Какво е тълкуването Копенхаген?

тълкуване Копенхаген - обяснение на квантовата механика, формулирана от Нилс Бор и Вернер Хайзенберг през 1927 г., когато учените са работили заедно в Копенхаген. Бор и Хайзенберг са в състояние да подобри функцията на вероятностно тълкуване, формулирано от М. Борн, и се опита да отговори на редица въпроси, поява на което се дължи на вълна-частица двойствеността. В тази статия ще обсъдим основните идеи на интерпретацията на квантовата механика в Копенхаген, и тяхното влияние върху съвременната физика.

проблеми

Интерпретации на квантовата механика, наречени философските възгледи на природата на квантовата механика е теория, която описва материалния свят. С тяхна помощ, можете да отговори на въпросите за същността на физическата реалност, процесът на неговото изследване, естеството на причинно-следствената връзка и детерминизъм, както и естеството на статистиката и мястото му в квантовата механика. Квантовата механика се смята за най-теорията резонанс в историята на науката обаче консенсус по дълбоката си разбиране за все още не съществува. Има редица интерпретации на квантовата механика, а днес ще разгледаме най-популярните от тях.

Основните идеи

Известно е, че физическия свят е съставен от квантовата обекти и класически инструменти за измерване. Промяната в състояние апаратура описва статистически процес необратими промени микроскопични характеристики. Когато микро-обект взаимодейства с атоми на измервателното устройство, намалява до наслагването на една, т.е. има намаляване на функцията на вълната на измервания обект. Шрьодингер уравнение не описва този резултат.

От гледна точка на Копенхагенската интерпретация на квантовата механика не описва собствените си микро-обекти и техните свойства, които се проявяват в macroconditions, създаване на крайните устройства за измерване под ръководството на. Поведението на атомни обекти не могат да бъдат разграничени от взаимодействието им с устройствата за измерване, които определят условията за произхода на явлението.

Поглед към квантовата механика

Квантовата механика е теорията на статична. Това се дължи на факта, че измерването на микро-обект води до промяна в състоянието му. Така че има вероятностно описание на първоначалното положение на обекта, описан от функция вълна. Комплекс вълна функция - с основната концепция на квантовата механика. Вълновата функция се променя на всяко ново измерване. Резултатът от това измерване зависи от функцията на вълната, вероятностен начин. Физическата стойност има само квадратен модула на функцията на вълна, която потвърждава, че вероятността изследваната микро-обект е в определена точка в пространството.

В квантовата механика, закона на причинно-следствената връзка се извършва по отношение на вълновата функция, променящи се във времето в зависимост от началните условия, а не по отношение на координатите на скоростта на частиците, както в класическата интерпретация на механика. Поради факта, че физическото стойност е надарен само с квадрата на вълновата функция, първоначалната му стойност не може да бъде определена по принцип, което води до известна невъзможност да се получи точна знания за първоначалното състояние квантова система.

Философската основа

От философска гледна точка, на базата на тълкуването на епистемологическите принципите Копенхаген, са:

1. Наблюдаване. Същността му се състои в изключване на физическата теория на изявленията, които не могат да бъдат проверени чрез пряко наблюдение.
2. Добавена стойност. Това предполага, че вълната и еритроцитите описанието на микросвета обекти се допълват взаимно.
3. Несигурност. Той казва, че координатната на микро-обекти и тяхната скорост не може да се определи отделно, и с абсолютна точност.
4. Статично детерминизъм. Предполага, че сегашното състояние на физическата система се определя от предишното му състояние не е уникално, но само с вероятността от тенденциите, свързани с миналото.
5. Спазването. Съгласно този принцип, на законите на квантовата механика се преобразуват в законите на класическата механика, когато е възможно да се пренебрегва стойността на кванта на действие.

предимства

В квантовата физика, информация за атомните обекти, получени чрез експериментални настройки са в един вид връзка един с друг. Неувереността на отношенията Вернер Хайзенберг е видяна обратна пропорционалност между неточности фиксиращи кинетични и динамични променливи, които определят състоянието на физическата система в класическата механика.

