الداروينية الكمية

الداروينية الكمومية هي نظرية تهدف إلى تفسير نشأة العالم الكلاسيكي من العالم الكمومي كنتيجة لعملية انتقاء طبيعي داروني ناتجة عن تفاعل البيئة مع النظام الكمومي؛ حيث يتم استبعاد العديد من الحالات الكمومية الممكنة لصالح حالة مؤشر مستقرة . ^{[ 1 ]} وقد طُرحت هذه النظرية عام 2003 من قِبل فويتشيك زوريك ومجموعة من المتعاونين معه، بمن فيهم أوليفييه، وبولين، وباز، وبلوم-كوهوت. ^{[ 2 ]} ويعود تطور هذه النظرية إلى دمج عدد من مواضيع بحث زوريك التي تناولها على مدار 25 عامًا، بما في ذلك حالات المؤشر ، والانتقاء الداخلي ، وفقدان الترابط .

يُزعم أن دراسة أُجريت عام ٢٠١٠ قدّمت أدلة أولية داعمة لنظرية داروين الكمومية، حيث أشارت آثار النقاط الكمومية التي "تتحول إلى مجموعة من حالات الأم والابنة" إلى إمكانية "استقرارها في حالات مؤشر متعددة"؛ ^{[ ٣ ]} بالإضافة إلى ذلك، اقتُرح مشهد مشابه مع آثار ناتجة عن الاضطراب في النقاط الكمومية غير المنتظمة ^{[ ٤ ] [ ٥ ] [ ٦ ] [ ٧ ] [ ٨ ]} (انظر الآثار ). وقد تعرّض هذا التفسير لانتقادات من قِبل فيلسوفة الفيزياء روث كاستنر على أساس التكرار. تجادل كاستنر بأن عملية فقدان الترابط، وهي جوهرية في نظرية داروين الكمومية، لا تنشأ من الديناميكيات الوحدوية وحدها، بل تعتمد على افتراض تقسيم النظام عن بيئته، إلى جانب التوزيع العشوائي المتبادل للأطوار البيئية، وهي سمات تفترض وجود فروق كلاسيكية غير موجودة في الحالة الكمومية للكون ككل. بحيث أنه حتى في حالة حدوث فقدان الترابط، فإن ذلك لا يُظهر بوضوح أن حالات المؤشر الكلية الموضوعية تنشأ بشكل طبيعي دون افتراضات إضافية مثل انهيار الدالة الموجية. (انظر الآثار المترتبة أدناه).

إلى جانب نظرية زوريك ذات الصلة بالتغاير (التغاير الناتج عن التشابك الكمومي )، تسعى الداروينية الكمومية إلى تفسير كيفية نشوء العالم الكلاسيكي من العالم الكمومي، وتقترح حلًا لمشكلة القياس الكمومي، وهي التحدي التفسيري الرئيسي لنظرية الكم. تنشأ مشكلة القياس لأن متجه الحالة الكمومية، مصدر كل المعرفة المتعلقة بالأنظمة الكمومية، يتطور وفقًا لمعادلة شرودنغر إلى تراكب خطي لحالات مختلفة، مما يتنبأ بحالات متناقضة مثل " قطة شرودنغر "؛ وهي حالات لم نشهدها قط في عالمنا الكلاسيكي. لطالما عالجت نظرية الكم هذه المشكلة على أنها تُحل بتحويل غير وحدوي لمتجه الحالة وقت القياس إلى حالة محددة. يوفر هذا التحويل وسيلة دقيقة للغاية للتنبؤ بقيمة الحالة المحددة التي سيتم قياسها في صورة احتمال لكل قيمة قياس ممكنة. إن الطبيعة الفيزيائية للانتقال من التراكب الكمي للحالات إلى الحالة الكلاسيكية المحددة المقاسة لا تفسرها النظرية التقليدية ولكن عادة ما يتم افتراضها كبديهية وكانت أساس النقاش بين نيلز بور وألبرت أينشتاين بشأن اكتمال نظرية الكم.

يسعى الداروينية الكمومية إلى تفسير انتقال الأنظمة الكمومية من الإمكانات الهائلة للحالات المتراكبة إلى مجموعة محدودة للغاية من حالات المؤشر ^{[ 2 ]} كعملية انتقاء، أو ما يُعرف بالانتقاء الداخلي ، تُفرض على النظام الكمومي من خلال تفاعلاته المستمرة مع البيئة. تؤدي جميع التفاعلات الكمومية، بما في ذلك القياسات، ولكن بشكل أكثر شيوعًا، التفاعلات مع البيئة، مثل التفاعل مع بحر الفوتونات الذي تغمر فيه جميع الأنظمة الكمومية، إلى فقدان الترابط الكمومي ، أو ظهور النظام الكمومي في أساس معين تحدده طبيعة التفاعل الذي يشارك فيه. في حالة التفاعلات مع البيئة، أظهر زوريك وزملاؤه أن الأساس المفضل الذي سيفقد النظام الكمومي ترابطه هو أساس المؤشر الذي تقوم عليه الحالات الكلاسيكية القابلة للتنبؤ. وبهذا المعنى، تُنتقى حالات المؤشر للواقع الكلاسيكي من الواقع الكمومي، وتوجد في العالم العياني في حالة قادرة على الخضوع لمزيد من التطور. مع ذلك، يعتمد برنامج "الانتقاء الذاتي" على افتراض تقسيم محدد للحالة الكمومية الكونية إلى "نظام" و"بيئة"، حيث تُفترض درجات حرية البيئة المختلفة على أنها ذات أطوار عشوائية متبادلة. لا تنشأ هذه العشوائية الطورية من داخل الحالة الكمومية للكون بحد ذاتها، وقد أشارت روث كاستنر ^{[ 9 ]} إلى أن هذا يحد من القدرة التفسيرية لبرنامج الداروينية الكمومية. يرد زوريك على نقد كاستنر في كتابه " الانتقاء الكلاسيكي والداروينية الكمومية" ^{[ 10 ]} .

