene) Werte von Variablen relativ zu einem anderen System (S ''.)

Die Interpretation erfordert weder die Existenz einer zu formulierenden klassischen Welt noch spezielle Beobachtersysteme; Die Messung spielt keine besondere Rolle. Stattdessen wird davon ausgegangen, dass jedes physikalische System die Rolle des Kopenhagener Beobachters spielen kann und jede Interaktion als Maß gilt. Dies ist möglich, ohne die Vorhersagen der Quantentheorie dank des obigen Postulats zu ändern, da die von einem System (S ') beobachtete Interferenz nicht durch die Aktualisierung von Variablen relativ zu einem anderen System (S' ') gelöscht wird (es kann natürlich durch Dekohärenz unterdrückt werden). Auf diese Weise kann RQM eine vollständig quantenbezogene Welt verstehen, ohne dass versteckte Variablen, viele Welten, physische Kollapsmechanismen oder eine besondere Rolle für Geist, Bewusstsein, Subjektivität, Agenten oder ähnliches erforderlich sind.

Der Preis für diese Sparsamkeit ist eine Schwächung des konventionellen („starken“) Realismus der klassischen Mechanik, bei dem angenommen wird, dass physikalische Variablen Werte haben, die nicht relational sind und zu jeder Zeit existieren. Die Tatsache, dass Variablen nur bei Interaktionen einen Wert annehmen, führt zu einer spärlichen Ereignis- (oder „Flash“) Ontologie. Die Tatsache, dass sie durch das System gekennzeichnet sind, auf das sie sich beziehen, verleiht der Darstellung der Welt eine gewisse Indexikalität.

RQM ist metaphysisch neutral, hat aber eine starke relationale Haltung, die einen starken Realismus in Frage stellt (Laudisa 2019), in einem unten beschriebenen Sinne. Aufgrund dieses Kribbelns mit dem Realismus wurde RQM wiederum in den Kontext verschiedener philosophischer Perspektiven gestellt, darunter konstruktiver Empirismus (van Fraassen 2010), Neokantismus (Bitbol 2007 [Andere Internetressourcen / OIR], Bitbol 2010), in jüngerer Zeit Antimonismus (Dorato 2016) und struktureller Realismus (Candiotto 2017). (Siehe auch Brown 2009, Wood 2010 [OIR].) Die Interpretation hat Aspekte gemeinsam mit QBism (Fuchs 2001, 2002 [OIR]), mit Healeys pragmatistischem Ansatz (Healey 1989) und insbesondere mit der von Zeilinger diskutierten Sichtweise der Quantentheorie und Bruckner (Zeilinger 1999, Brukner & Zeilinger 2003).

• 1. Hauptideen

  • 1.1 Werte physikalischer Variablen
  • 1.2 Relative Variablen: „Verschiedene Beobachter können unterschiedliche Berichte über dieselbe Reihe von Ereignissen geben.“
  • 1.3 Beobachter und Messung
  • 1.4 Die Wellenfunktion
  • 1.5. Quantenüberlagerung: Kann eine Katze halb tot, halb lebendig sein?

• 2. Verwandte Probleme

  • 2.1 Informationen
  • 2.2 Diskretion
  • 2.3 Vergleich mit anderen Interpretationen
  • 2.4 Vertretung
  • 2.5 Frauchiger-Renner-Experiment und Lokalität
  • 2.6 Solipsismus?

• 3. Allgemeine Kommentare

  • 3.1 Realismus und Relationalität
  • 3.2 Reaktionen und Kritik
• Literaturverzeichnis
• Akademische Werkzeuge
• Andere Internetquellen
• Verwandte Einträge

1. Hauptideen

1.1 Werte physikalischer Variablen

Der Ausgangspunkt von RQM ist, dass es in der Quantenmechanik nicht um eine Wellenfunktion (oder einen Quantenzustand) (psi) geht; Es geht um Werte physikalischer Variablen. Die von RQM angenommene Ontologie umfasst dementsprechend nur physikalische Systeme und Variablen, die Werte annehmen, wie in der klassischen Mechanik. Eine reale Tatsache ist beispielsweise die Position eines Teilchens mit einem bestimmten Wert (x) zu einem bestimmten Zeitpunkt t. Tatsachen wie diese ("das Teilchen befindet sich zum Zeitpunkt t zu (x)") werden als "Ereignisse" oder "Quantenereignisse" bezeichnet. In der Quantentheorie geht es um Ereignisse. In der klassischen Mechanik gibt es jedoch zwei allgemeine Annahmen, die in der Quantentheorie aufgegeben werden.

(a) In der klassischen Mechanik wird angenommen, dass alle Variablen eines Systems immer einen Wert haben. RQM geht dagegen davon aus, dass dies in der Natur im Allgemeinen nicht der Fall ist (Heisenberg 1925; Kochen & Specker 1967). Dies ist vielmehr nur eine Annäherung, die gilt, wenn Quantenphänomene außer Acht gelassen werden. Physikalische Variablen erhalten nur zu bestimmten Zeiten Werte und zu anderen Zeiten keinen Wert. Ereignisse sind mit anderen Worten diskret. Dies ist die grundlegende Intuition, die Heisenberg 1925 veranlasste, den Schlüssel zur Quantenmechanik zu finden. Das heißt, es gibt Fragen, die in der klassischen Mechanik sinnvoll sind, aber in der Natur keine Bedeutung haben. Zum Beispiel ist die Frage „Was ist die y-Komponente des Spins eines Elektrons, wenn seine z-Komponente (frac {1} {2} hslash) ist“bedeutungslos: Sie lässt auch keine operative Definition zu,Es ist auch nicht notwendig für ein realistisches Verständnis der Natur (siehe unten, über Realismus). Wann erhält dann eine generische Variable (A) eines Systems (S) einen Wert? Wann findet ein Ereignis statt? Die RQM-Antwort lautet: Wann und nur wenn das System (S) mit einem zweiten System (S ') interagiert und die Auswirkung der Interaktion auf (S') von der Variablen (A) abhängt. In RQM bedeutet dies, dass eine Variable einen Wert hat.

(b) Die zweite Annahme der klassischen Mechanik, die in RQM fallen gelassen wird, ist, dass es Variablen gibt, die absolute Werte annehmen, nämlich Werte, die von anderen Systemen unabhängig sind. Stattdessen geht RQM davon aus, dass alle (kontingenten) physischen Variablen relational sind. (Die kontingenten Variablen sind diejenigen, bei denen in der klassischen Theorie Phasenraumfunktionen dargestellt werden.) Jeder Wert, den diese Variablen annehmen, wird immer (implizit oder explizit) durch ein zweites physikalisches System gekennzeichnet. Wenn die Variable (A) eines Systems (S) in der Interaktion mit einem zweiten System (S ') einen Wert annimmt, ist der Wert, den sie annimmt, nur relativ zu (S'). Die Aktualisierung eines Ereignisses ist immer relativ zu einem System. Die konkrete Bedeutung davon ist das obige Postulat, nach dem sich das System (S) in Zukunft auf (S 'auswirkt).) hängen (wahrscheinlich) von den Werten ab, die Variablen von (S) in Bezug auf (S ') angenommen haben, aber zukünftige Wege, wie das System (S) ein drittes System beeinflusst (S' ') unterlassen Sie. Das Ensemble aller Ereignisse in Bezug auf ein beliebiges System (S ') wird zusammen mit den damit verbundenen probabilistischen Vorhersagen als "Perspektive" des "Beobachters" (S') bezeichnet.

Die zentrale Behauptung auf der Grundlage von RQM lautet daher: „Verschiedene Beobachter können unterschiedliche Berichte über dieselbe Reihe von Ereignissen abgeben“(Rovelli 1996: 1643). Die Lehrbuchquantenmechanik ist eine vollständige Beschreibung der Perspektive eines einzelnen Beobachters, ignoriert jedoch die Auswirkung dieses Beobachtersystems auf die Perspektive anderer Systeme. RQM betont die Tatsache, dass sich der Beobachter selbst als Quantensystem verhält, wenn er auf andere Systeme einwirkt. Die Beziehung zwischen Perspektiven wird unten diskutiert.

1.2 Relative Variablen: „Verschiedene Beobachter können unterschiedliche Berichte über dieselbe Reihe von Ereignissen geben.“

Relative Variablen sind Variablen, deren Wert nicht von einem einzelnen System, sondern von zwei Systemen abhängt. Ein bekanntes Beispiel ist die Geschwindigkeit eines Objekts in der klassischen Mechanik. Die Geschwindigkeit ist immer implizit oder explizit relativ zu einem zweiten Objekt. In der klassischen Mechanik gibt es keine „Geschwindigkeit eines einzelnen Objekts“, unabhängig von einem anderen Objekt. Andere bekannte Beispiele sind das elektrische Potential (nur das Potential eines Leiters in Bezug auf einen anderen Leiter hat physikalische Bedeutung) und die Position (nur die Position in Bezug auf ein anderes Objekt hat physikalische Bedeutung). Die relationale Quantenmechanik macht einen weiteren langen Schritt in diese Richtung, vorausgesetzt, wir können die Quantenmechanik verstehen, indem wir davon ausgehen, dass alle physikalischen Variablen in diesem Sinne relational sind.