Значително предимство на интерпретацията на квантовата механика Копенхаген е фактът, че тя не работи директно върху подробни отчети на физически ненаблюдавани количества. В допълнение, с най-малко предпоставки то изгражда концептуална система, изчерпателно описва експерименталните доказателства на разположение в момента.

Смисълът на вълновата функция

Според тълкуването Копенхаген, функцията вълна може да бъде подлежи на два процеса:

1. Единна еволюция, която се описва от уравнението на Шрьодингер.
2. Измерване.

Тангенсът на първия процес не трябва никой да се съмнява в научната общност, а вторият процес е причинил дебат и е зареди множество интерпретации, дори и в рамките на по-голямата част тълкуването на съзнание Копенхаген. От една страна, има всички основания да вярваме, че вълновата функция е нищо друго освен един истински физически обект, както и че тя претърпява крах през втората процес. От друга страна, вълновата функция може да не е реален субект, и спомагателен математически инструмент, единствената цел на която е да се предвиди възможност за изчисляване на вероятността. Бор подчертава факта, че единственото нещо, което може да се прогнозира - е резултат от физически преживявания, така че всички второстепенни въпроси не трябва да се отнасят за точна наука и философия. Той призна в своето време за работа философията на позитивизма, настоявайки, че науката се обсъжда само наистина измерими неща.

изпитат двойно процеп

В двойно-цепка експериментирате светлината, минаваща през два процепа, пада от екран, на който се появяват двата периферията: тъмни и светли. Този процес се дължи на факта, че светлинните вълни могат да бъдат в някои места се укрепват взаимно, а в други - да отмени една от друга. От друга страна, опитът показва, че светлината е част от свойствата на потока и електроните могат да проявяват вълнови свойства, което позволява на модел смущения.

Може да се предположи, че опитът се провежда с фотонен поток (или електрон) е толкова ниска интензивност, че след всеки временен слот преминава само една частица. Въпреки това, чрез добавяне на точките на фотони удря екрана, насложен върху вълните на същата намеса фигура, въпреки факта, че опит за привидно отделни частици. Това се дължи на факта, че живеем в "вероятност" на Вселената, в която всеки бъдещо събитие е peredelennuyu доколкото е възможно, и вероятността, че следващия път няма да има нещо съвсем неочаквано, е доста малък.

въпроси

Процепаа опит повдига въпроси като:

1. Каква ще бъде правилата на поведение на отделните частици? Законите на квантовата механика към местоположение на екрана, при която частиците ще бъдат статистически. Те ви позволяват да се изчисли местоположението на светлинни ленти, в които, вероятно ще бъдат много частици, и тъмни ивици, които има вероятност да получите по-малки частици. Въпреки това, законите, които управляват квантовата механика не могат да предвидят, когато действителният волята на отделните частици.
2. Какво се случва с частиците в момента между емисията и регистрация? Въз основа на резултатите от наблюденията, може да създаде впечатление, че частиците се състои във взаимодействието с два слота. Изглежда, че това е в противоречие със законите на поведението на една точка на частиците. Още повече, че когато стане точка на откриване на частиците.
3. Под влияние на която частицата променя поведението си от статично към не-статичен, и обратно? Когато частиците преминава през междината, нейното поведение се дължи на не-локализиран вълнова функция преминаване едновременно през двете прорези. В момента на регистриране на частици винаги е записано като точка и никога не се измива от пакета на вълната.

