تفسیر کپنهاگ چیست؟

تفسیر کپنهاگ - توضیح از مکانیک کوانتومی، توسط نیلز بور و هایزنبرگ در سال 1927 فرموله شده، زمانی که دانشمندان با هم در کپنهاگ کار کرده اند. بور و هایزنبرگ قادر به بهبود عملکرد از یک تفسیر احتمالی، فرموله شده توسط M. متولد شد، و تلاش برای پاسخ به یک سری از سوالات، وقوع آن است با توجه به موج-ذره دوگانگی است. در این مقاله به ایده اصلی از تفسیر کپنهاگ از مکانیک کوانتومی بحث، و نفوذ خود را در فیزیک مدرن.

مشکلات

تفسیرهای مکانیک کوانتومی به نام دیدگاههای فلسفی از ماهیت مکانیک کوانتومی نظریه که جهان مادی توصیف می کند. با کمک آنها، شما می توانید سوالات در مورد ماهیت واقعیت فیزیکی پاسخ، روند مطالعه آن، ماهیت علیت و جبر، و همچنین به عنوان ماهیت آمار و جایگاه خود را در مکانیک کوانتومی. مکانیک کوانتومی در نظر گرفته می شود بیشتر نظریه رزونانس در تاریخ علم، با این حال، اجماع بر درک عمیق خود را از هنوز هم وجود ندارد. تعدادی از تفسیرهای مکانیک کوانتومی وجود دارد، و امروز ما در محبوب ترین آنها نگاه کنید.

ایده های اصلی

مشخص شده است که جهان فیزیکی است تا از اشیاء کوانتومی و سازهای کلاسیک برای اندازه گیری ساخته شده است. تغییر در ابزار دقیق حالت را توصیف فرایند آماری تغییرات غیر قابل برگشت ویژگی های میکروسکوپی است. هنگامی که میکرو شی تعامل با اتم های دستگاه اندازه گیری، آن را به انطباق یکی را کاهش می دهد، به عنوان مثال یک کاهش تابع موج از شی اندازه گیری وجود دارد. معادله شرودینگر به توصیف نیست این نتیجه.

از منظر تفسیر کپنهاگ از مکانیک کوانتومی خود میکرو اشیاء و خواص آنها، که در macroconditions آشکار خود توصیف نیست، ایجاد دستگاه های اندازه گیری نهایی تحت نظارت. رفتار اشیاء اتمی می تواند از تعامل با دستگاه های اندازه گیری، که رفع شرایط از منشاء پدیده نمی توان تشخیص داد.

نگاهی به مکانیک کوانتومی

مکانیک کوانتومی نظریه استاتیک می باشد. این به خاطر این واقعیت است که اندازه گیری میکرو شی منجر به تغییر در وضعیت خود. بنابراین شرح احتمالاتی از موقعیت اصلی از شی شرح داده شده توسط یک تابع موج وجود دارد. مجتمع تابع موج - مفهوم مرکزی از مکانیک کوانتومی. تابع موج به اندازه گیری جدید تغییر کرده است. نتیجه این اندازه گیری بستگی به تابع موج، شیوه ای احتمالی. ارزش فیزیکی تنها مدول مربع از تابع موج، که احتمال تایید می کند که مورد مطالعه قرار میکرو شی در یک نقطه خاص در فضا است.

، متغیر با زمان بسته به شرایط اولیه، و نسبت به مختصات سرعت ذرات، به عنوان در تفسیر مکانیک کلاسیک در مکانیک کوانتومی، قانون علیت است با توجه به تابع موج انجام می شود. با توجه به این واقعیت است که ارزش های فیزیکی فقط با مربع از تابع موج برخوردار است، مقدار اولیه خود را نمی توان تعیین نمود، در اصل، که منجر به ناتوانی خاصی برای به دست آوردن اطلاعات دقیق در مورد سیستم کوانتومی حالت اولیه.