RQM wird manchmal fälschlicherweise als Interpretation angenommen, bei der Subjekte oder Agenten eine Rolle spielen. Die Ursache des Missverständnisses ist die Verwechslung von relativ und subjektiv. Wenn wir sagen, dass unsere Geschwindigkeit in Bezug auf die Sonne 11 km / s beträgt, gehen wir nicht davon aus, dass die Sonne subjektiv ist. Wenn wir sagen, dass der Abstand zwischen einem Wegweiser und einer Straßenkreuzung 100 Meter beträgt, denken wir nicht, dass die Kreuzung einer Straße ein Agent ist. In einer naturalistischen Perspektive sind eine Person, ein Agent, ein Subjekt physische Systeme. Andererseits wird die Welt, auf die sich diese Person, dieser Agent oder dieses Subjekt bezieht, durch den Wert der Variablen in Bezug auf das physische System beschrieben, das sie ist. Dies ist wie zu sagen, dass ein Subjekt, das auf der Erde wohnt, den Kosmos rotieren sieht, weil sich die Erde dreht. Zu sagen, dass RQM Subjekte oder Agenten erfordert, ist der gleiche Fehler wie zu sagen, dass unsere Erklärung der täglichen Rotation von Sonne, Mond und Sternen um die Erde die Berücksichtigung von Entscheidungsfreiheit oder Subjektivität erfordert: ein offensichtlicher Unsinn. In RQM gibt es nichts Subjektives, Idealistisches oder Mentalistisches.

1.3 Beobachter und Messung

In Lehrbuchpräsentationen geht es in der Quantenmechanik um Messergebnisse, die durchgeführt werden, wenn ein „Beobachter“eine „Messung“an einem Quantensystem durchführt. Was ist ein Beobachter, wenn alle physikalischen Systeme Quanten sind? Was zählt als Messung? Häufige Antworten führen dazu, dass der Beobachter makroskopisch ist, Dekohärenz einsetzt, irreversibel ist, Informationen registriert oder ähnliches. RQM verwendet nichts dergleichen. Jedes System kann unabhängig von seiner Größe, Komplexität oder sonstwie die Rolle des quantenmechanischen Beobachters des Lehrbuchs spielen. Die "Messergebnisse" eines bestimmten Beobachters beziehen sich jedoch nur auf Werte der Variablen des Quantensystems relativ zu diesem System. Insbesondere wirken sie sich nicht auf Ereignisse im Vergleich zu anderen Systemen aus. In diesem Sinne beziehen sich Lehrbuchpräsentationen der Quantenmechanik auf „Messergebnisse“. In der relationalen Interpretation zählt jede Interaktion als Messung, sofern ein System das andere beeinflusst und dieser Einfluss von einer Variablen des ersten Systems abhängt. Jedes physikalische Objekt kann als Definition einer Perspektive angesehen werden, auf die sich alle Werte physikalischer Größen beziehen können.

Nach RQM ist die Quantenmechanik daher keine Theorie der Dynamik einer Entität (psi), aus der die Welt unserer Erfahrung irgendwie hervorgeht. Es handelt sich stattdessen um eine Theorie über die Standardwelt unserer Erfahrung, die durch Werte beschrieben wird, die herkömmliche physikalische Variablen bei Wechselwirkungen annehmen, und über die Übergangswahrscheinlichkeiten, die bestimmen, welche Werte wahrscheinlich realisiert werden, wenn andere dies tun.

1.4 Die Wellenfunktion

Die Wellenfunktion und allgemeiner der Quantenzustand (psi) werden in mehreren Darstellungen der Quantentheorie realistisch interpretiert. Aus der Sicht von RQM erzeugt genau dies die Verwirrung über die Quantentheorie (Rovelli 2018). RQM umgeht die Theoreme für die Realität der Wellenfunktion (Leifer 2014; Pusey, Barrett & Rudolph 2012), da es sich nicht um eine stark realistische Theorie im unten definierten Sinne handelt, die eine implizite Annahme dieser Theoreme darstellt. Die Interpretation der Wellenfunktion im Kontext von RQM ähnelt der Interpretation der Hamilton-Jacobi-Funktion in der klassischen Mechanik: ein theoretisches Werkzeug, um die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten zukünftiger Ereignisse auf der Grundlage bestimmter Kenntnisse zu erleichtern.

Die Beziehung zwischen der Wellenfunktion (psi) und der Hamilton-Jacobi-Funktion (S) ist mehr als eine Analogie, da in der semiklassischen Näherung das Späte das erste ((psi / sim / exp iS /) annähert / hslash)). Diese Tatsache kann aus folgendem Grund als Argument gegen eine realistische Interpretation von (psi) angesehen werden. Eine Möglichkeit, die Interpretation einer Größe im mathematischen Apparat einer physikalischen Theorie zu klären, besteht darin, zu untersuchen, worauf sich diese Größe in einer Näherung reduziert, in der die Interpretation klar ist. Die Hamilton-Jacobi-Funktionen beispielsweise eines klassischen Teilchens haben keine realistische Interpretation. Beachten Sie, dass wir bei einer realistischen Interpretation mysteriöse Zusammenbrüche und Sprünge erzeugen würden, wie wir sie für die Wellenfunktion haben. Das Aufheben der Quantenzustände einer realistischen Interpretation vermeidet Sprünge und Zusammenbrüche.(Ein weiteres Argument gegen die realistische Interpretation von (psi) findet sich in Rovelli 2016.)

In der klassischen Mechanik können wir auf die Hamilton-Jacobi-Funktion verzichten. Dies zeugt von seinem Mangel an ontologischem Gewicht. Ebenso können wir in der Quantentheorie auf (psi) verzichten. Ein Beweis dafür ist, dass die vollständige frühe Entwicklung der quantenmechanischen Formalismen (Heisenberg 1925; Born & Jordan 1925; Dirac 1925; Born, Heisenberg & Jordan 1926) vor der Arbeit liegt, in der (psi) eingeführt wurde (Schroedinger 1926). ! Die Quantenmechanik kann ohne Bezugnahme auf den Quantenzustand als Wahrscheinlichkeitstheorie für Ereignissequenzen formuliert werden. Zum Beispiel kann die Quantentheorie formuliert werden, indem die nicht kommutative Algebra von Observablen und eine Ein-Parameter-Gruppe von Automorphismen der Algebra, die die Zeitentwicklung darstellen, sowie eine einzelne positive lineare Funktion in der Algebra angegeben werden. Gleichermaßenes kann in Form von Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen Ensembles von Werten von Variablen formuliert werden; Diese können direkt berechnet werden, beispielsweise mit Pfadintegralmethoden. Der Status (psi) ist ein praktisches und kein notwendiges Werkzeug.

Was ist dann der Quantenzustand in der relationalen Interpretation? Es ist ein mathematisches Gerät, das sich auf zwei Systeme bezieht, nicht auf ein einziges. Es codiert die Werte der Variablen der ersten, die bei der Interaktion mit der zweiten aktualisiert wurden (Groenewold 1957); Es codiert daher alles, was wir in Bezug auf die zukünftigen Werte dieser Variablen in Bezug auf das zweite System vorhersagen können. Der Zustand (psi) kann mit anderen Worten als nichts anderes als ein Kompendium von Informationen interpretiert werden, die durch Messungen angenommen, bekannt oder gesammelt werden und die vollständig durch eine bestimmte Geschichte von Wechselwirkungen bestimmt werden: die Wechselwirkungen zwischen dem System und einer Sekunde Beobachtungssystem. Auf diese Weise verstanden ist der Quantenzustand immer und nur ein relativer Zustand im Sinne von Everett (1957). In diesem Sinne ist RQM „Everettian“;es ist so in einem anderen Sinne als die Interpretationen von Many Worlds, die auf einer realistischen Interpretation der universellen Wellenfunktion basieren, die in RQM abgelehnt wurde.

