Kas yra Kopenhagos interpretacija?

Kopenhaga aiškinimas - apie kvantinės mechanikos paaiškinimas, suformuluoti Niels Bora ir Werner Heisenberg 1927, kai mokslininkai dirbo kartu Kopenhagoje. Boras ir Heizenbergo galėjome pagerinti tikimybinio interpretavimo funkciją, suformuluota M. Born, ir bandė atsakyti į keletą klausimų, apie kurių plitimą lemia bangos dalelių dvilypumą. Šis straipsnis bus aptarti pagrindines idėjas Kopenhagos interpretacija kvantinės mechanikos ir jų įtaka šiuolaikinės fizikos.

problemos

Interpretacijos kvantinės mechanikos vadinamas filosofiniai požiūriai kvantinės mechanikos pobūdžio yra teorija, kuri apibūdina materialųjį pasaulį. Su jų pagalba, jūs galite atsakyti į klausimus apie fizinę tikrovę pobūdžio, jos tyrimo procesas, priežastinio ryšio ir determinizmo pobūdį, taip pat statistikos pobūdis ir jos vieta kvantinės mechanikos. Kvantinė mechanika yra laikomas labiausiai rezonanso teorija mokslo istoriją, tačiau sutariama dėl savo gilaus supratimo vis dar nėra. Yra kvantinės mechanikos interpretacijų skaičius, ir šiandien mes pažvelgti populiariausia iš jų.

Pagrindinės idėjos

Yra žinoma, kad fizinis pasaulis yra sudarytas iš kvantinės objektų ir klasikinių matavimo prietaisai. Į valstybės prietaisų pakeitimas apibūdina statistinį procesą negrįžtamą keitimai mikroskopines savybes. Kai mikro-objektas sąveikauja su atomais, matavimo prietaisas, ji sumažina į vienos superpozicija, t.y. yra bangų funkcijos matavimo objekto sumažinimas. Šriodingerio lygtis neaprašo šį rezultatą.

Nuo Kopenhagos interpretacija kvantinės mechanikos neapibūdinančioje savo mikro objektus ir jų savybes, kurios pasireiškia macroconditions perspektyvos, sukurti galutiniam matavimo prietaisus prižiūrint. Atominės objektų elgesys negali būti atskirti nuo jų sąveikos su matavimo prietaisais, kurie nustatyti nuo reiškinių kilmės sąlygas.

Žvilgsnis kvantinės mechanikos

Kvantinė mechanika yra statinis teorija. Taip yra dėl to, kad mikro-objekto matavimas veda į jo sveikatos būklę kaita. Todėl yra tikimybinis aprašymas pradinę padėtį, apibūdinto bangų funkcija objekto. Kompleksas bangų funkcija - centrinė koncepcija kvantinės mechanikos. Bangų funkcija pakeista į naują matavimą. Šio matavimo rezultatas priklauso nuo bangų funkcija, tikimybinio būdu. Fizinis vertė turi tik kvadratinės moduliu bangų funkcija, kuri patvirtina tikimybę, kad studijavo mikro-objektas yra tam tikru erdvės.

Į kvantinės mechanikos, priežastingumo įstatymas atlikti, atsižvelgiant į bangų funkcijos, laike kintančių priklausomai nuo pradinių sąlygų, o ne santykinis į dalelių greičio koordinačių, kaip klasikiniu aiškinimo mechanikos. Atsižvelgiant į tai, kad fizinė vertė yra aprūpinta tik bangų funkcija aikštėje, jo pradinė vertė negali būti nustatyta iš esmės, tai veda prie tam tikro negalėjimo gauti tikslių žinių apie pradinio valstybės kvantinės sistemos.

Filosofinis pagrindas

Iš filosofinio požiūriu, iš Kopenhagos interpretacija epistemologinių principais, yra:

1. Stebėjimo sistema. Jo esmė yra ta, kad fizinio teorijos teiginiais, kad negalima patikrinti tiesiogiai stebėti atskirties.
2. Papildomumas. Tai rodo, kad bangos ir Corpuscular aprašymas MICROWORLD objektų papildo vienas kitą.
3. Neapibrėžtis. Ji sako, kad koordinatė mikro objektus ir jų pagreitį negali būti nustatomas atskirai, ir su absoliučiu tikslumu.
4. Statinis determinizmas. Reiškia, kad dabartinė būklė fizinio sistemoje lemia ankstesnę būseną nėra vienareikšmiškai, bet tik su tendencijų, būdingų praeityje tikimybe.
5. Atitiktis. Pagal šį principą, kvantinės mechanikos dėsniai yra konvertuojami į klasikinės mechanikos dėsnius, kai tai yra įmanoma pamiršti apie veiksmų dydţio vertę.

privalumai

Be kvantinės fizikos, informacija apie atominių objektų gautų eksperimentinių konfigūracijos esate santykių tarpusavyje natūra. Werner Heizenbergo santykių neapibrėžtumas yra žiūrima atvirkštinį proporcingumą tarp netikslumus tvirtinimo kinetinė ir dinaminius kintamuosius, kurie lemia fizinio sistemos būklę klasikinės mechanikos.

