Kööpenhaminan tulkinta on selitysNiels Bohrin ja Werner Heisenbergin vuonna 1927 muotoilemat kvantimekaniikat, kun tutkijat työskentelivät yhdessä Kööpenhaminassa. Bohr ja Heisenberg pystyivät parantamaan M. Bornin muotoilun funktion todennäköisyystulkintaa ja yrittivät vastata useisiin kysymyksiin, joiden ilmestyminen johtuu aaltohiukkasten kaksinaisuudesta. Tässä artikkelissa käsitellään kvanttimekaanisen kvantimekaniikan tulkinnan pääideoita ja niiden vaikutuksia nykyfysiikkaan.
Kvanttimekaniikan tulkintoja kutsuttiinfilosofiset näkemykset kvanttimekaniikan luonteesta materiaalimaailmaa kuvaavana teoriana. Niiden avulla oli mahdollista vastata kysymyksiin fyysisen todellisuuden olemuksesta, sen tutkimusmenetelmästä, syy-yhteyden ja determinismin luonteesta, samoin kuin tilastojen olemuksesta ja paikasta kvantimekaniikassa. Kvanttimekaniikkaa pidetään tieteen historian resonanssiteoriana, mutta yksimielisyyttä sen syvällisemmässä ymmärtämisessä ei vieläkään ole. Kvanttimekaniikkaan liittyy useita tulkintoja, ja tänään saamme tietää niistä suosituimmista.
Как известно, физический мир состоит из квантовых esineet ja klassiset mittausvälineet. Mittauslaitteiden tilan muutos kuvaa peruuttamatonta tilastollista prosessia mikroobjektien ominaisuuksien muuttamiseksi. Kun mikro-objekti on vuorovaikutuksessa mittauslaitteen atomien kanssa, superpositio pienenee yhteen tilaan, ts. Mittauskohteen aaltofunktio pienenee. Schrödingerin yhtälö ei kuvaa tätä tulosta.
Kööpenhaminan tulkinnan osaltaKvanttimekaniikka ei kuvaa mikrosoluja yksinään, vaan niiden ominaisuuksia, jotka ilmenevät makro-olosuhteissa, jotka tyypilliset mittauslaitteet luovat havainnoinnin aikana. Atomiesineiden käyttäytymistä ei voida erottaa niiden vuorovaikutuksesta mittauslaitteiden kanssa, jotka tallentavat olosuhteet ilmiöiden syntymiselle.
Kvanttimekaniikka on staattinen teoria.Tämä johtuu siitä, että mikro-kohteen mittaus johtaa sen tilan muutokseen. Näin syntyy aaltofunktion kuvaama todennäköinen kuvaus kohteen alkuasennosta. Kompleksiaaltofunktio on keskeinen käsite kvanttimekaniikassa. Aaltofunktio muuttuu uudeksi ulottuvuudeksi. Tämän mittauksen tulos riippuu aaltofunktiosta todennäköisyysperusteisesti. Ainoastaan aaltofunktion moduulin neliöllä on fyysinen merkitys, mikä vahvistaa todennäköisyyden, että tutkittava mikro-esine on tietyssä paikassa avaruudessa.
Kvanttimekaniikassa syy-yhteyden lakitäyttyy aaltofunktion suhteen, joka muuttuu ajassa riippuen lähtöolosuhteista, eikä hiukkasnopeuden koordinaattien suhteen, kuten mekaniikan klassisessa tulkinnassa. Koska vain aaltofunktion moduulin neliöllä on fyysinen arvo, sen alkuarvoja ei voida periaatteessa määrittää, mikä johtaa tiettyyn mahdottomuuteen saada tarkkaa tietoa järjestelmän alkutilasta kvantteja.
Filosofisesta näkökulmasta Kööpenhaminan tulkinnan perustana ovat epistemologiset periaatteet:
Kvanttifysiikassa tietoja atomiobjekteista,jotka on saatu kokeellisten asennusten avulla, ovat omituisissa suhteissa toisiinsa. Werner Heisenbergin epävarmuussuhteissa havaitaan käänteinen suhteellisuus epätarkkuuksien välillä kiinnitettäessä kineettisiä ja dynaamisia muuttujia, jotka määrittävät fyysisen järjestelmän tilan klassisessa mekaniikassa.
Kööpenhaminan merkittävä etuKvanttimekaniikan tulkinta on se, että se ei toimi yksityiskohtaisilla lausunnoilla suoraan fyysisesti havaitsemattomista suuruuksista. Lisäksi vähimmäisedellytyksillä se rakentaa käsitteellisen järjestelmän, joka kuvaa kattavasti tällä hetkellä käytettävissä olevat kokeelliset tosiasiat.
Kööpenhaminan tulkinnan mukaan aaltofunktio voidaan altistaa kahdelle prosessille:
Ensimmäinen tangentiaalinen prosessi akateemisessa maailmassakeneltä tahansa syntyi epäilyksiä, ja toinen prosessi aiheutti keskusteluja ja aiheutti useita tulkintoja jopa itse Kööpenhaminan tietoisuuden tulkinnan puitteissa. Toisaalta on kaikki perusteet uskoa, että aaltofunktio ei ole muuta kuin todellinen fyysinen esine ja että se käy romahtamisen toisen prosessin aikana. Toisaalta aaltofunktio ei voi toimia todellisena kokonaisuutena, vaan matemaattisena apuvälineenä, jonka ainoa tarkoitus on tarjota mahdollisuus laskea todennäköisyys. Bohr korosti, että ainoa ennustettavissa oleva asia on fyysisten kokeiden tulos, joten kaikkien toissijaisten kysymysten ei pitäisi liittyä tarkkaan tieteeseen vaan filosofiaan. Hän tunnusti kehityksessään positivismin filosofisen käsitteen, joka vaatii tieteen keskustelemaan vain todella mitattavissa olevista asioista.
