Ono što je interpretacija u Kopenhagenu?

Kopenhagen interpretacija - objašnjenje kvantne mehanike, formulirao Niels Bohr i Werner Heisenberg 1927. godine, kada su naučnici su radili zajedno u Kopenhagenu. Bohr i Heisenberg su bili u mogućnosti da se poboljša funkciju probabilističke interpretacije, formulirao M. Born, i pokušao da odgovori na niz pitanja, od kojih je pojava zbog talasa-čestica dualnosti. Ovaj članak će se raspravljati glavne ideje tumačenja u Kopenhagenu kvantne mehanike, i njihov utjecaj na moderne fizike.

problemi

Tumačenja kvantne mehanike naziva filozofskim pogledima na prirodu kvantne mehanike je teorija koja opisuje materijalni svijet. Uz njihovu pomoć, možete odgovoriti na pitanja o prirodi fizičke stvarnosti, proces njegove studije, priroda uzročnosti i determinizma, kao i prirodu statistike i svoje mjesto u kvantnoj mehanici. Kvantne mehanike se smatra najviše teorija rezonancije u istoriji nauke, međutim, konsenzus na duboko razumijevanje još uvijek ne postoji. Postoji veliki broj interpretacija kvantne mehanike, a danas gledamo najpopularniji od njih.

Glavne ideje

Poznato je da je fizički svijet se sastoji od kvantnih objekata i klasičnih instrumenata za mjerenje. Promjene stanja instrumentacije opisuje nepovratan proces promjene u statističkom karakteristike mikro-objektima. Kada mikro-objekat u interakciji s atomima mjernog uređaja, smanjuje na superpozicije jedne, i.e. postoji smanjenje funkcije vala mjerenja objekta. Schrödinger jednadžba ne opisuje ovaj rezultat.

Iz perspektive tumačenja u Kopenhagenu kvantne mehanike ne opisuje vlastite mikro-objektima i njihova svojstva, koja se ogleda u macroconditions, stvoriti vrhunski mjernih uređaja pod nadzorom. Ponašanje atomskih predmeta ne može se razlikovati od njihove interakcije s uređajima za mjerenje, što popraviti uvjete nastanka fenomena.

Pogled na kvantne mehanike

Kvantna mehanika je teorija statično. To je zbog činjenice da je mjerenje mikro-objekt dovodi do promjene u njegovom stanju. Dakle, postoji probabilistički opis prvobitni položaj objekta opisao talasna funkcija. Kompleks talasnu funkciju - centralni koncept kvantne mehanike. Funkcija talas se mijenja u novu mjerenja. Rezultat ovog mjerenja zavisi od talasne funkcije, probabilističke način. Fizički vrijednost ima samo kvadrat modul talasne funkcije, što potvrđuje vjerovatnoća da je studirao mikro-objekat je u određenom trenutku u prostoru.

U kvantnoj mehanici, zakon kauzalnosti se vrši u odnosu na val funkcija, vremenski promjenjivi ovisno o početnim uslovima, a ne u odnosu na koordinate čestica brzine, kao u klasičnoj interpretaciji mehanike. S obzirom na činjenicu da je fizički vrijednost obdarena samo kvadrat valne funkcije, njegova početna vrijednost ne može odrediti, u principu, koji vodi do određene nemogućnosti da dobiju precizno znanje o početnoj kvantnog sistema države.

Filozofske osnove

Iz filozofske tačke gledišta, osnova tumačenja u Kopenhagenu epistemološki principi su:

1. Opservabilnost. Njegova suština leži u isključenje fizičke teorije izjave koje se ne mogu provjeriti putem direktnog posmatranja.
2. Dodatnosti. To ukazuje na to da je talas i korpuskularnoj opis mikrosvetu predmeti se međusobno nadopunjuju.
3. Nesigurnost. Ona kaže da je koordinata mikro-objekata i njihovih zamah se ne može odrediti odvojeno, i sa apsolutnom preciznošću.
4. Statički determinizam. Podrazumijeva da je sadašnje stanje fizičkog sistema određuje prethodno stanje nije jedinstveno, ali samo uz vjerojatnost kretanja svojstvena u prošlosti.
5. Usklađenosti. Prema ovom principu, zakoni kvantne mehanike se pretvaraju u zakonima klasične mehanike, kada je moguće da se zanemaruju vrijednosti kvantnog akcije.

prednosti

U kvantnoj fizici, informacije o atomskom objektima dobiveni eksperimentalnim postavke su u nekoj vrsti odnosa sa svakim drugim. Nesigurnosti Werner Heisenberg odnosa su inverznu proporcionalnosti između nepreciznosti fiksiranje kinetičke i dinamičke varijable koje određuju stanje fizičkog sistema u klasičnoj mehanici.