1.5. Quantenüberlagerung: Kann eine Katze halb tot, halb lebendig sein?

Wenn (psi ') und (psi' ') zwei (orthogonale) Quantenzustände eines Systems sind, sagt die Quantenmechanik voraus, dass sich das System auch im Zustand (psi = (psi' +) befinden kann / psi '') / / sqrt {2}). Dies ist das Überlagerungsprinzip, ein Eckpfeiler der Theorie. Wenn zum Beispiel (psi ') der Zustand einer lebenden Katze und (psi' ') der Zustand einer toten Katze ist, dann ist (psi) ein Zustand, in dem sich die Katze befindet Quantenüberlagerung von Toten und Lebenden; Die Theorie sagt voraus, dass dies ein möglicher Zustand einer Katze ist. Warum sehen wir dann nie Katzen, die halb lebendig und halb tot sind? Das heißt: Warum sehen wir keine makroskopischen Objekte in Quantenüberlagerungen?

Die Antwort ist, dass die Existenz von Zuständen wie (psi = (psi '+ / psi' ') / / sqrt {2}) nicht bedeutet, dass wir „Überlagerungen sehen“sollten: was wir „sehen“, nämlich Was wir nach der Lehrbuchquantentheorie messen, sind Eigenwerte von selbstadjunkten Operatoren, keine Quantenzustände. Gemessene Eigenwerte sind immer eindeutig und werden niemals „überlagert“.

Was bedeutet es dann für einen Staat, eine Überlagerung zu sein? Erstens bedeutet dies, dass jede Beobachtung des Systems ergibt, wenn ein Observable den Wert (a ') in (psi') und den Wert (a '') in (psi '') hat entweder (a ') oder (a' '), jeweils mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/2. Zweitens wird die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Ergebnisse der Messung eines beobachtbaren Objekts, das nicht diagonal in der Basis ((psi '), (psi' ')) ist, durch Interferenzen beeinflusst: das heißt, es wird nicht der Mittelwert der Durchschnittswerte der beobachtbaren Werte in (psi ') und (psi' ') sein. Dies und nichts anderes bedeutet, sich in einer Quantenüberlagerung zu befinden. Daher die Antwort auf die Frage "Warum sehen wir nie Katzen, die halb lebendig und halb tot sind?" ist: weil die Quantentheorie vorhersagt, dass wir solche Dinge niemals sehen. Es sagt voraus, dass wir Katzen entweder lebend oder tot sehen. Es wird auch vorausgesagt, dass wir im Prinzip in der Lage sein sollten, Interferenzeffekte zwischen den beiden Zuständen vorherzusagen. Diese Interferenzeffekte werden bei makroskopischen Systemen (wie Katzen) durch Dekohärenz stark unterdrückt, daher sagt die Theorie tatsächlich voraus, dass sie in Übereinstimmung mit unserer Erfahrung äußerst schwer zu beobachten sind.

Ein Problem tritt jedoch in der Quantenmechanik auf, wenn wir fragen, was die Katze selbst wahrnehmen würde. Angenommen, das Gehirn der Katze misst, ob ihr Herz schlägt oder nicht. Die Theorie sagt voraus, dass das Gehirn entweder feststellen wird, dass es dies tut oder nicht. In der Quantenmechanik des Lehrbuchs impliziert dies einen Zusammenbruch von (psi) zu entweder (psi ') oder (psi' '). Dies impliziert wiederum, dass keine weiteren Interferenzeffekte zwischen diesen beiden Zuständen auftreten werden. Und dies widerspricht der Schlussfolgerung, dass Interferenzeffekte, obwohl sie aufgrund der Dekohärenz gering sind, dennoch real sind. Dieses Problem wird durch RQM durch das obige Postulat gelöst: Die Art und Weise, wie die Katze als Quantensystem ein externes System beeinflusst, wird nicht durch die spezifische Art und Weise beeinflusst, wie das Herz der Katze ihr Gehirn beeinflusst hat. Das ist,Der Zustand der Katze in Bezug auf die Außenwelt bricht nicht zusammen, wenn ein Teil der Katze mit einem anderen interagiert.

2. Verwandte Probleme

2.1 Informationen

Die frühen Präsentationen von RQM wurden in der Sprache der Informationstheorie formuliert (Rovelli 1996). Der Quantenzustand ist ein Weg, die Informationen zu codieren, die ein Beobachtungssystem (S ') über ein Quantensystem (S) haben kann, das für die Vorhersage zukünftiger Wege relevant ist, auf die (S) (S') beeinflussen kann.. Diese Informationen werden durch die Art und Weise bestimmt, wie (S) (S ') in der Vergangenheit beeinflusst hat. In Rovelli (1996) wurde die Hoffnung geweckt, dass eine vollständige Rekonstruktion des Quantenformalismus auf der Grundlage einfacher Informationspostulate möglich ist. Es wurden zwei Hauptpostulate vorgeschlagen:

• (i) relevante Informationen sind für ein System mit kompaktem Phasenraum endlich;
• (ii) neue Informationen können immer erhalten werden.

Die beiden Postulate stehen nicht im Widerspruch zueinander, da beim Sammeln neuer Informationen einige frühere relevante Informationen zwischen irrelevant liegen. "Relevant" bedeutet hier, dass es zukünftige Wahrscheinlichkeiten beeinflusst. Ein Moment der Reflexion zeigt, dass das erste Postulat die charakteristische Diskretion der Quantentheorie impliziert, das zweite die Heisenbergschen Unsicherheiten. Sehr ähnliche Postulate wurden von Zeilinger und Bruckner unabhängig vorgeschlagen (Zeilinger 1999; Brukner & Zeilinger 2003).

Wie später in Dorato (2017) betont, wird Information am besten nicht als primärer Begriff verstanden. Es muss physisch in Bezug auf etwas anderes definiert werden; als solches kann es einen wichtigen Begriff in „Theorien des Prinzips“im Sinne von Einstein (1919) spielen. In RQM werden die Informationen relational als relative Informationen (im Sinne von Shannon) definiert, die ein physikalisches System über ein anderes System hat. Relative Information ist die physikalische Korrelation zwischen zwei Systemen (siehe Rovelli 1996), nämlich ein Maß für die Differenz zwischen der möglichen Anzahl von Zuständen des kombinierten Systems und dem Produkt der Anzahl von Zuständen der beiden Systeme aufgrund des Vorhandenseins physikalischer Einschränkungen. Wir sagen also, dass eine Variable (O_A) eines Systems Informationen über eine Variable (A) eines anderen Systems enthält, wenn die Werte, die (A) und (O_A) annehmen können, korreliert sind. Im Geiste von Shannon ist dies eine sehr schwache Definition von Informationen, die keine mentalistischen, semantischen oder kognitiven Aspekte aufweist. Die starke Informationsperspektive der frühen Arbeiten in RQM hat mehrere spätere Entwicklungen informationstheoretischer Ansätze zu den Grundlagen der Quantentheorie beeinflusst (siehe unten).

2.2 Diskretion

Diskretion ist kein akzessorischer Aspekt der Quantentheorie: Sie ist ihr charakteristischstes Merkmal (und sie gibt der Theorie ihren Namen).

Diskretion tritt in der Quantentheorie auf zwei verwandte Arten auf. Erstens ist die Menge an Informationen, die über den Zustand eines Systems gesammelt werden können, das sich in einem endlichen Bereich R seines Phasenraums befindet, endlich. Es ist gegeben durch das Liouville-Maß von R geteilt durch die Planck-Konstante pro Freiheitsgrad. Dies verursacht diskrete Spektren. Kontinuierliche Spektren erfordern unendliche Phasenräume und können als Effekte von Idealisierungen angesehen werden. Die Diskretion der Quantenmechanik wird durch das erste der beiden Informationspostulate erfasst.

Zweitens beschreibt die Quantenmechanik die Welt anhand von Variablenwerten zu bestimmten diskreten Zeiten. Dieser zweite Aspekt der Diskretion wird direkt durch die spärliche (oder "Flash") Ontologie von RQM erklärt. Die Geschichte eines Quantenteilchens ist zum Beispiel weder eine kontinuierliche Linie als Raumzeit (wie in der klassischen Mechanik) noch eine kontinuierliche Wellenfunktion zur Raumzeit. In Bezug auf jedes andere System handelt es sich vielmehr um eine diskrete Reihe von Wechselwirkungen, die jeweils in der Raumzeit lokalisiert sind.

Die Flash-Ontologie von RQM scheint eine Schwierigkeit aufzuwerfen: Was bestimmt den Zeitpunkt für das Eintreten der Ereignisse? Das Problem ist die Schwierigkeit, einen bestimmten Moment festzulegen, wenn beispielsweise eine Messung stattfindet. Die Frage wird in Rovelli (1998) angesprochen, wobei beobachtet wird, dass die Quantenmechanik selbst eine (probabilistische) Vorhersage darüber liefert, wann eine Messung stattfindet. Dies liegt daran, dass die Frage, ob eine Messung stattgefunden hat oder nicht, darin besteht, festzustellen, ob eine Zeigervariable (O_A) im Beobachtungssystem (S) ordnungsgemäß mit der gemessenen Variablen (A / korreliert wurde)) des Systems (A). Dies ist wiederum eine physikalische Frage, die sinnvoll ist, da sie empirisch gestellt werden kann, indem (A) und (O_A) gemessen und überprüft werden, ob sie konsistent sind.