Отговори

Тълкуването на квантовата теория на Копенхаген, за да отговори на въпросите, както следва:

1. По принцип, не е възможно да се премахне вероятностен характер на квантовата механика прогнози. Това означава, че тя не може точно да се посочи за ограничаване на човешкото познание за някакви скрити променливи. Класически физика отнася до вероятността в тези случаи, когато е необходимо да се описва процеса като хвърлят заровете. Това означава, че вероятността замества непълни познания. Тълкуването на квантовата механика, Хайзенберг и Бор в Копенхаген, от друга страна, твърди, че резултатите от измерването в квантовата механика е фундаментално не-детерминирана.
2. Физика е наука, която изучава процесите на резултатите от измерване. За да се отрази върху това, което се случва в тяхното разследване незаконно. Според тълкуването Копенхаген, въпросът за мястото, където беше частица преди регистрацията му, както и други подобни измислици са безсмислени, и поради това следва да бъдат изключени от мисъл.
3. измерване събитие, довело до незабавна колапса на вълновата функция. Следователно, процесът на измерване на случаен принцип избира само една от възможностите, които дава на вълната функция на този статут. И за да се отрази този избор, вълновата функция трябва да се промени веднага.

език

Формулировката на Копенхагенската интерпретация в първоначалния си вид зареди няколко варианта. Най-честите от тях се основава на подхода на последователни събития и такива понятия като квантов декохерентността. Декохерентността ви позволява да се изчисли размита границата между макро- и микрокосмосите. Други варианти се различават по степента на "реализъм на вълната на света."

критика

Полезността на квантовата механика (Хайзенберг и Бор отговор на първия въпрос) бе поставено под въпрос в мисловен експеримент, проведен от Айнщайн, Подолски и Розен (EPR парадокс). По този начин учените са искали да се докаже, че е необходимо наличието на скрити параметри, за това, че теорията не води до незабавно и не-местен "далечни разстояния". Въпреки това, по време на инспекцията на EPR-парадокс, който е станало възможно благодарение на неравенствата на Бел, е доказано, че квантовата механика е вярна, както и различни теории за скрити параметри имат експериментален потвърждение.

Но най-проблемните беше отговора на Хайзенберг и Бор на третия въпрос, поставен от процеса на измерване в специална позиция, но не открива отличителните черти в тях.

Много учени, физици и философи, категорично отказали да приемат тълкуване на квантовата физика в Копенхаген. Първата причина е фактът, че тълкуването на Хайзенберг и Бор не е детерминирана. И вторият - е, че той въвежда концепцията за неопределен размер, който трансформира вероятностите функции в надеждни резултати.

Айнщайн е бил убеден, че описанието на физическата реалност, дадена от квантовата механика в тълкуването на Хайзенберг и Бор, е дефектен. Според Айнщайн, той открил делът на логика при тълкуването Копенхаген, но неговите научни инстинкти отказали да го приемат. Ето защо, Айнщайн не може да се откаже от търсенето по-цялостна концепция.

В писмото си до Born, Айнщайн е казал: "Аз съм сигурен, че Бог не хвърля зарове!". Нилс Бор, коментирайки тази фраза, Айнщайн е казал, че той не сочи към Бога какво да правя. В разговора си с Авраам Paysom Eynshteyn възкликна: "Вие и наистина мисля, че на Луната съществува само, когато се вгледате в него?".

Ервин Шрьодингер излезе с котка мислен експеримент чрез което той искаше да покаже, непълноценността на квантовата механика по време на прехода от субатомните до микроскопични системи. Проблемът обаче беше счетено за необходимо колапс на вълновата функция в пространството. Според теорията на относителността на Айнщайн, мигновено и едновременно с това да има смисъл само за наблюдател в един кадър. По този начин, няма време, което би било едно и също за всички и поради това, настоящото срив не може да се определи.

разпространение

Неофициално проучване, проведено от научната общност през 1997 г., показа, че доминиращ преди Копенхагенската интерпретация, накратко по-горе, е подкрепена от по-малко от половината от анкетираните. Въпреки това, той има повече последователи, отколкото тези на други интерпретации поотделно.

алтернатива

Много физици по-близо до всяка интерпретация на квантовата механика, който стана известен като "не". Същността на тази интерпретация напълно изразена в думите на Дейвид Mermin-: "Млъкни и се изчислява!", Която често се приписва на Ричард Файнман или Пол Дирак.