Značajna prednost tumačenja u Kopenhagenu kvantne mehanike je činjenica da se ne radi direktno na detaljne izjave fizički neprimjetnim količinama. Osim toga, uz minimum preduslova gradi konceptualni sistem, sveobuhvatno opisuje eksperimentalni dokaz dostupna u ovom trenutku.

Značenje vala funkcije

Prema tumačenju iz Kopenhagena, talasne funkcije mogu biti podložne su dva procesa:

1. Unitarnom evolucijom, koji je opisan od strane Schrödinger jednadžbe.
2. Mjerenja.

Tangens prvi proces nije imala nikoga da sumnjam u naučnoj zajednici, a drugi proces je izazvao raspravu i izrodio veliki broj interpretacija, čak iu većini tumačenja u Kopenhagenu svesti. S jedne strane, tu je svaki razlog da se vjeruje da je talas funkcija nije ništa drugo nego pravi fizički objekat, a da prolazi kroz kolaps tokom drugog procesa. S druge strane, talasne funkcije mogu biti nije pravi entitet, a pomoćni matematički alat, čija je jedina svrha je da pruži mogućnost da se izračunati vjerojatnost. Bohr naglasio je činjenicu da je jedina stvar koja se može predvidjeti - je rezultat fizičkog iskustva, tako da su svi sekundarnim pitanjima treba da se odnosi ne egzaktna nauka i filozofije. On je priznao u svojim vremena rada filozofija pozitivizma, zahtijevajući da nauka se govori samo stvarno mjerljive stvari.

doživjeti dvostruko prorez

U dvostruko-prorez eksperimentirati svjetlo prolazi kroz dva proreza, pada sa ekranom na kojem se pojavljuju dva marginama: tamno i svjetlo. Ovaj proces je zbog činjenice da je svjetlost valovi mogu biti na nekim mjestima međusobno nadopunjuju, a drugi - da otkaže jedna od druge. S druge strane, eksperiment pokazuje da svjetlo ima dio imovine protoka i elektroni mogu imati svojstva vala, čime se omogućava miješanje obrazac.

Može se pretpostaviti da je iskustvo se obavlja sa fluksa (ili elektron) je tako niskog intenziteta, da nakon svake slot prolazi samo jedna čestica. Međutim, dodavanjem točke fotona udara u ekran, superponira na valovima isti obrazac interferencije, uprkos činjenici da je iskustvo navodno odvojene čestice. To je zbog činjenice da živimo u "vjerojatnost" svemira, u kojoj je svaki budući događaj je peredelennuyu koliko je to moguće, a vjerojatnost da će sljedeći put će biti nešto potpuno neočekivano, sasvim mali.

pitanja

Prorez iskustvo postavlja pitanja kao što su:

1. Kakva će biti pravila ponašanja pojedinih čestica? Zakoni kvantne mehanike ukazuju na lokaciju ekran na kojem će čestice biti statistički. Oni vam omogućiti da izračunati lokaciju tankih traka u kojoj je, vjerovatno biti mnogo čestica, i tamne bendova, koji će vjerovatno dobiti manje čestice. Međutim, zakoni koji uređuju kvantne mehanike ne može predvidjeti gdje stvarnu volju pojedinačnih čestica.
2. Šta se dešava sa čestica u vremenu između emisije i registracija? Na osnovu rezultata posmatranja na bazi, može dati utisak da je čestica se nalazi u interakciji sa dva proreza. Čini se da je to u suprotnosti sa zakonima ponašanja tačke čestica. Sve više tako kada postaje tačka detekcije čestica.
3. Pod uticajem koji je čestica mijenja svoje ponašanje od statičkog na ne-statički, i obrnuto? Kada čestica prolazi kroz otvor, njegovo ponašanje je uzrokovano ne-lokalizirane talasne funkcije prolazi istovremeno kroz oba proreza. U vrijeme registracije čestica je uvijek snimljen kao tačke, i nikada se isprane talasa paketa.

odgovori

Kopenhagen tumačenje kvantne teorije da odgovori na pitanja kako slijedi:

1. U principu, to je nemoguće eliminirati probabilističkom prirodu kvantne mehanike predviđanja. To jest, ne može precizno ukazuju na ograničenost ljudskog znanja o bilo skrivenih varijabli. Klasične fizike se odnosi na vjerojatnost u onim slučajevima kada je potrebno za opisivanje procesa, kao što su bacanje kocke. To jest, vjerojatnost zamjenjuje nepotpuna znanja. Kopenhagen interpretacija kvantne mehanike, Heisenberg i Bohr je, s druge strane, tvrdi da je rezultat mjerenja u kvantnoj mehanici je fundamentalno nedeterministički.
2. Fizika je nauka koja proučava rezultati procesa mjerenja. Da se osvrnu na ono što se događa u njihovoj istrazi nezakonito. Prema Kopenhagenu tumačenje, postavlja se pitanje gdje je bio čestica prije njene registracije, i druge takve izmišljotine besmislene, a samim tim i treba isključiti iz misli.
3. mjerenje događaj dovodi u neposrednoj kolaps talasne funkcije. Shodno tome, proces mjerenja nasumično odabire samo jedna od mogućnosti, koji omogućava talasne funkcije ovog statusa. I da odražava ovaj izbor, talasne funkcije mora biti odmah promijenjen.

jezik

Formulacija interpretacije u Kopenhagenu u svom izvornom obliku izrodio nekoliko varijacija. Najčešći od njih je bazirana na pristupu u skladu događaja i koncepte kao što su kvantne dekoherencije. Dekoherenciju vam omogućava da izračunati fazi granicu između makro i mikrokosmos. Druge varijacije razlikuju u stepenu "realizam talasa svijeta."

kritika

Korisnost kvantne mehanike (Heisenberg i Bohr-ov odgovor na prvo pitanje) je ispitivan u misaoni eksperiment, koji provodi Einstein, Podolsky i Rosen (EPR paradoks). Tako su naučnici želi dokazati da je postojanje skrivenih parametara je neophodno kako bi se teorija ne dovodi do neposrednog i ne-lokalna "dugog dometa". Međutim, tokom inspekcije EPR-paradoks, koji je omogućeno zahvaljujući Bell nejednakosti, dokazano je da kvantna mehanika ispravna, i različite teorije skrivenih parametara eksperimentalne potvrde.

Ali najproblematičnije je bio odgovor na Heisenberg i Bohr na treće pitanje koje postavlja proces mjerenje u poseban položaj, ali ne prepoznaje posebnosti u njima.

Mnogi naučnici, fizičari i filozofi, glatko je odbio da prihvati Kopenhagenu tumačenje kvantne fizike. Prvi razlog je činjenica da je Heisenberg i Borov interpretacija nije deterministički. I drugi - je da se uvodi koncept neodređeno dimenziju koja transformiše funkcije vjerojatnost u pouzdane rezultate.

Einstein je bio uvjeren da je opis fizičke stvarnosti dao kvantne mehanike u tumačenju Heisenberg i Bohr, u kvaru. Shodno Einstein, on je pronašao dio logike u Kopenhagenu interpretacije, ali njegov naučni instinkti odbio da prihvati to. Dakle, Einstein nije mogao odustati od traganja sveobuhvatniji koncept.

U svom pismu Born, Einstein je rekao: "Siguran sam da Bog ne baca kockice!". Niels Bohr, komentarišući taj izraz, Ajnštajn je rekao da on nije ukazuju na Boga šta da radim. U razgovoru sa Abraham Paysom Eynshteyn uzviknuo, "ti i stvarno mislim da je mjesec postoji samo kada gledate na to?".

Erwin Schrödinger je došao sa mačkom misaoni eksperiment kojim je želio da pokaže inferiornost kvantne mehanike u periodu tranzicije iz subatomskih do mikroskopskih sistema. Međutim, problem je smatra potrebnim kolaps talasne funkcije u prostoru. Prema Einsteinova teorija relativnosti, odmah i istovremeno imaju smisla samo za posmatrač u jednom kadru. Dakle, nema vremena, što bi mogao biti isti za sve, a samim tim, instant kolaps ne može biti definisana.

širenje

Neformalnom istraživanju koje je sproveo naučne zajednice 1997. godine, pokazala je da je dominantna prije tumačenje iz Kopenhagena, ukratko rečeno, ima podršku manje od polovine ispitanika. Međutim, ona ima više pristalica od onih drugih tumačenja odvojeno.

alternativa

Mnogi fizičari bliže jedno tumačenje kvantne mehanike, koja je postala poznata kao "ne". Suština ovog tumačenja obilato izražen u izreku Davida Mermin-: "Umukni i izračunali!", Koja se često pripisuje Richard Feynman ili Paul Dirac.