2.3 Vergleich mit anderen Interpretationen

Eine Möglichkeit, eine Interpretation der Quantenmechanik zu klären, besteht darin, sie mit den am meisten diskutierten Alternativen zu vergleichen.

Lehrbuch Kopenhagen: RQM ist zu einem guten Teil eine Vervollständigung der Standard-Lehrbuchinterpretation. Der Unterschied besteht darin, dass letzterer die Existenz einer klassischen Welt oder eines klassischen Beobachters voraussetzt und beschreibt, wie Quantensysteme diese in einer Interaktion beeinflussen. Die relationale Interpretation geht im Gegenteil davon aus, dass diese Beschreibung für jedes physikalische System gültig ist. Somit ist RQM eine Art „demokratisiertes“Kopenhagen, in dem die Rolle des einzelnen Beobachters von jedem physischen System übernommen werden kann.

Viele Welten: Sowohl RQM als auch die Interpretation vieler Welten (siehe Vaidman 2002 [2018]) wurzeln in der Arbeit von Everett (1957). Beide versuchen, das Rätsel der Quantentheorie durch Hinzufügen eines Indexikalitätsniveaus zu lösen. In RQM haben Variablen Werte in Bezug auf andere physikalische Systeme. In vielen Welten haben Variablen Werte in Bezug auf Zweige der universellen Wellenfunktion. In keiner der Interpretationen gibt es eine a priori besondere Rolle für die Messung oder für Beobachter. Der Unterschied ist das zutiefst unterschiedliche ontologische Engagement: Die Interpretation der vielen Welten basiert auf einer realistischen Interpretation der universellen Wellenfunktion, die einem deterministischen Evolutionsgesetz folgt. Dies impliziert, dass die Interpretation der vielen Welten dann hart arbeiten muss, um die Heisenberg-Unsicherheit (über die Indexikalität der Zweige) wiederherzustellen. Wahrscheinlichkeiten (über subjektive Interpretation der Wahrscheinlichkeit) und Diskretion. RQM hat all dies leicht in seiner Grundlage. Andererseits basiert die Interpretation von Many Worlds auf einer (einigen zufolge aufgeblasenen, aber) realistischen No-Nonsense-Metaphysik, die für RQM ausgeschlossen ist. Die beiden können vielleicht durch die einfache Beobachtung näher gebracht werden, dass Modalität immer in einen Realismus mehrerer Welten à la Lewis (1986) umgewandelt werden kann, bei dem Aktualität gegen Indexikalität getauscht wird. Handelsaktualität gegen Indexikalität. Handelsaktualität gegen Indexikalität.

Versteckte Variablen (Bohm): Hidden-Variable-Theorien, von denen die Bohm-Theorie (Bohm 1952) das beste verfügbare Beispiel ist, liefern eine realistische und deterministische Interpretation der Quantenmechanik. Die Ähnlichkeit zwischen RQM und Bohm-Theorie liegt in der realistischen Interpretation einiger Variablen, wie beispielsweise der Position eines Teilchens. Ein Unterschied besteht in der spärlichen Ontologie von RQM im Vergleich zu der Annahme von Mengen, die im Prinzip nicht beobachtbar sind und die in der Böhm-Theorie impliziert sind.

Physikalischer Kollaps: Physikalische Kollaps-Theorien wie Ghirardi, Rimini und Weber (1986) und Penrose (1996) sind physikalisch vom Standard-QM zu unterscheiden, das stattdessen bis zu entgegengesetzten empirischen Angaben im RQM als korrekt angenommen wird.

Es gibt auch aktuelle Interpretationen der Quantenmechanik, die der relationalen Interpretation nahe kommen:

Zeilinger Bruckner: Die relationale Interpretation kommt der von Zeilinger und Bruckner entwickelten Sichtweise der Quantentheorie sehr nahe; Insbesondere wurden in (Zeilinger 1999, Brukner & Zeilinger 2003) unabhängig voneinander nahezu identische Postulate wie die ursprünglichen von RQM vorgeschlagen. Diese Ideen führten zu einigen interessanten mathematischen Arbeiten, die darauf abzielen, den Formalismus der Quantentheorie aus informationstheoretischen Postulaten präzise abzuleiten. Für Versionen dieses Programms, die eng mit RQM zusammenhängen, siehe (Grinbaum 2005; Höhn 2017; Höhn & Wever 2017).

QBism: Die Betonung der Information in Rovelli (1996) beeinflusste die Geburt des QBism (siehe Fuchs 1998: 3). Es gibt Ähnlichkeiten zwischen RQM und QBism (Fuchs 2001, 2002 [OIR]). Eine Ähnlichkeit ist die Betonung des Fallens von Fragen, die als bedeutungslos angesehen werden. Die zweite ist die Verwendung der Sprache der Informationstheorie (Spekkens 2014). Der Unterschied liegt hauptsächlich in der Art und Weise, wie die Informationen zum Thema behandelt werden. In RQM ist dieses Thema vollständig eingebürgert: Es wird selbst als physikalisches System betrachtet, das durch die Quantentheorie beschrieben werden kann. Dies führt zu einer definitiv stärkeren Version des Realismus als QBism und zur Betonung des relationalen Aspekts aller Variablen. In QBism liegt der Schwerpunkt stattdessen auf der Information über die Welt, die von einem einzelnen Thema gehalten wird, das als primäres Thema betrachtet wird. In RQMDie Informationen sind relative Informationen (im Sinne von Shannon), die ein physikalisches System über ein anderes System hat. es ist nicht primär (siehe Dorato 2017): Es kann einfach physikalisch als Korrelation zwischen den beiden Systemen verstanden werden, die von einem dritten System beobachtet werden kann (Rovelli 1996).

Richard Healey: Healeys pragmatistischer Ansatz (Healey 1989) hat mit RQM gemeinsam, dass der Quantenzustand keine Beschreibung der physikalischen Realität ist, auch nicht unvollständig. Seine Hauptfunktion besteht darin, ein (entbehrliches) Werkzeug zur Erzeugung von Quantenwahrscheinlichkeiten zu sein. Der Hauptunterschied ist die Betonung dessen, worauf Quantenzustände relativ sind. Für Healeys pragmatistische Sichtweise bezieht sich eine Quantenzustandszuweisung nur auf die Perspektive eines tatsächlichen oder potenziellen Agenten (Healey 2012). In RQM sind Werte objektiv und relativ zu jedem physischen System. Die Beschränkung der Quantentheorie auf ihre Verwendung durch Agenten ist für Healeys pragmatistische Philosophie kein Problem. In einer naturalistischen Perspektive ist es eher so, dass nach einem Verständnis der Natur gesucht wird, das auch dort von Bedeutung bleibt, wo keine Agenten in der Nähe sind. Dies ist der gleiche Unterschied wie zwischen RQM und QBism. Aber Healeys Position ist näher an RQM als an QBism, denn während die Quantenzustandszuweisungen des QBism vom epistemischen Zustand des Agenten abhängen, hängt für Healey der einem System zugeschriebene Quantenzustand nur von den physikalischen Umständen ab, die die Perspektive des Agenten definieren.

2.4 Vertretung

Die Frage der Interpretation der Quantenmechanik hängt eng mit der Frage der Möglichkeit zusammen, eine Repräsentation anzubieten: eine Beschreibung dessen, was in der Welt geschieht. Es kann nützlich sein, eine einfältige bildliche Darstellung der Bilder zu geben, die unterschiedliche Interpretationen unterstützen. Stellen Sie sich vor, zum Zeitpunkt (t_1) ist ein radioaktives Atom von Geigerzählern umgeben, und zum Zeitpunkt (t_2) klickt einer der Zähler, nachdem er ein Produkt des Zerfalls entdeckt hat. Was ist um das Intervall (t_1) - (t_2) passiert?