Kaksinkertaisen rako-kokeessa valo kulkee kahden läpirako putoaa ruudulle, jolle ilmestyy kaksi häiriöreunaa: tumma ja vaalea. Tämä prosessi selitetään sillä, että valoaallot voivat vahvistaa toisiaan yhdessä ja sammua toisissaan. Toisaalta koe havainnollistaa, että valolla on osan virtauksen ominaisuudet ja elektronilla voi olla aalto-ominaisuuksia, mikä antaa häiriökuvion.
Voidaan olettaa, että koe suoritetaan virrallafotonit (tai elektronit), joiden intensiteetti on niin alhainen, että vain yksi hiukkanen kulkee rakojen läpi joka kerta. Siitä huolimatta, kun fotonien osumapisteet näytölle lisätään, päällekkäisistä aaltoista saadaan sama häiriökuvio siitä huolimatta, että koe koskee oletettavasti erillisiä hiukkasia. Tämä selittyy sillä, että elämme "todennäköisyyspohjaisessa" maailmankaikkeudessa, jossa jokaisella tulevalla tapahtumalla on mahdollisuuksien uudelleenjako, ja todennäköisyys, että seuraavana ajankohtana tapahtuu jotain ehdottomasti odottamatonta, on melko pieni.
Rakokokeilu herättää seuraavat kysymykset:
Kööpenhaminan kvanttitulkintateoria vastaa esitettyihin kysymyksiin seuraavasti:
Kööpenhaminan tulkinnan sanamuoto vuonna 2002alkuperäinen muoto on synnyttänyt useita muunnelmia. Yleisin näistä perustuu johdonmukaiseen tapahtumien lähestymistapaan ja kvanttidekoherenssin käsitteeseen. Dekoherenssin avulla voit laskea sumean rajan makro- ja mikromaailmojen välille. Muut muunnelmat eroavat aaltomaailman realismin asteesta.
Kvanttimekaniikan täydellisyys (vastausHeisenberg ja Bohr ensimmäisestä kysymyksestä) kyseenalaistettiin Einsteinin, Podolskyn ja Rosenin tekemässä ajatuskokeessa (EPR-paradoksi). Siksi tutkijat halusivat todistaa, että piilotettujen parametrien olemassaolo on välttämätöntä, jotta teoria ei johtaisi välittömään ja ei-paikalliseen "pitkän kantaman toimintaan". Kuitenkin EPR-paradoksin todentamisen aikana, jonka mahdollisti Bellin eriarvoisuus, osoitettiin, että kvanttimekaniikka on oikea, ja useilla piilotettujen parametrien teorioilla ei ole kokeellista vahvistusta.
Mutta ongelmallisin oli Heisenbergin ja Bohrin vastaus kolmanteen kysymykseen, joka asetti mittausprosessit erityiseen asemaan, mutta ei määritellyt niissä erottuvien piirteiden esiintymistä.
Monet tutkijat, sekä fyysikot että filosofit,kieltäytyi ehdottomasti hyväksymästä Kööpenhaminan tulkintaa kvanttifysiikasta. Ensimmäinen syy oli se, että Heisenbergin ja Bohrin tulkinta ei ollut deterministinen. Ja toinen on, että se otti käyttöön määrittelemättömän mittauskäsitteen, joka muutti todennäköisyysfunktiot luotettaviksi tuloksiksi.
Einstein oli vakuuttunut siitä, että kuvaus fyysisestäkvanttimekaniikan antama todellisuus Heisenbergin ja Bohrin tulkitsemana on epätäydellinen. Einsteinin mukaan hän löysi logiikan Kööpenhaminan tulkinnasta, mutta hänen tieteelliset vaistonsa kieltäytyivät hyväksymästä sitä. Siksi Einstein ei voinut luopua täydellisemmän konseptin etsimisestä.
Kirjeessään Bornille Einstein sanoi:"Olen varma, että Jumala ei heitä noppaa!" Niels Bohr kommentoi tätä lausetta ja käski Einsteinia olemaan kertomatta Jumalalle mitä tehdä. Ja keskustelussa Abraham Picen kanssa Einstein huudahti: "Luuletko todella, että kuu on olemassa vain katsellen sitä?"
Erwin Schrödinger keksi ajatuskokeenjolla hän halusi osoittaa kvanttimekaniikan alemman tason siirtymisen aikana subatomisista järjestelmistä mikroskooppisiin järjestelmiin. Samanaikaisesti avaruusfunktion välttämätöntä romahtamista pidettiin ongelmallisena. Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan välittömyydellä ja samanaikaisuudella on merkitystä vain tarkkailijalle, joka on samassa viitekehyksessä. Siksi ei ole aikaa, josta voisi tulla sama kaikille, mikä tarkoittaa, että välitöntä romahtamista ei voida määrittää.
Akateemisessa ympäristössä tehty epävirallinen tutkimusvuonna 1997 osoitti, että aiemmin hallitsevaa, lyhyesti lyhyesti käsiteltyä Kööpenhaminan tulkintaa tukee alle puolet vastaajista. Hänellä on kuitenkin enemmän kannattajia kuin muut tulkinnat erikseen.
Monet fyysikot ovat lähempänä toista tulkintaa.kvanttimekaniikka, jota kutsutaan "ei mitään". Tämän tulkinnan ydin ilmaistaan tyhjentävästi David Merminin sanakirjassa: ”Hiljaa ja laske!”, Mikä johtuu usein Richard Feynmanista tai Paul Diracista.