بما أن تفاعلات النظام الكمومي مع بيئته تُسفر عن تسجيل نسخ متعددة ومتكررة من المعلومات المتعلقة بحالاته المؤشرية، فإن هذه المعلومات متاحة للعديد من المراقبين القادرين على التوصل إلى اتفاق جماعي بشأن معلوماتهم عن الحالة الكمومية. هذا الجانب من الانتقاء الداخلي، الذي أطلق عليه زوريك اسم "البيئة كشاهد"، يُتيح إمكانية الوصول إلى معرفة موضوعية.

• إس. هاروش، جيه-إم ريموند، استكشاف الكم: الذرات، والتجاويف، والفوتونات ، مطبعة جامعة أكسفورد (2006)، رقم ISBN 0-19-850914-6، ص  77
• م. شلوسهاور، فك الترابط والانتقال من الكم إلى الكلاسيكي ، سبرينغر 2007، رقم ISBN 3-540-35773-4، الفصل 2.9، صفحة  85.
• زوريك، فويتشيك هوبرت (2009). "الداروينية الكمية". مجلة نيتشر فيزيكس . 5 (3): 181-188 . arXiv : 0903.5082 . Bibcode : 2009NatPh...5..181Z . doi : 10.1038/nphys1202 . S2CID 119205282 . 
• بلوم-كوهوت، روبن؛ زوريك، دبليو إتش (2006). "الداروينية الكمومية: التشابك، والفروع، والكلاسيكية الناشئة للمعلومات الكمومية المخزنة بشكل زائد". مجلة Physical Review A. 73 ( 6) 062310. arXiv : quant-ph/0505031 . Bibcode : 2006PhRvA..73f2310B . doi : 10.1103/PhysRevA.73.062310 . S2CID 11786634 . 
• زوريك، دبليو إتش (2003). "الداروينية الكمية والثبات". arXiv : quant-ph/0308163 .
• بلوم-كوهوت، روبن؛ زوريك، دبليو إتش (2006). "الداروينية الكمومية: التشابك، والفروع، والكلاسيكية الناشئة للمعلومات الكمومية المخزنة بشكل زائد". مجلة Physical Review A. 73 ( 6) 062310. arXiv : quant-ph/0505031 . Bibcode : 2006PhRvA..73f2310B . doi : 10.1103/PhysRevA.73.062310 . S2CID 11786634 . 
• أوليفييه، هارولد؛ بولين، ديفيد؛ زوريك، فويتش هـ. (2005). "البيئة كشاهد: الانتشار الانتقائي للمعلومات وظهور الموضوعية في عالم الكم". مجلة Physical Review A. 72 ( 4) 042113. arXiv : quant-ph/0408125 . Bibcode : 2005PhRvA..72d2113O . doi : 10.1103/PhysRevA.72.042113 . S2CID 56301210 . 
• زوريك، دبليو إتش (2005). "الاحتمالات من التشابك، وقاعدة بورن من الثبات". مجلة Physical Review A. 71 ( 5) 052105. arXiv : quant-ph/0405161 . Bibcode : 2005PhRvA..71e2105Z . doi : 10.1103/PhysRevA.71.052105 . S2CID 18210481 . 
• فويتش هوبرت زوريك (2018). "النظرية الكمومية للكلاسيكي: القفزات الكمومية، وقاعدة بورن، والواقع الكلاسيكي الموضوعي عبر الداروينية الكمومية" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 376 (2123). arXiv : 1807.02092 . Bibcode : 2018RSPTA.37680107Z . doi : 10.1098 / rsta.2018.0107 . PMC 5990654. PMID 29807905 .  
• فويتشيك هوبرت زوريك (2007). "الحالات النسبية والبيئة: الانتقاء الداخلي، والثبات، والداروينية الكمومية، والتفسير الوجودي". arXiv : 0707.2832 [ quant-ph ].

• الداروينية الشاملة: الداروينية الكمية
• Nature.com: الانتقاء الطبيعي يؤثر على عالم الكم
• الداروينية الكمية وطبيعة الواقع
• رد زوريك على انتقادات كاستنر (2015)