不确定性与知识的极限

经典极限

经典极限,是量子力学的预言平滑地化入我们熟悉的日常物体物理的那个范畴。人们相信量子力学是更深一层的理论,因此每当牛顿力学的结果精确成立时,量子力学都必须重现它们。经典极限正是这种重现发生之处:又大、又重、又热、又复杂的系统,恰如经典物理所言那般行事。

促成这一点的有好几重因素合谋。对于有质量的物体,德布罗意波长小得令人咋舌,于是诸如干涉、以及不确定性所要求的弥散等波动效应,在人类尺度上变得完全可以忽略。普朗克常数 ℏ 所设定的颗粒度,相比日常的作用量小到能量的量子化与不确定性下限干脆消失在四舍五入之中。从这个意义上说,经典世界就是当 ℏ 在实际目的上小到趋于零时,量子力学所呈现的模样。

退相干为这个故事画上句点。一个大物体不断受到环境的撞击——游荡的光子、空气分子、热振动——这迅速摧毁了那些使量子叠加得以被观测的、脆弱的相位关系。所剩下的,便表现得像一个有着看似确定结果的经典概率混合。因此经典极限并非一道锐利的边界,而是一种渐次的隐退:量子的奇异原则上始终存在,只是对那些又大、又与万物纠缠的物体而言被压制到无从测量。

ℏ negligible vs typical action ⇒ quantum → classical

当普朗克常数相比所涉作用量微不足道时,量子效应便淡入经典物理。

经典极限并不是量子力学不再成立的地方;它是量子力学的预言变得与经典预言无从区分的地方。退相干解释了大尺度叠加为何不见踪影,而无需凭空添加任何物理上的「坍缩」。

又称
classical regimemacroscopic limit经典极限宏观极限