Nemaža privalumas Kopenhagos interpretacija kvantinės mechanikos yra tai, kad ji nėra tiesiogiai veikti dėl išsamių ataskaitų fiziškai nestebimų kiekiais. Be to, su sąlygų mažiausiai ji stato konceptualią sistemą, visapusiškai aprašoma tuo metu, eksperimentinius duomenis.

Bangos funkcijos reikšmė

Atsižvelgiant į Kopenhagos aiškinimo, bangos funkcija gali būti taikomos dvi procesų:

1. Vienetinė evoliucija, kuri yra aprašyta Šriodingerio lygtis.
2. Vertinimas ".

Pirmojo proceso liestinė neturėjo niekam abejoti mokslo bendruomenės, o antrasis procesas sukėlė diskusijas ir pagimdė interpretacijų skaičius, net per dauguma Kopenhagos interpretacija sąmonės. Viena vertus, yra visos priežastys manyti, kad banginė funkcija yra ne kas kita, nei nekilnojamojo fizinio objekto, ir kad ji patiria žlugimą antrojo proceso metu. Kita vertus, banginė funkcija negali būti tikras subjektas, ir pagalbinis matematinis įrankis, vienintelis tikslas yra suteikti galimybę apskaičiuoti tikimybę. Boras atkreipė dėmesį į aplinkybę, kad vienintelis dalykas, kuris gali būti prognozuojama - tai fizinės patirties rezultatas, todėl visi antriniai klausimai turėtų kreiptis ne tikslusis mokslas, ir filosofija. Jis prisipažino savo veikimo laikas filosofija pozityvizmo, reikalaudami, kad mokslas yra aptartos tik tikrai išmatuojamus dalykus.

patirti dvigubą ritininės

Į dvigubo plyšio eksperimentas šviesą, einančią per du plyšiais, nukristi ekraną, kuriame rodomas du kutai: tamsių ir šviesių. Šis procesas yra dėl to, kad šviesos bangos gali būti kai kuriose vietose viena kitą, o kiti - norėdami atšaukti vienas kitą. Kita vertus, eksperimentas rodo, kad šviesa turi srauto savybes ir elektronų dalį gali eksponuoti bangų savybes, tokiu būdu sudarant interferencinį modelis.

Jis gali būti laikoma, kad patirties yra atliekamas su fotonų srautu (arba elektronų) yra toks mažas intensyvumas, kad po to, kiekvieną kartą, kai lizdas eina tik vieną dalelę. Tačiau, pridedant fotonų pataikyti ekraną, nubrėžtas ant bangos tas pats taškų trukdžių modelis, nepaisant to, kad patirties neva atskirų dalelių. Taip yra dėl to, kad mes gyvename "tikimybė" visatos, kurioje kiekvienas būsimasis įvykis yra peredelennuyu kiek įmanoma, ir tikimybė, kad kitą kartą bus kažkas visiškai netikėta, yra gana mažas.

klausimai

Plyšio patirtis kelia klausimus, kaip antai:

1. Koks bus elgesio atskirų dalelių taisyklės? Kvantinės mechanikos dėsniai atkreipti dėmesį į ekrano vietą, kur dalelės bus statistiškai. Jie leidžia jums apskaičiuoti šviesos juostelėmis, kurioje, tikėtina, kad kietųjų dalelių daug, ir tamsių juostų, kurios gali gauti mažesnes daleles vietą. Tačiau įstatymai, kurie reglamentuoja kvantinės mechanikos negali nuspėti, kur tikrąją valią atskirų dalelių.
2. Kas atsitinka dalelės ne tarp emisijos ir registravimo metu? Remiantis stebėjimų rezultatais, ji gali sudaryti įspūdį, kad dalelių gyvena sąveika su dvi įpjovas. Atrodo, kad tai prieštarauja elgesio dalelės taško įstatymus. Juo labiau, kai ji tampa dalelių aptikimo vieta.
3. Apsvaigus, kurių dalelių keičia savo elgesį nuo statinio ne statinis, ir atvirkščiai? Kai dalelių pereina per tarpą, jos elgseną sukelia nelokalizuotose banginė funkcija, einančios per tuo pačiu metu abiejų plyšių. Registruojant dalelių metu visuomet būtų registruojamas kaip taškas, ir niekada nuplauti iš bangų paketo.

atsakymai

Kopenhagos interpretacija Kvantinė teorija atsakyti į klausimus taip:

1. Iš esmės, neįmanoma pašalinti tikimybinį pobūdį kvantinės mechanikos prognozes. Tai yra, jis negali tiksliai nurodyti žmogaus žinių apribojimo apie visus paslėptus kintamuosius. Klasikinė fizika susijusi su tais atvejais, kai tai yra būtina aprašyti procesą, kaip antai supimas tikimybe kauliukus. Tai reiškia, kad tikimybė pakeičia nepilną žinias. Kopenhagos interpretacija kvantinės mechanikos, Heizenbergo ir Bora, kita vertus, teigia, kad matavimo kvantinės mechanikos rezultatas yra iš esmės ne deterministinis.
2. Fizika yra mokslas, nagrinėjantis matavimo procesų rezultatus. Apmąstyti tai, kas vyksta jų tyrimas neteisėtai. Pasak Kopenhagos interpretacija, iš kur klausimas buvo iki jo įregistravimo dalelių ir kitų tokių gaminiai, yra beprasmis, ir todėl turėtų būti pašalinti iš minties.
3. Matavimo įvykis todėl nedelsiant žlugimo bangos funkcija. Todėl matavimo procesas atsitiktine tvarka atrenka tik viena iš galimybių, o tai leidžia banginė funkcija šio statuso. Ir atspindi šį pasirinkimą, bangos funkcija turi būti pakeistas iš karto.

kalba

Kopenhagos interpretacija jo pirmine forma formuluotė pagimdė keletą variantų. Dažniausiai iš jų remiasi nuoseklia renginių ir tokių sąvokų kaip dekoherencija požiūrio. Decoherence leidžia apskaičiuoti fuzzy ribą tarp makro ir mikrokosmose. Kiti variantai skiriasi nuo laipsnis "realizmas pasaulio banga."

kritika

Kvantinė mechanika naudingumas (Heizenbergo and Boro atsakymas į pirmąjį klausimą) buvo apklaustas minties eksperimentas, kurį atliko Einstein, Podolsky ir Rosen (EPR paradoksas). Taigi mokslininkai norėjo įrodyti, kad paslėptų parametrų buvimas yra būtina siekiant, kad teorija neturi sukelti nedelsiant ir ne vietos "tolimų". Tačiau per EPR-paradoksas, kuris tapo įmanomas dėka nelygybė Bell patikrinimą, buvo įrodyta, kad kvantinė mechanika yra teisinga, ir įvairių teorijų paslėptų parametrų turi eksperimentinį patvirtinimą.

Bet labiausiai problemiškas buvo atsakas į Heizenbergo ir Bora trečią klausimą, kurį kelia matavimo proceso specialioje padėtyje, bet neaptinka juose ypatumus.

Daugelis mokslininkų, fizikai ir filosofai, kategoriškai atsisakė priimti Kopenhagos interpretaciją kvantinės fizikos. Pirmoji priežastis buvo tai, kad Heizenbergo and Boro aiškinimas nebuvo deterministinis. Ir antra - tai, kad ji supažindina su neriboto masto, kuris transformuojamas tikimybė funkcijas patikimus rezultatus koncepciją.

Einšteinas buvo įsitikinęs, kad fizinės realybės tikros kvantinės mechanikos į Heizenbergo ir Bora aiškinimo aprašymas, yra su defektais. Pasak Einšteino, jis rado logikos dalį į Kopenhagos interpretacija, tačiau jo moksliniai instinktai atsisakė jį priimti. Todėl, Einšteinas negalėjo pasiduoti paieškos išsamesnę koncepciją.

Savo laiške Born, Einšteinas sakė: "Esu įsitikinęs, kad Dievas neturi mesti kauliukus!". Niels Bohr, komentuodamas šios frazės, Einšteinas sakė, kad jis nebuvo nurodyti Dievui, ką daryti. Jo pokalbis su Abraomo Paysom Eynshteyn sušuko: "jūs ir tikrai manau, kad mėnulis egzistuoja tik tada, kai jums pažvelgti į tai?".

Erwin Schrödinger atėjo su kačių minties eksperimentą, kuriuo jis norėjo įrodyti kvantinės mechanikos nepilnavertiškumo perėjimo iš Elementarioji mikroskopiškai sistemų metu. Tačiau problema buvo laikoma būtina žlugimo bangos funkcija erdvėje. Pagal Einšteino reliatyvumo teoriją, iš karto ir vienu metu prasminga tik už vieną kadrą stebėtojas. Taigi, nėra laiko, kuris būtų toks pats visiems, todėl akimirksniu sutraukti negalima nustatyti.

paplitimas

Neformalus tyrimas, kurį atliko mokslo bendruomenei 1997 metais, parodė, kad dominuoja prieš Kopenhagos interpretacija, trumpai aptarta anksčiau, palaiko mažiau nei pusė respondentų. Tačiau ji turi daugiau šalininkų nei kitų interpretacijų atskirai.

alternatyva

Daugelis fizikų arčiau vienas kvantinės mechanikos interpretacija, kuri tapo žinoma kaip "ne". Šio aiškinimo esmė gausiai išreikšta David Mermin- sakydamas: "Užsičiaupk ir apskaičiuotą!", Kuris yra dažnai siejama su Richard Feynman ar Paul Dirac.