اصول فلسفی

از نقطه نظر فلسفی، اساس تفسیر کپنهاگ از اصول معرفت شناختی عبارتند از:

1. : ادامه. جوهر آن در ممانعت از نظریه های فیزیکی از اظهارات که می توانید از طریق مشاهده مستقیم تأیید نمی شود نهفته است.
2. افزودگی. این نشان می دهد که موج و شرح گلبول از اشیاء MicroWorld است مکمل یکدیگر.
3. عدم قطعیت است. این گزارش می گوید که مختصات میکرو اشیاء و حرکت خود را نمی تواند به طور جداگانه تعیین می شود، و با دقت مطلق.
4. جبر استاتیک. نشان می دهد که وضعیت کنونی سیستم فیزیکی است که توسط دولت قبلی تعیین میشود، منحصر به فرد نیست، بلکه تنها با احتمال روند ذاتی در گذشته است.
5. پذیرش. با توجه به این اصل، قوانین مکانیک کوانتومی به قوانین مکانیک کلاسیک تبدیل شده، که ممکن است به غفلت از ارزش کوانتوم کنش.

مزایای

در فیزیک کوانتوم، اطلاعات در مورد اشیاء اتمی به دست آمده توسط تنظیم تجربی در یک نوع از ارتباط با یکدیگر هستند. این عدم قطعیت روابط ورنر هایزنبرگ تناسب معکوس بین اشتباهات تثبیت متغیرهای جنبشی و پویا است که تعیین وضعیت یک سیستم فیزیکی در مکانیک کلاسیک بازدید شده است.

مزیت قابل توجهی از تفسیر کپنهاگ از مکانیک کوانتومی به این واقعیت که آن را به طور مستقیم در اظهارات دقیق از مقادیر فیزیکی غیر قابل مشاهده عمل نمی باشد. علاوه بر این، با حداقل پیش نیاز آن را می سازد یک سیستم مفهومی، جامع شواهد تجربی موجود در حال حاضر توصیف می کند.

معنای این تابع موج

با توجه به تفسیر کپنهاگ، تابع موج می تواند موضوع را به دو فرایند است:

1. تکامل واحد، است که توسط معادله شرودینگر است.
2. اندازه گیری.

مماس اولین فرایند کسی را به شک جامعه علمی ندارد، و فرایند دوم باعث شده است که بحث و تعدادی از تفاسیر به وجود آورده است، حتی در درون بسیاری از تفسیر کپنهاگ از آگاهی. از یک طرف است، وجود دارد هر دلیلی برای باور که تابع موج هیچ چیز دیگری از یک شیء فیزیکی واقعی است، و که در نتیجه آن در طول فرایند دوم سقوط. از سوی دیگر، تابع موج را می توان نه یک نهاد واقعی، و یک ابزار کمکی ریاضی، تنها هدف این است که به ارائه این امکان را به محاسبه احتمال. حاصل تجربه فیزیکی است، به طوری که تمام مسائل ثانویه باید به یک علم دقیق، و فلسفه اشاره - بور این واقعیت است که تنها چیزی که می توان پیش بینی تاکید کرد. او در زمان عامل فلسفه خود پوزیتیویسم اعتراف کرده است، خواستار آن شد که علم تنها مورد بحث چیز اندازه گیری است.

تجربه دو شکاف

در دو شکاف آزمایش عبور نور از دو شکاف، سقوط روی صفحه نمایش است که در آن به نظر می رسد دو حاشیه: تیره و روشن. این فرایند است با توجه به این واقعیت است که امواج نور می توانید در بعضی از نقاط می شود متقابلا تقویت و در دیگران - برای لغو یکدیگر است. از سوی دیگر، این آزمایش نشان می دهد که نور دارای یک بخش از خواص جریان و الکترون ممکن است خواص موج را نشان دهند، نتیجه اجازه می دهد الگوی تداخل.