• Nach der Lehrbuchquantentheorie tritt die Wellenfunktion eines im Kern klassisch eingeschlossenen Teilchens symmetrisch aus dem Kern aus und füllt den den Kern umgebenden Raum aus. Im Moment der Erkennung verschwindet diese Wellenfunktion auf magische Weise überall außer an dem bestimmten Detektor, der klickt.
• Nach der Interpretation von Many Worlds klicken alle Detektoren. Tatsächlich klickt jeder Detektor zu jedem Zeitpunkt, aber die Wellenfunktion des Universums verzweigt sich kontinuierlich in unzählige Zweige: Wir selbst befinden uns zufällig in einem bestimmten Zweig, in dem ein bestimmter Detektor zu einem bestimmten Zeitpunkt klickt.
• Nach der Bohmiam-Interpretation leckt die Wellenfunktion gleichmäßig gleichmäßig im Raum, aber gleichzeitig bewegt sich das zugehörige Teilchen, das von dieser Wellenfunktion geleitet wird, im Zickzack, bis es auf einen bestimmten Detektor trifft.
• Nach physikalischen Kollapsinterpretationen tritt die Wellenfunktion ebenfalls gleichmäßig aus, aber wenn die Wirkung auf die schweren Geigerdetektoren zu viel Materie zu verdrängen beginnt, kollabiert die Wellenfunktion wie in der Lehrbuchinterpretation, wird jedoch von einem hypothetischen dynamischen Prozess angetrieben, der dies nicht getan hat wurde jedoch explizit beobachtet (Ghirardi 2002 [2018]).
• Was ist mit RQM? Im Sinne von Heisenberg gibt es in der Natur weder eine tatsächliche Wellenfunktion noch eine Tatsache über die Position des Teilchens in Bezug auf den Geigerzähler zu irgendeinem Zeitpunkt zwischen t1 und t2. Es kann jedoch auch andere Tatsachen geben. Zum Beispiel die Position des Partikels in Bezug auf ein Luftmolekül auf dem Weg. Diese haben andererseits keinen Einfluss auf die Position des Partikels in Bezug auf den Geigerzähler, der zum Zeitpunkt t2 aktualisiert wird und dessen Wahrscheinlichkeitsverteilung nicht von der Position des Partikels in Bezug auf die Luftmoleküle abhängt.

2.5 Frauchiger-Renner-Experiment und Lokalität

Das Frauchiger-Renner-Gedankenexperiment (Frauchiger & Renner 2018) kann als indirekte Unterstützung für RQM angesehen werden, da es die Idee konkretisiert, dass „verschiedene Beobachter unterschiedliche Berichte über dieselbe Reihe von Ereignissen geben können“, wie im ursprünglichen RQM Slogan (Rovelli 1996: 1463). Das Experiment wird im konzeptionellen Rahmen von RQM von Waaijer und van Neerven (2019 [OIR]) diskutiert.

Die Anwendung von RQM auf den EPR-Kontext und das Problem der Quantennichtlokalität wurde zunächst in Smerlak und Rovelli (2007) und (Laudisa 2001) diskutiert. Einige der Behauptungen der früheren Diskussion über RQM als „lokal“wurden in Frage gestellt und weisen darauf hin, dass RQM auf jeden Fall „gezwungen werden sollte, irgendeine Form von Nichtlokalität in Quantenphänomenen zu akzeptieren“(Laudisa 2019: 227). Eine neuere Diskussion findet sich in Martin-Dussaud, Rovelli und Zalamea (2019), wo ein spezifischer Sinn, in dem die Quantentheorie aus RQM-Sicht nicht lokal ist, spezifiziert und heruntergespielt wird. Siehe auch Pienaar (2018 [OIR]) für Kommentare.

2.6 Solipsismus?

Auf den ersten Blick scheint RQM eine Form des perspektivischen Solipsismus zu implizieren, da die Werte von Variablen, die in der Perspektive eines bestimmten Systems (S ') realisiert werden, nicht unbedingt dieselben sind wie diejenigen, die in Bezug auf ein anderes System (S') realisiert wurden.). Dies ist jedoch nicht der Fall, wie sich direkt aus der Quantentheorie selbst ergibt. Der Schlüssel ist zu beobachten, dass jeder physikalische Vergleich selbst eine Quanteninteraktion ist. Angenommen, die Variable (A) von (S) wird durch (S ') gemessen und in der Variablen (A') von (S ') gespeichert. Dies bedeutet, dass die Interaktion eine Korrelation zwischen (A) und (A ') erzeugt hat. Dies bedeutet wiederum, dass ein drittes System, das (A) und (A ') misst, mit Sicherheit konsistente Werte findet. Das heißt: Die Perspektiven von (S ') und (S' ') stimmen in dieser Hinsicht überein, und dies kann in einer physischen Interaktion überprüft werden.

Zum Beispiel: Stellen Sie sich vor, der Experimentator (S ') misst den Spin des Elektrons (S) und schreibt den Wert dieses Spins auf ein Blatt Papier. Im Prinzip kann die Experimentatorin (S '') ein Experiment entwickeln, bei dem sie einen Effekt aufgrund einer Interferenz zwischen den beiden Zweigen erkennen kann, bei denen der Spin des Elektrons (und des Textes) den einen oder anderen Wert hat. Aber wenn (S '') den Spin misst und das Blatt Papier liest, wird sie feststellen, dass die Experimentatorin (S ') den gleichen Spin wie sie selbst gesehen hat.

Warum? Weil die Quantentheorie dies vorhersagt, wie aus dem Folgenden ersichtlich ist: In Bezug auf (S '') ergibt die erste Wechselwirkung einen Quantenzustand der Form

) begin {align} & / ket { text {spin up}} times / ket { text {Papier mit Text 'spin up'}} & + / ket { text {spin down}} times / ket { text {Papier mit Text 'Spin Down'}} end {align})

Durch Messen des Spins wird der Zustand auf einen einzelnen Zweig der beiden projiziert, und beide Zweige führen zu Konsistenz. Solange wir keine subtilen Interferenzphänomene verfolgen, die hinter der Dekohärenz verborgen sind, impliziert RQM, dass wir alle „dieselbe Welt sehen“.

3. Allgemeine Kommentare

3.1 Realismus und Relationalität

Der zentrale Schritt von RQM besteht darin, alle physikalischen Variablen als relational zu interpretieren, nämlich sich auf zwei Systeme zu beziehen, nicht auf ein einziges, und sie als nur in Interaktionen realisiert anzusehen. Die Relationalität spielt eine immer dominierende Rolle, da unser Wissen über die natürliche Welt zugenommen hat. Beispiele sind die relationale Natur der Geschwindigkeit in der klassischen Mechanik, der Lokalität in der allgemeinen Relativitätstheorie, des Potentials im Elektromagnetismus, der Eichinvarianten Observablen in nicht-abelschen Eichentheorien und vielen anderen. RQM ist einen Schritt weiter in diese Richtung. Ernst genommen, können die philosophischen Implikationen dieser relationalen Überanstrengung schwerwiegend sein. Das wichtigste ist eine Schwächung einer starken Version des Realismus.

Wenn wir unter Realismus die Annahme verstehen, dass die Welt „da draußen“ist, unabhängig von unseren mentalen Zuständen oder Wahrnehmungen, gibt es in RQM nichts, was dem Realismus widerspricht. Aber wenn wir unter Realismus die stärkere Annahme verstehen, dass jede Variable jedes Subsystems der Welt jedes Mal einen einzigen Wert hat, dann wird diese starke Version des Realismus durch RQM geschwächt. Die Ontologie von RQM ist eine spärliche ("Flash") Ontologie relationaler Quantenereignisse, die als primitiv betrachtet und nicht von einer "zugrunde liegenden" Darstellung abgeleitet wird.

Diese Schwächung des Realismus geht in eine ähnliche Richtung wie bei der Relativitätstheorie von Galiläa oder Einstein, die gezeigt hat, dass es keine Tatsache der Materie in der Geschwindigkeit eines einzelnen Objekts oder in der Gleichzeitigkeit zweier Räume wie getrennte Ereignisse allein gibt. Ist aber ein radikaler Schritt in diese Richtung. In Laudisa (2019) wird darauf hingewiesen, dass RQM keine tiefere Rechtfertigung oder zugrunde liegende dynamische Darstellung des Hauptprozesses liefert: die Aktualisierung von Quantenereignissen bei Wechselwirkungen. Dies ist der Prozess, der in der Lehrbuchquantentheorie als Messung bezeichnet wird und von einer Zustandsreduktion begleitet wird. Die Quantenmechanik gibt Wahrscheinlichkeiten für das Eintreten von Quantenereignissen an, keine Geschichte, die darstellt, wie sie eintreten. Dieser Kernaspekt der Quantentheorie wird in RQM nicht gelöst: Er wird als eine Tatsache der Welt angesehen. Was RQM löst, ist die Frage, wann dies geschieht: Jedes Mal, wenn ein System ein anderes beeinflusst, geschieht dies relativ zu diesem anderen System. Was RQM tut, ist zu zeigen, dass dies nicht im Widerspruch zur Existenz von Interferenzeffekten steht. Die Kerndiskriminierung der Quantenereignisaktualisierung wird in RQM jedoch nicht „erklärt“: Sie wird als das Bild verstanden, wie die Natur gemäß der Quantentheorie funktioniert.

