Mis on Kopenhaageni tõlgendus?

Kopenhaageni tõlgendus - selgitus kvantmehaanika sõnastanud Niels Bohr ja Werner Heisenberg 1927. aastal, mil teadlased on töötanud koos Kopenhaagenis. Bohr ja Heisenbergi suutsid funktsiooni parandamine tõenäosuslik tõlgenduse formuleerida M. Born ja püüdnud vastata reale küsimustele, mille toimumine on tingitud laine-osakese duaalsusesse. See artikkel räägib põhiideed Kopenhaageni tõlgendus kvantmehaanika ja nende mõju tänapäeva füüsika.

probleemid

Tõlgendused kvantmehaanika nimetatakse filosoofilisi vaateid milline kvantmehaanika on teooria, mis kirjeldab materjali maailmas. Nende abil saab vastata küsimustele, milline füüsiline reaalsus, protsessi oma uuringus, milline põhjuslikkuse ja determinismi, samuti statistika olemus ja selle koha kvantmehaanika. Kvantmehaanika peetakse kõige resonantsi teooria ajaloos teaduse siiski üksmeelele sügavat mõistmist veel olematu. On mitmeid tõlgendusi kvantmehaanika ja täna vaatleme kõige populaarsem neist.

Peamised ideed

On teada, et füüsilises maailmas koosneb quantum objektid ja klassikalise mõõtmiseks. Muutus riigi aparatuuri kirjeldab statistilise protsessi pöördumatuid muutusi mikroskoopilised omadused. Kui mikro-objekti suhtleb aatomit mõõteseadme, siis väheneb superpositsiooni oon, st et esineb vähenemine lainefunktsioonina mõõtmise objektiks. Schrödingeri võrrand ei kirjelda selle tulemuse.

Vaatenurgast Kopenhaageni tõlgendus kvantmehaanika ei kirjelda oma mikro-objektide ja nende omadused, mis avalduvad macroconditions, luua ülim mõõteseadmete järelevalve all. Käitumist aatomi objekte ei saa eristada nende koostoimet seadmete mõõtmiseks, mis fikseerivad tingimused päritolu nähtused.

Pilk kvantmehaanika

Kvantmehaanika on teooria staatiline. See on tingitud asjaolust, et mikro-objekti mõõtmine toob kaasa muutuse tema tervislik seisund. Nii on tõenäosuslik kirjeldus algasendisse objekti kirjeldada laine funktsiooni. Keerulise lainefunktsioonina - keskne mõiste kvantmehhaanikale. Lainefunktsioon on muudetud uuele mõõtmist. Selle tulemuseks mõõtmise sõltub lainefunktsioonina, tõenäosuslik viisil. Füüsiline väärtus on ainult ruudu moodulist.I lainefunktsioonina, mis kinnitab tõenäosust, et uuritud mikroorganismide objekt on teatud punkti ruumis.

Kvantmehaanikas õiguse põhjuslikkuse teostatakse seoses lainefunktsioonina, ajas muutuv sõltuvalt algtingimustest ja mitte võrreldes koordinaadid osakese kiirus, nagu klassikalise tõlgendamise mehaanikat. Tulenevalt asjaolust, et füüsiline väärtus on õnnistatud ainult ruudu laine funktsioon, oma esialgse väärtusega ei saa määrata, põhimõtteliselt, mis viib teatud võimetus saada täpseid teadmisi algolekus kvantsüsteemi.

Filosoofilise aluse

Alates filosoofiline seisukohast lähtudes Kopenhaageni tõlgendus tunnetussüsteemi põhimõtted on:

1. Vaatlus-. Oma olemuselt seisneb välistades füüsilise teooria väidetega, et ei saa kinnitada läbi otsese vaatluse.
2. Täiendavuse. See näitab, et laine ja erütrotsüütide kirjeldus mikromaailma objektide täiendavad teineteist.
3. Ebakindlus. See ütleb, et koordineerida mikro-objektide ja nende hoogu ei saa määrata eraldi ja ülima täpsusega.
4. Staatiline determinism. Tähendab, et praeguse olukorra füüsiline süsteem määrab selle varasema oleku ei ole üheselt, kuid ainult tõenäosus suundumusi omane varem.
5. Täitmise. Selle põhimõtte kohaselt on kvantmehaanika teisendatakse seadusi klassikalise mehaanika, kui see on võimalik unustada väärtus quantum tegevuse.

eelised

Kvantfüüsikas, informatsioon aatomi objektid saadakse eksperimentaalse kogu piisab mingi teineteisega. Ebakindlus Werner Heisenberg suhted on vaadatud pöördvõrdeline vahelise proportsionaalsuse ebatäpsusi, millega kineetiline ja dünaamiline muutuja, mis määravad riigi füüsilise süsteemi klassikalise mehaanika.

