Måleproblemet

Måleproblemet inom kvantmekanik avser konflikten mellan vågfunktionens enhetliga tidsutveckling enligt kvantteorin och upplevelsen av konkreta, definitiva mätutfall. En kvantbeskrivning kan beskriva ett system i en superposition av tillstånd, men när en mätning görs verkar endast ett utfall observeras. Borns regel styr sannolikheterna för de tänkbara utfallen, men frågan är hur och varför vågfunktionen kollapsar eller varför ett särskilt utfall väljs. Måleproblemet rör även vad ”mätning” egentligen innebär och vilka fysiska mekanismer som ligger bakom en eventuell kollaps av vågfunktionen.

En central modern insikt är decoherence, där systemet blir starkt kopplat till sin omgivning och koherensen mellan olika tillstånd försvagas. Det förklarar varför kvantbeteende försvinner i praktiken och varför klassiska egenskaper uppträder i makroskopiska sammanhang, men decoherence säger inte vilket specifikt utfall som uppkommer och löser därmed inte själva måleproblemet fullt ut.

Olika tolkningar har föreslagits. Copenhagen-tolkningen antar en kollaps av vågfunktionen vid mätning, utan att ge en tydlig mekanism bakom kollapsen. Many-Worlds-tolkningen hävdar att vågfunktionen aldrig kollapsar och att världen delar sig i varje möjligt utfall. Bohmian mechanics introducerar dolda variabler och en pilotvåg som styr partikeln. Objektiva kollapsteorier, som GRW/CSL, säger att kollapsen är en faktisk fysisk process som förekommer spontant. Andra vyer betonar information, relationer eller subjektiva upplevelser i kvantens verklighetsbild.

Experimentell forskning undersöker gränserna mellan kvant och klassisk verklighet, inklusive makroskopiska superpositioner och tidsuppföljande försök som belyser måleproblemets natur.