Die Schwächung des Realismus ist der „zu zahlende Preis“für die relationale Interpretation der Quantenmechanik. Es kann mit dem „zu zahlenden Preis“in anderen Interpretationen verglichen werden, wie der aufgeblasenen Ontologie und der Distanz zwischen der Ontologie und der Welt, wie wir sie in der Interpretation der vielen Welten sehen, der Existenz von Variablen, die im Prinzip nicht beobachtbar sind, und dem Verlust von Lorentz-Invarianz der Böhm-Theorie und so weiter.

Die andere Seite der Medaille eines jeden „zu zahlenden Preises“ist die Lehre, die wir aus dem empirischen Erfolg der Quantentheorie ziehen können: Für die Interpretation vieler Welten ist die Lehre beispielsweise die reale Existenz anderer Zweige, für die Böhm-Theorie die tatsächliche Existenz nicht beobachtbarer Variablen, die einen bevorzugten Referenzrahmen auswählen, und so weiter. Für RQM besteht die Lehre aus der Quantentheorie darin, dass die Beschreibung der Art und Weise, wie verschiedene physikalische Systeme sich gegenseitig beeinflussen, wenn sie interagieren (und nicht die Art und Weise, wie physikalische Systeme "sind"), alles erschöpft, was über die physikalische Welt gesagt werden kann. Die physische Welt muss als ein Netz interagierender Komponenten beschrieben werden, bei dem der Zustand eines isolierten Systems oder der Wert der Variablen eines isolierten Systems keine Bedeutung hat. Der Zustand eines physischen Systems ist das Netz der Beziehungen, die es zu den umgebenden Systemen unterhält. Die physische Struktur der Welt wird als dieses Beziehungsnetz identifiziert. Der Begriff der Substanz, der in der westlichen Philosophie eine wichtige Rolle spielt, könnte unangemessen sein, um diese Wissenschaft zu erklären. Vielleicht bietet die Idee einer „gegenseitigen Abhängigkeit“[Nāgārjuna 1995] einen relevanten philosophischen Kader.

3.2 Reaktionen und Kritik

In van Fraassen (2010) untersucht Bas van Fraassen „die Welt der Quantenmechanik, wie sie RQM darstellt“(2010: 390) und klärt, was relativ zu Beobachtern ist und was nicht. Er konzentriert sich auf die scheinbar paradoxen Aspekte von RQM. Die Grenzen der Informationen, die Beobachter haben können und die nur durch physische Interaktion erlangt werden können, haben überraschende Konsequenzen für komplexe Situationen, in denen ein Beobachter eine Messung durchführt, ein zweiter Beobachter Messungen am ersten und seinem Ziel durchführt und sogar ein dritter Beobachter kommt in und beobachtet einen Prozess, an dem die ersten beiden Beobachter beteiligt sind. Van Fraassen kommt zu dem Schluss, dass alle Konsistenzfragen zur Ruhe gelegt werden können, wenn die Darstellung der Situation in RQM richtig verstanden wird. Andererseits beobachtet er auch, dass, wenn in RQM, wie der Zustand eines Systems relativ zu einem Beobachter ist,ist selbst nicht relativ zu irgendetwas, dann kann die Frage aufgeworfen werden, welche Beziehungen zwischen dem Zustand eines bestimmten verschränkten Systems oder seinen Komponenten relativ zu verschiedenen Beobachtern bestehen. Er schlägt ein zusätzliches Postulat vor, das die Beschreibung desselben Systems, wie es von verschiedenen Beobachtern gegeben wurde, schwach in Beziehung setzt, was die Möglichkeit verbietet, Inkonsistenzen zu stören, die durch die Multiplikation von Perspektiven möglich sind.

Laura Candiotto (2017) argumentiert, dass der beste philosophische Rahmen für RQM der Ontic Structural Realism (OSR) ist (Ladyman & Ross 2007; French & Ladyman 2011). Der ontische strukturelle Realismus soll eine vertretbare Form des wissenschaftlichen Realismus sein (Ladyman 2007 [2019]); es spricht sich für die Priorität von Beziehungen gegenüber Substanzen als eigenständige Einzelobjekte aus (Morganti 2011). Für Candiotto ist RQM eine realistische Theorie, die den Begriff der Beziehung (die physikalische Interaktion zwischen Systemen und Instrumenten) als primitiv annimmt. Objekte entstehen als relationale „Knoten“(Französisch 2006) oder Schnittpunkte von Prozessen. Der Mangel an Beobachterunabhängigkeit ist nicht die Unfähigkeit, einen Bericht über die Struktur der Materie zu liefern, da es keine intrinsischen Eigenschaften gibt, die Systemen unabhängig von ihren Wechselwirkungen zugewiesen werden können. Daher ist diese Struktur selbst relational und daher insbesondere vom Beobachter abhängig. Beziehungen über dynamische Prozesse des Informationsaustauschs können als Bausteine des Universums angesehen werden.

Die Beziehung zwischen RQM und ontischem strukturellen Realismus wurde auch von Mauro Dorato (2016) hervorgehoben. Dorato gibt eine umfassende Bewertung des RQM und weist auf seine Hauptmerkmale hin. Er betont dann zwei Aspekte, die RQM charakterisieren. Die erste ist eher eine revisionäre als eine beschreibende metaphysische Darstellung der Quantentheorie; das heißt: zentrale Annahmen des gesunden Menschenverstandes müssen gehen, wenn sie zeitgenössischen physikalischen Theorien widersprechen. Hier wird die Voraussetzung aufgegeben, dass Quantensysteme nicht relational und intrinsisch sind. Die Metaphysik von RQM ist auch aus einem zweiten Grund revisionär. Analog zur Vielwelteninterpretation schlägt RQM nicht vor, den Formalismus der Quantentheorie zu ändern - wie es alternative Formulierungen der Theorie tun -, sondern modifiziert die konzeptuellen Schemata, mit denen wir den Formalismus interpretieren können.und folglich unsere Metaphysik. Dorato stellt fest, dass die Relativierung von Werten eine Relativierung des Begriffs Objekt oder Entität impliziert, wenn (i) einige intrinsische, nicht rein dispositionelle Eigenschaften für die Identität eines Objekts wesentlich sind und (ii) keine Entität existieren kann, wenn es hat keine intrinsische Identität (siehe Nāgārjuna um das 2. Jahrhundert n. Chr. [1995]). Die einzige Realität in RQM sind Ereignisse, die das Ergebnis von Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Quantensystemen sind, aber selbst diese Ereignisse können von verschiedenen physikalischen Systemen auf unterschiedliche Weise beschrieben werden. Die Wechselwirkung kann nicht genauer durch eine konstruktive Theorie im Sinne von Einstein (Einstein 1919) beschrieben werden, die das Entstehen eines bestimmten Ergebnisses erklären kann, ohne es nur als grundlegende Tatsache anzunehmen. Dorato kommt zu dem Schluss, dass es bei RQM kein Messproblem gibt, da RQM implizit als Prinzipentheorie formuliert ist. Er betrachtet auch das in Schaffer (2010) definierte Problem des Prioritätsmonismus: Shaffer behauptet, dass die Verschränkung der Quantenmechanik ein Beweis dafür ist, dass das gesamte Universum in Bezug auf seine Teile ontologische Priorität hat. Dorato weist darauf hin, dass die feste Befürwortung des Relationalismus von RQM stattdessen radikale anti-ganzheitliche Konsequenzen hat.