می توان فرض کرد که تجربه است که با یک شار فوتون (یا الکترون) انجام شدت بسیار پایین است، که بعد از هر بار اسلات تنها یک ذره عبور می کند. با این حال، با اضافه کردن نقاط فوتون هدف قرار دادن صفحه نمایش، سوار بر امواج همان الگوی تداخل، با وجود این که تجربه به ذرات ظاهرا جداگانه. این به خاطر این واقعیت است که ما در یک «احتمال» از جهان، که در هر رویداد آینده است peredelennuyu حد امکان زندگی می کنند، و احتمال است که در کنار هم وجود خواهد داشت چیزی کاملا غیر منتظره، بسیار کوچک است.

سوالات

تجربه شکاف پرسش مانند:

1. چه خواهد بود قواعد رفتار ذرات خاص؟ قوانین مکانیک کوانتومی را به محل صفحه نمایش که در آن ذرات آماری خواهد بود اشاره می کنند. آنها اجازه می دهد شما را به محاسبه محل نوار نور که در آن، به احتمال زیاد به بسیاری از ذرات، و گروههای موسیقی در تاریک، که به احتمال زیاد به ذرات کوچکتر است. با این حال، قوانین حاکم بر مکانیک کوانتومی، نمی تواند پیش بینی که در آن اراده واقعی ذرات منفرد.
2. چه اتفاقی می افتد به ذرات در آن زمان بین انتشار و ثبت نام؟ بر اساس نتایج حاصل از مشاهدات، ممکن است این تصور که یک ذره ساکن در تعامل با دو اسلات را. به نظر می رسد که این خلاف قوانین رفتار یک ذره است. همه بیشتر از آن زمانی که آن را نقطه تشخیص ذرات شود.
3. تحت تاثیر که در آن ذره رفتار خود را از شخص تغییر به غیر استاتیک، و بالعکس؟ هنگامی که یک ذره از طریق شکاف عبور می کند، رفتار آن توسط تابع موج غیر موضعی عبور به طور همزمان از طریق هر دو شکاف ایجاد می شود. در زمان ثبت نام از ذرات است که همیشه به عنوان یک نقطه ثبت شده، و هرگز از از بسته موج شسته شوند.

پاسخ

تفسیر کپنهاگ نظریه کوانتوم به عنوان پرسش های زیر است:

1. در اصل، غیر ممکن است برای از بین بردن طبیعت احتمالاتی مکانیک کوانتومی پیش بینی. است که، آن نمی توانند به درستی نشان می دهد محدودیت دانش بشر در مورد هر متغیر پنهان است. فیزیک کلاسیک به احتمال در مواردی که آن را برای توصیف فرایند مانند حول لازم است اشاره تاس. این است که، احتمال جایگزین دانش ناقص است. تفسیر کپنهاگ از مکانیک کوانتومی، هایزنبرگ و بور، از سوی دیگر، استدلال می کند که در نتیجه اندازهگیری در مکانیک کوانتومی اساسا غیر قطعی.
2. فیزیک علمی است که نتایج حاصل از فرایندهای اندازه گیری می پردازد. برای تأمل در آنچه که در تحقیقات خود اتفاق می افتد غیرقانونی. با توجه به تفسیر کپنهاگ، سوال که در آن ذرات قبل از ثبت نام خود بود، و دیگر چنین ساختگی بی معنی است، و به همین دلیل باید از فکر حذف شدند.
3. رویداد اندازه گیری و در نتیجه فروپاشی فوری تابع موج. در نتیجه، اندازه گیری به صورت تصادفی تنها یکی از احتمالات، که اجازه می دهد تا تابع موج از این وضعیت انتخاب می کند. و به بازتاب این انتخاب، تابع موج باید فورا تغییر کند.