Oluliseks eeliseks Kopenhaageni tõlgendus kvantmehaanika on asjaolu, et see ei tööta otse üksikasjalikud avaldused füüsiliselt jälgitamatute kogustes. Lisaks, vähemalt eeltingimuste ehitab kontseptuaalne süsteem, kirjeldatakse ülevaatlikult eksperimentaalsed tõendid hetkel saadaval.

Tähendused lainefunktsioonina

Vastavalt Kopenhaageni tõlgendus, laine funktsioon võib olla suhtes kaks protsessi:

1. Ühtse evolutsiooni, mis kirjeldab Schrödingeri võrrand.
2. Mõõtmine.

Puutuja esimese protsessi ei olnud kedagi kahelda teadusringkondade ja teine protsess on põhjustanud arutelu ja on sünnitanud mitmeid tõlgendusi, isegi kõige Kopenhaageni tõlgendus teadvuse. Ühelt poolt, on põhjust arvata, et laine funktsioon on midagi muud kui tõeline füüsiline objekt, ja et see läbib kokkuvarisemine teisel protsessi. Teiselt poolt, laine funktsioon võib olla mitte reaalne isik ja lisaandmete matemaatiline vahend, vaid eesmärk on pakkuda võimalust arvutada tõenäosust. Bohr rõhutas asjaolu, et ainus asi, mis võib prognoosida - on tingitud füüsilise kogemusi, nii et kõik teisejärgulisi probleeme peaks viitama mitte täppisteadus ja filosoofia. Ta tunnistas oma tööaega filosoofia positivism, nõudes, et teadus on arutatud vaid tegelikult mõõdetavad asjad.

kogeda kahekordse lahtilõigatud

Aastal Youngi katse läbivat valgust kaks lõhet, allakukkumist ekraani, mis ilmub kaks narmad: tume ja hele. See protsess on tingitud asjaolust, et valguse lained võivad olla mõnes kohas vastastikku tugevdavad, ja teised - tühistada üksteist. Teiselt poolt, eksperimendi illustreerib seda, et valgus on osa voolavust ja elektronid võivad omada laine omadused, võimaldades seega interferentsimuster.

Võib oletada, et kogemustele viiakse läbi footoni flux (või elektroni) on nii madala intensiivsusega, et pärast iga ajapilu läbib ainult üks osakeste. Kuid lisades punkte footonite lööb ekraani peal laineid sama interferentsimuster, hoolimata asjaolust, et kogemus näiliselt eraldi osakesi. See on tingitud asjaolust, et me elame "tõenäosus" universumi, kus iga tulevase sündmuse peredelennuyu võimalikus ulatuses ja tõenäosus, et järgmine kord ei tule midagi täiesti ootamatut, on üsna väike.

küsimused

Pilu kogemus tekitab küsimusi nagu:

1. Milline saab olema käitumisreegleid üksikute osakeste? Seaduste kvantmehhaanikale viitavad ekraani kohast, kus need osakesed statistiliselt. Need võimaldavad teil arvutada asukohast valguses ribadest, mis tõenäoliselt palju osakesi, ja tumedad ribad, mis on tõenäoline, et saada väiksemaid osakesi. Kuid seadustega kvantmehaanika ei saa ennustada, kus tegelik tahe üksikute osakeste.
2. Mis juhtub osakeste ajal vahel heite ja registreerimine? Tuginedes vaatluste tulemustest võib jääda mulje, et osakese resideerib suhtlemist kahe ava. Tundub, et see on vastuolus seadustega käitumist punkti osakese. Seda enam, kui see muutub osakese avastamis- küsimuses.
3. Mõjul, mille osakeste muudab oma käitumist staatilise mitte-staatiline ja vastupidi? Kui osakese läbiminekul vahest selle käitumise põhjuseks suitsetamine lokaliseeritud wavefunction associated üheaegselt läbi mõlema pilud. Ajal registreerimise osakeste alati teatud punkti ja ei saa kunagi välja uhutud laine paketti.

vastused

Kopenhaageni tõlgendus Kvantteooria vastata küsimustele järgmiselt:

1. Põhimõtteliselt on võimatu kõrvaldada tõenäosuslik milline kvantmehaanika prognoose. See tähendab, et ta ei saa täpselt märkida piiramise inimese teadmisi mingeid varjatud muutujad. Klassikalise füüsika viitab tõenäosus nendel juhtudel, kui on vaja kirjeldada protsessi nagu visklemine täringuid. See tähendab, et tõenäosus asendab puudulikke teadmisi. Kopenhaageni tõlgendus kvantmehaanika, Heisenberg ja Bohr, teiselt poolt, väidab, et mõõtetulemus kvantmehaanika on põhimõtteliselt mitte-determineeritud.
2. Füüsika on teadus, mis uurib mõõtmistulemusi protsesse. Mõelda, mis toimub nende uurimise ebaseaduslikult. Vastavalt Kopenhaageni tõlgenduse küsimus, kus oli osakese enne selle registreerimist ja muud sellised kandekonstruktsioonid on mõttetu, ja seetõttu tuleks välja mõelnud.
3. mõõtmise aeg viivitamatut kokkuvarisemist lainefunktsioonina. Järelikult mõõteprotsess juhuslikult valib ainult üks võimalus, mis lubab lainefunktsioonina selle staatuse. Ja kajastamiseks valik, laine funktsioon tuleb muuta kohe.

keel

Sõnastus Kopenhaageni tõlgendus algversiooni sünnitanud mitmeid variante. Kõige levinumad neist põhineb lähenemisviisi järjepidev sündmuste ja selliseid kontseptsioone nagu quantum decoherence. Decoherence võimaldab teil arvutada udune piir makro- ja mikrokosmostest. Muud variandid erinevad aste "realism laine maailmas."

kriitika

Kasulikkust kvantmehaanika (Heisenberg ja Bohr vastus esimesele küsimusele) kahtluse alla seatud mõtteeksperimendiga, läbi Einstein, Podolsky ja Rosen (EPR paradoks). Seega teadlased tahtis tõestada, et on olemas varjatud parameetrid on vajalikud selleks, et teooria ei vii kohe ja mitte-kohalikku "pikamaa". Kuid kontrolli käigus EPR-paradoks, mis on teinud võimalikuks tänu Belli ebavõrdsuse tõendati, et kvantmehaanika on õige, ja erinevaid teooriaid peidetud parameetrid on eksperimentaalne kinnitus.

Aga kõige problemaatilisem oli vastuseks Heisenberg ja Bohr kolmandal küsimuse esitaja mõõtmisseadise erilises seisundis, kuid ei tuvasta iseärasuste neid.

Paljud teadlased, füüsikud ja filosoofid, otsustavalt keeldunud Kopenhaageni tõlgendus kvantfüüsika. Esimene põhjus oli asjaolu, et Heisenberg ja Bohr tõlgendus ei olnud deterministlik. Ja teine - on see, et võeti kasutusele mõiste määramata mõõde, mis muundatakse tõenäosus funktsioone usaldusväärseid tulemusi.

Einstein oli veendunud, et kirjeldus füüsilise reaalsuse antud kvantmehaanika tõlgendamisel Heisenberg ja Bohr, on vigane. Vastavalt Einstein leidis ta osa loogikat Kopenhaageni tõlgendus, kuid tema teaduslike instinktid keeldus vastu võtmast. Seetõttu Einstein ei loobu otsingu põhjalikum kontseptsioon.

Oma kirjas Born, Einstein ütles: "Ma olen kindel, et Jumal ei viska täringut!". Niels Bohr, kommenteerides seda fraasi, Einstein ütles, et ta ei viita Jumal, mida teha. Tema vestlus Abraham Paysom Eynshteyn hüüatas "sina ja tõesti arvan, et moon on olemas ainult siis, kui te vaatate seda?".

Erwin Schrödinger tulid kass mõtteeksperimendiga mille ta tahtis näidata alavääristavana kvantmehaanika üleminekul subatomic mikroskoopiliselt süsteemid. Kuid probleem peeti vajalikuks kokkuvarisemine laine funktsioon ruumi. Vastavalt Einsteini relatiivsusteooria, koheselt ja üheaegselt mõtet ainult vaatlejana üks raam. Seega ei ole aega, mis oleks kõigi jaoks sama, ja seetõttu instant kollaps ei saa määrata.

levik

Mitteametlik poolt läbi viidud uuringu teadlaskond 1997 näitas, et domineeriv enne Kopenhaageni tõlgendus, lühidalt eespool, toetab vähem kui pooled vastanutest. Siiski on rohkem pooldajaid kui teiste tõlgenduste eraldi.

alternatiiv

Paljud füüsikud lähemale iga tõlgendamine kvantmehaanika, mis sai tuntuks kui "ei". Sisuliselt on see tõlgendus küllaldaselt väljendatud ütlust David Mermin-: "Ole vait ja arvutatakse!", Mis on sageli omistatud Richard Feynman või Paul Dirac.