Der zweite charakteristische Aspekt von RQM, auf den Dorato hingewiesen hat, ist, dass der beste Weg, die Natur noch nicht interagierender Quantensysteme zu erfassen, darin besteht, eine Form des Dispositionalismus ins Spiel zu bringen: der einzige Weg, dem eine Art von Eigenart zuzuweisen zustandsabhängige Eigenschaften von Quantensystemen bestehen darin, ihnen Dispositionen zuzuweisen, die sich entsprechend den Wechselwirkungen, denen sie unterliegen, auf eine bestimmte Weise manifestieren. Dispositionalismus ist in vielen anderen Ansichten der Quantenmechanik vorhanden (Dorato 2006), passt aber besonders gut in den Kontext von RQM. Im Gegensatz zu Qbists Interpretationen der Quantentheorie, die agentenzentriert sind, ist in RQM die Beziehung "(S) manifest (q) relativ zu (S ')" symmetrisch, und dies ist eine einfache Konsequenz der Hypothese dass in RQM Quantensysteme und "Beobachter" auf dem gleichen Niveau sind. Infolge seines relationalen und dispositionellen Aspekts betont Dorato die Tatsache, dass es in RQM keinen universellen Fluss des Werdens geben kann, sondern nur einen lokalen, weltlinienabhängigen und relationalen. Dies gilt immer noch als relationale Form des Werdens: keine universelle Flut des Entstehens, sondern eine Kreuzung von Wellen. Da ein physikalisches System eine gegebene Abfolge von Ereignissen nur relativ zu einem anderen System und nicht absolut veranschaulichen kann, kann es in RQM keine kosmische Zeit geben, so dass auch in der allgemeinen Relativitätstheorie die zeitliche Abfolge von Ereignissen nicht als Gesamtordnung angesehen werden kann. In gewissem Sinne gibt es in RQM keinen Quantenzustand des Universums oder den Blickwinkel Gottes, da der Kosmos nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden kann. Dorato betont die Tatsache, dass es in RQM keinen universellen Fluss des Werdens geben kann, sondern nur einen lokalen, weltlinienabhängigen und relationalen. Dies gilt immer noch als relationale Form des Werdens: keine universelle Flut des Entstehens, sondern eine Kreuzung von Wellen. Da ein physikalisches System eine gegebene Abfolge von Ereignissen nur relativ zu einem anderen System und nicht absolut veranschaulichen kann, kann es in RQM keine kosmische Zeit geben, so dass auch in der allgemeinen Relativitätstheorie die zeitliche Abfolge von Ereignissen nicht als Gesamtordnung angesehen werden kann. In gewissem Sinne gibt es in RQM keinen Quantenzustand des Universums oder den Blickwinkel Gottes, da der Kosmos nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden kann. Dorato betont die Tatsache, dass es in RQM keinen universellen Fluss des Werdens geben kann, sondern nur einen lokalen, weltlinienabhängigen und relationalen. Dies gilt immer noch als relationale Form des Werdens: keine universelle Flut des Entstehens, sondern eine Kreuzung von Wellen. Da ein physikalisches System eine gegebene Abfolge von Ereignissen nur relativ zu einem anderen System und nicht absolut veranschaulichen kann, kann es in RQM keine kosmische Zeit geben, so dass auch in der allgemeinen Relativitätstheorie die zeitliche Abfolge von Ereignissen nicht als Gesamtordnung angesehen werden kann. In gewissem Sinne gibt es in RQM keinen Quantenzustand des Universums oder den Blickwinkel Gottes, da der Kosmos nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden kann.aber eine Kreuzung von Wellen. Da ein physikalisches System eine gegebene Abfolge von Ereignissen nur relativ zu einem anderen System und nicht absolut veranschaulichen kann, kann es in RQM keine kosmische Zeit geben, so dass auch in der allgemeinen Relativitätstheorie die zeitliche Abfolge von Ereignissen nicht als Gesamtordnung angesehen werden kann. In gewissem Sinne gibt es in RQM keinen Quantenzustand des Universums oder den Blickwinkel Gottes, da der Kosmos nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden kann.aber eine Kreuzung von Wellen. Da ein physikalisches System eine gegebene Abfolge von Ereignissen nur relativ zu einem anderen System und nicht absolut veranschaulichen kann, kann es in RQM keine kosmische Zeit geben, so dass auch in der allgemeinen Relativitätstheorie die zeitliche Abfolge von Ereignissen nicht als Gesamtordnung angesehen werden kann. In gewissem Sinne gibt es in RQM keinen Quantenzustand des Universums oder den Blickwinkel Gottes, da der Kosmos nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden kann.denn der Kosmos kann nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden.denn der Kosmos kann nur „aus einer bestimmten Perspektive“beschrieben werden.