زبان

جمله بندی از تفسیر کپنهاگ در شکل اصلی خود چند تغییرات باعث شده است. شایع ترین این است در رویکرد از حوادث سازگار و مفاهیمی مانند واهمدوسی کوانتم است. واهمدوسی اجازه می دهد تا شما را به محاسبه مرز فازی بین کلان و microcosms. دیگر تغییرات در درجه متفاوت "واقع گرایی از موج جهان است."

انتقاد

سودمندی از مکانیک کوانتومی (هایزنبرگ و بور پاسخ به این سوال اول) در این آزمایش ذهنی، انجام شده توسط اینشتین، پودولسکی و روزن (پارادوکس EPR) سوال کرد. بنابراین دانشمندان خواست ثابت کند که وجود پارامترهای پنهان در جهت است که نظریه منجر به "دور برد" فوری و غیر محلی نمی ضروری است. با این حال، در طول بازرسی از EPR-تناقض است که ممکن است به لطف نابرابری بل ساخته شده است، ثابت شد که مکانیک کوانتومی درست است، و نظریه های مختلف از پارامترهای پنهان تایید تجربی.

اما مشکل ساز ترین پاسخ به هایزنبرگ و بور در سوال سوم توسط فرآیند اندازه گیری در یک موقعیت خاص مطرح بود، اما از ویژگی های متمایز در آنها را تشخیص نیست.

بسیاری از دانشمندان، فیزیکدانان و فلاسفه، صراحت حاضر به قبول تفسیر کپنهاگ فیزیک کوانتوم. اولین دلیل این واقعیت است که هایزنبرگ و بور تفسیر شد قطعی نیست. و دوم - این است که آن مفهوم ابعاد نامحدود که توابع احتمال در نتایج قابل اعتماد تبدیل معرفی می کند.

اینشتین متقاعد شده است که شرح واقعیت فیزیکی توسط مکانیک کوانتومی در تفسیر هایزنبرگ و بور داده شده، معیوب است. بر اساس نظریه انیشتین، متوجه شد که نسبت منطق در تفسیر کپنهاگ، اما غرایز علمی خود را حاضر به قبول آن است. بنابراین، انیشتین نمی تواند بدهد تا جستجو مفهوم جامع تر.

در نامه خود به متولد شده است، اینشتین گفت: "من مطمئن هستم که خدا تاس پرتاب نمی کنم!". نیلز بور، اظهار نظر در این عبارت، انیشتین گفت که او را به خدا نقطه نیست چه کاری انجام دهید. در گفتگوی خود را با ابراهیم Paysom Eynshteyn گفت، "شما واقعا فکر می کنم و ماه تنها هنگامی وجود دارد که شما را در آن نگاه می کنید؟".

اروین شرودینگر با آزمایش ذهنی گربه که او می خواست برای نشان دادن حقارت از مکانیک کوانتومی در طول انتقال از زیر اتمی را به سیستم های میکروسکوپی آمد. با این حال، مشکل فروپاشی لازم تابع موج در فضا در نظر گرفته شد. با توجه به نظریه نسبیت انیشتین، فورا و به طور همزمان حس تنها برای یک ناظر در یک قاب. بنابراین، هیچ زمان، خواهد بود که همین کار را برای همه وجود دارد، و در نتیجه، از فروپاشی فوری را نمیتوان تعیین کرد.

گسترش

یک بررسی رسمی توسط جامعه علمی در سال 1997 انجام شده است، نشان داد که غالب قبل از تفسیر کپنهاگ، به طور خلاصه در بالا بحث شد، توسط کمتر از نیمی از پاسخ دهندگان پشتیبانی می شود. با این حال، طرفداران بیش از کسانی که از دیگر تفاسیر به طور جداگانه.

دیگر

بسیاری از فیزیکدانان و نزدیک به هر تفسیر از مکانیک کوانتومی، که شناخته شده به عنوان شد "نه". "خفه شو و محاسبه!" است، که اغلب به نسبت داده شود: ماهیت این تفسیر عمیقا در سخن دیوید Mermin- بیان ریچارد فاینمن و یا پل دیراک.