Literaturverzeichnis

• Bitbol, Michel, 2010, De l'intérieur du monde, Paris: Flammarion. (Die relationale Quantenmechanik wird in Kapitel 2 ausführlich behandelt.)
• Bohm, David, 1952, „Eine vorgeschlagene Interpretation der Quantentheorie in Bezug auf‚ versteckte 'Variablen. I”, Physical Review, 85 (2): 166–179. doi: 10.1103 / PhysRev.85.166
• Geboren M. und P. Jordan, 1925, „Zur Quantenmechanik“, Zeitschrift für Physik, 34 (1): 858–888. doi: 10.1007 / BF01328531
• Geboren M., W. Heisenberg und P. Jordan, 1926, „Zur Quantenmechanik. II.”, Zeitschrift für Physik, 35 (8–9): 557–615. doi: 10.1007 / BF01379806
• Brown, Matthew J., 2009, „Relationale Quantenmechanik und das Bestimmungsproblem“, The British Journal for the Philosophy of Science, 60 (4): 679–695. doi: 10.1093 / bjps / axp017
• Brukner, Časlav und Anton Zeilinger, 2003, „Information und Grundelemente der Struktur der Quantentheorie“, in Zeit, Quantum und Information, Lutz Castell und Otfried Ischebeck (Hrsg.), Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 323–354. doi: 10.1007 / 978-3-662-10557-3_21
• Candiotto, Laura, 2017, „Die Realität der Beziehungen“, Giornale di Metafisica, 2017 (2): 537–551. [Candiotto 2017 Preprint online verfügbar]
• Dirac, Paul Adrien Maurice, 1925, „Die Grundgleichungen der Quantenmechanik“, Proceedings of the Royal Society A: Mathematische, Physikalische und Ingenieurwissenschaften, 109 (752): 642–653. doi: 10.1098 / rspa.1925.0150
• Dorato, Mauro, 2006, „Eigenschaften und Dispositionen: Einige metaphysische Bemerkungen zur Quantenontologie“, in Quantenmechanik, Angelo Bassi, Detlef Dürr, Tullio Weber und Nino Zanghi (Hrsg.), (AIP Conference Proceedings, 844), 139–157. doi: 10.1063 / 1.2219359
• –––, 2016, „Rovellis relationale Quantenmechanik, Antimonismus und Quantenwerbung“, in The Metaphysics of Relations, Anna Marmodoro und David Yates (Hrsg.), Oxford: Oxford University Press, 235–262. doi: 10.1093 / acprof: oso / 9780198735878.003.0014 [Dorato 2006 Preprint online verfügbar]
• –––, 2017, „Dynamische versus strukturelle Erklärungen in wissenschaftlichen Revolutionen“, Synthese, 194 (7): 2307–2327. doi: 10.1007 / s11229-014-0546-7 [Dorato 2017 Preprint online verfügbar]
• Einstein, Albert, 1919 [1920] „Zeit, Raum und Gravitation“, Times (London), 28. November 1919, 13–14. Nachdruck 1920, Science, 51 (1305): 8–10. doi: 10.1126 / science.51.1305.8
• Everett, Hugh, 1957, "Relative State" -Formulierung der Quantenmechanik, Reviews of Modern Physics, 29 (3): 454–462. doi: 10.1103 / RevModPhys.29.454
• Frauchiger, Daniela und Renato Renner, 2018, „Quantentheorie kann den Gebrauch von sich selbst nicht konsequent beschreiben“, Nature Communications, 9: Artikelnummer 3711. doi: 10.1038 / s41467-018-05739-8
• French, Steven, 2006, „Struktur als Waffe des Realisten“, Proceedings of the Aristotelian Society, 106 (1): 170–187. doi: 10.1111 / j.1467-9264.2006.00143.x
• French, Steven und James Ladyman, 2011, „Zur Verteidigung des ontischen strukturellen Realismus“, in Scientific Structuralism, Alisa Bokulich und Peter Bokulich (Hrsg.), Dordrecht: Springer Netherlands, 25–42. doi: 10.1007 / 978-90-481-9597-8_2
• Fuchs, Christopher A., 1998, „Informationsgewinn vs. Zustandsstörung in der Quantentheorie“, Fortschritte Der Physik, 46 (4–5): 535–565. Neuauflage in Quantum Computation: Wohin wollen wir morgen gehen? Samuel L. Braunstein (Hrsg.), Weinheim: Wiley-VCH Verlag, S. 229–259.
• –––, 2001, „Quantengrundlagen im Lichte der Quanteninformation“, in Dekohärenz und ihre Auswirkungen auf die Quantenberechnung und den Informationstransfer: Proceedings des NATO Advanced Research Workshop, Antonios Gonis und PEA Turchi (Hrsg.) Amsterdam: ios press. [Fuchs 2001 frühe Version online verfügbar]
• Fuchs, Christopher A., N. David Mermin und Rüdiger Schack, 2014, „Eine Einführung in den QBismus mit einer Anwendung auf die Lokalität der Quantenmechanik“, American Journal of Physics, 82 (8): 749–754. doi: 10.1119 / 1.4874855
• Ghirardi, Giancarlo, 2002 [2018], „Collapse Theories“, Stanford Encyclopedia of Philosophy (Ausgabe Herbst 2018), Edward N. Zalta (Hrsg.), URL =.
• Ghirardi, GC, A. Rimini und T. Weber, 1986, „Unified Dynamics for Microscopic and Macroscopic Systems“, Physical Review D, 34 (2): 470–491. doi: 10.1103 / PhysRevD.34.470
• Grinbaum, Alexei, 2005, „Informationstheoretisches Prinzip beinhaltet Orthomodularität eines Gitters“, Foundations of Physics Letters, 18 (6): 563–572. doi: 10.1007 / s10702-005-1129-0
• Groenewold, HJ, 1957, "Objektive und subjektive Aspekte der Statistik in der Quantenbeschreibung", in Beobachtung und Interpretation in der Philosophie der Physik. Tagungsband des 9. Symposiums der Colston Research Society, S. Körner (Hrsg.), New York: Dover, S. 197–203.
• Healey, Richard A., 1989, Die Philosophie der Quantenmechanik: Eine interaktive Interpretation, Cambridge: Cambridge University Press. doi: 10.1017 / CBO9780511624902
• –––, 2012, „Quantentheorie: Ein pragmatistischer Ansatz“, The British Journal for the Philosophy of Science, 63 (4): 729–771. doi: 10.1093 / bjps / axr054
• Heisenberg, W., 1925, „Über quantentheoretische Umdeutung kinematischer und mechanischer Beziehungen.“, Zeitschrift für Physik, 33 (1): 879–893. doi: 10.1007 / BF01328377
• Höhn, Philipp Andres, 2017, „Toolbox zur Rekonstruktion der Quantentheorie aus Regeln zur Informationsbeschaffung“, Quantum, 1. Dezember: Artikel 38. doi: 10.22331 / q-2017-12-14-38
• Höhn, Philipp Andres und Christopher SP Wever, 2017, „Quantentheorie aus Fragen“, Physical Review A, 95 (1): 012102. doi: 10.1103 / PhysRevA.95.012102
• Kochen, Simon und EP Specker, 1967, „Das Problem versteckter Variablen in der Quantenmechanik“, Journal of Mathematics and Mechanics, 17 (1): 59–87.
• Ladyman, James, 2007 [2019], „Structural Realism“, in der Stanford Encyclopedia of Philosophy (Ausgabe Herbst 2019), Edward N. Zalta (Hrsg.), URL =
• Ladyman, James und Don Ross, 2007, Alles muss gehen: Metaphysics Naturalized, Oxford: Oxford University Press. doi: 10.1093 / acprof: oso / 9780199276196.001.0001
• Laudisa, Federico, 2001, „Das EPR-Argument in einer relationalen Interpretation der Quantenmechanik“, Foundations of Physics Letters, 14 (2): 119–132. doi: 10.1023 / A: 1012325503383
• –––, 2019, „Offene Probleme in der relationalen Quantenmechanik“, Journal for General Philosophy of Science, 50 (2): 215–230. doi: 10.1007 / s10838-019-09450-0
• Leifer, Matthew Saul, 2014, „Ist der Quantenzustand real? Eine erweiterte Übersicht über ψ-Ontologie-Theoreme “, Quanta, 3 (1): 67. doi: 10.12743 / quanta.v3i1.22
• Lewis, David K., 1986, Über die Pluralität der Welten, New York: Blackwell.
• Martin-Dussaud, Pierre, Carlo Rovelli und Frederico Zalamea, 2019, „Der Begriff der Lokalität in der relationalen Quantenmechanik“, Foundations of Physics, 49 (2): 96–106. doi: 10.1007 / s10701-019-00234-6
• Morganti, Matteo, 2011, „Gibt es ein überzeugendes Argument für den ontischen strukturellen Realismus?“, Philosophy of Science, 78 (5): 1165–1176. doi: 10.1086 / 662258
• Nāgārjuna, c. 2. Jahrhundert n. Chr. [1995], „Mūlamadhyamakakārikā“, übersetzt in die grundlegende Weisheit des Mittleren Weges: Nagarjunas „Mulamadhyamakakarika“, Jay L. Garfield (trans.), Oxford: Oxford University Press, 1995.
• Penrose, Roger, 1996, „Über die Rolle der Schwerkraft bei der Reduzierung des Quantenzustands“, Allgemeine Relativitätstheorie und Gravitation, 28 (5): 581–600. doi: 10.1007 / BF02105068
• Pusey, Matthew F., Jonathan Barrett und Terry Rudolph, 2012, „Über die Realität des Quantenzustands“, Nature Physics, 8 (6): 475–478. doi: 10.1038 / nphys2309
• Rovelli, Carlo, 1996, "Relational Quantum Mechanics", International Journal of Theoretical Physics, 35 (8): 1637–1678. doi: 10.1007 / BF02302261
• –––, 1998, „Incerto Tempore, Incertisque Loci“: Können wir den genauen Zeitpunkt berechnen, zu dem eine Quantenmessung stattfindet? “, Foundations of Physics, 28 (7): 1031–1043. doi: 10.1023 / A: 1018889802170
• –––, 2016, „Ein Argument gegen die realistische Interpretation der Wellenfunktion“, Foundations of Physics, 46 (10): 1229–1237. doi: 10.1007 / s10701-016-0032-9
• –––, 2018, „Der Weltraum ist blau und Vögel fliegen durch ihn“, Philosophische Transaktionen der Royal Society A: Mathematische, Physikalische und Ingenieurwissenschaften, 376 (2123): 20170312. doi: 10.1098 / rsta.2017.0312
• Schaffer, Jonathan, 2010, „Monismus: Die Priorität des Ganzen“, Philosophical Review, 119 (1): 31–76. doi: 10.1215 / 00318108-2009-025
• Schrödinger, Erwin, 1926, „Quantisierung als Eigenwertproblem“, Annalen der Physik, 384 (6): 489–527. doi: 10.1002 / andp.19263840602
• Smerlak, Matteo und Carlo Rovelli, 2007, „Relational EPR“, Foundations of Physics, 37 (3): 427–445. doi: 10.1007 / s10701-007-9105-0 [Smerlak und Rovelli 2007 Preprint online verfügbar]
• Spekkens, Robert, 2014, „Die Invasion der Physik durch Informationstheorie“, Vortrag am Perimeter Institute, 26. März 2014, [Spekkens 2014 online verfügbar].
• Strawson, PF, 1959, Individuals: Ein Essay in Descriptive Metaphysics, London: Methuen.
• Vaidman, Lev, 2002 [2018], „Interpretation der Quantenmechanik in vielen Welten“, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Ausgabe Herbst 2018), Edward N. Zalta (Hrsg.), URL = .
• van Fraassen, Bas C., 2010, „Rovellis Welt“, Foundations of Physics, 40 (4): 390–417. doi: 10.1007 / s10701-009-9326-5 [van Fraassen 2010 Preprint online verfügbar]
• Wigner, Eugene P., 1967, „Bemerkungen zur Geist-Körper-Frage“, in seinen Symmetrien und Reflexionen: Wissenschaftliche Aufsätze von Eugene P. Wigner, Bloomington, IN: Indiana University Press, S. 171–184. Nachdruck in seinen Philosophischen Reflexionen und Synthesen, Jagdish Mehra (Hrsg.), (Die gesammelten Werke von Eugene Paul Wigner 6), Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 247–260. doi: 10.1007 / 978-3-642-78374-6_20
• Zeilinger, Anton, 1999, „Ein Grundprinzip für die Quantenmechanik“, Foundations of Physics, 29 (4): 631–643. doi: 10.1023 / A: 1018820410908

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Andere Internetquellen

• Bitbol, Michel, 2007, „Physikalische Beziehungen oder funktionale Beziehungen? Eine nicht-metaphysische Konstruktion von Rovellis relationaler Quantenmechanik “, unveröffentlichtes Manuskript. Archiv der Wissenschaftstheorie: =
• Fuchs, Christopher A., 2002, „Quantenmechanik als Quanteninformation (und nur wenig mehr)“, unveröffentlichtes Manuskript. [arXiv: quant-ph / 0205039].
• Pienaar, Jacques, 2018, „Kommentar zu 'Der Begriff der Lokalität in der relationalen Quantenmechanik'“, unveröffentlichtes Manuskript. [arXiv: 1807.06457 [quant-ph]
• Smolin, Lee, 1995, "Die Bekenstein-gebundene, topologische Quantenfeldtheorie und pluralistische Quantenfeldtheorie", Penn State Preprint CGPG-95 / 8-7, 1995, Los Alamos Archive. [arXiv: gr-qc / 9508064]
• Waaijer, Marijn und Jan van Neerven, 2019, „Relationale Analyse des Frauchiger-Renner-Paradoxons und Existenz von Aufzeichnungen aus der Vergangenheit“, unveröffentlichtes Manuskript. [arXiv: 1902.07139]
• Wood, Daniel, 2010, „Alles ist relativ: Hat Rovelli den Weg aus dem Wald gefunden?“, Unveröffentlichtes Manuskript. URL =