Hidup

Interpretasi Copenhagen Mekanik Kuantum

Interpretasi Copenhagen Mekanik Kuantum


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mungkin tidak ada bidang sains yang lebih aneh dan membingungkan daripada cuba memahami tingkah laku bahan dan tenaga pada skala yang paling kecil. Pada awal abad kedua puluh, ahli fizik seperti Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, dan banyak lagi meletakkan asas untuk memahami alam aneh alam ini: fizik kuantum.

Persamaan dan kaedah fizik kuantum telah diperhalusi sepanjang abad yang lalu, menjadikan ramalan-ramalan yang mengejutkan yang telah disahkan lebih tepat daripada teori saintifik lain dalam sejarah dunia. Mekanik kuantum berfungsi dengan melakukan analisis pada fungsi gelombang kuantum (ditakrifkan oleh persamaan yang dipanggil persamaan Schrodinger).

Masalahnya adalah bahawa peraturan tentang bagaimana fungsi gelombang berfungsi kuantum seolah-olah konflik secara drastik dengan intuisi yang telah kita usahakan untuk memahami dunia makroskopik sehari-hari kita. Cuba memahami makna asas fizik kuantum telah terbukti menjadi lebih sukar daripada memahami tingkah laku mereka sendiri. Tafsiran yang paling sering diajar dikenali sebagai tafsiran Copenhagen mekanik kuantum ... tetapi apa sebenarnya?

Perintis

Idea utama tafsiran Copenhagen telah dibangunkan oleh kumpulan inti perintis fizik kuantum yang berpusat di sekitar Institut Copenhagen Niels Bohr sepanjang tahun 1920-an, memacu tafsiran fleksibiliti gelombang kuantum yang telah menjadi konsep kesilapan yang diajar dalam kursus fizik kuantum.

Salah satu elemen utama penafsiran ini ialah persamaan Schrodinger mewakili kebarangkalian memerhatikan hasil tertentu apabila percubaan dilakukan. Dalam bukunya Realiti Tersembunyi, ahli fizik Brian Greene menerangkannya sebagai berikut:

"Pendekatan standard untuk mekanik kuantum, yang dikembangkan oleh Bohr dan kumpulannya, dan memanggil Tafsiran Copenhagen dalam penghormatan mereka, membayangkan bahawa setiap kali anda cuba melihat gelombang kebarangkalian, tindakan pemerhatian yang sangat membantah percubaan anda. "

Masalahnya ialah kita hanya melihat mana-mana fenomena fizikal pada tahap makroskopik, jadi tingkah laku kuantum sebenar di peringkat mikroskopik tidak tersedia secara langsung kepada kami. Seperti yang dijelaskan dalam buku ini Enigma Kuantum:

"Tidak ada interpretasi 'rasmi' Copenhagen, tetapi setiap versi merebut lembu oleh tanduk dan menegaskannya pemerhatian menghasilkan harta yang diperhatikan. Kata rumit di sini ialah 'pemerhatian' ...
"Interpretasi Copenhagen menganggap dua alam: terdapat makroskopik, dunia klasik instrumen pengukur kami yang ditadbir oleh undang-undang Newton dan terdapat atom mikroskopik, atom kuantum dan benda-benda kecil lain yang dikendalikan oleh persamaan Schrodinger. secara langsung dengan objek kuantum dari dunia mikroskopik. Oleh itu, kita tidak perlu bimbang tentang realiti fizikal mereka, atau kekurangannya. Kewujudan 'yang membolehkan pengiraan kesannya pada instrumen makroskopik kita cukup untuk kita pertimbangkan. "

Kekurangan tafsiran Copenhagen rasmi adalah bermasalah, membuat butir-butir tafsiran yang tepat sukar ditolak. Seperti yang dijelaskan oleh John G. Cramer dalam artikel bertajuk "Tafsiran Transaksional Kuasa Kuantum":

"Walaupun terdapat kesusasteraan yang luas yang merujuk, membincangkan, dan mengkritik interpretasi Copenhagen tentang mekanik kuantum, tidak ada sebarang pernyataan ringkas yang mentakrifkan tafsiran penuh Copenhagen."

Cramer meneruskan untuk menentukan beberapa idea pusat yang diterapkan secara konsisten apabila bercakap tafsiran Copenhagen, tiba di senarai berikut:

  • Prinsip ketidakpastian - Dibangunkan oleh Werner Heisenberg pada tahun 1927, ini menunjukkan bahawa terdapat beberapa pemboleh ubah konjugasi yang tidak dapat diukur ke tahap ketepatan sewenang-wenangnya. Dalam erti kata lain, terdapat satu cap mutlak yang dikenakan oleh fizik kuantum mengenai betapa tepat pasangan pasang pengukuran dapat dibuat, biasanya pengukuran kedudukan dan momentum pada waktu yang sama.
  • Tafsiran statistik - Dibangunkan oleh Max Born pada tahun 1926, ini menafsirkan fungsi gelombang Schrodinger sebagai menghasilkan kebarangkalian hasil dalam keadaan tertentu. Proses matematik untuk melakukan ini dikenali sebagai peraturan Born.
  • Konsep pelengkap - Dibangunkan oleh Niels Bohr pada tahun 1928, ini termasuk idea duality gelombang-partikel dan bahawa keruntuhan fungsi gelombang dikaitkan dengan perbuatan membuat pengukuran.
  • Pengenalpastian vektor negeri dengan "pengetahuan mengenai sistem" - Persamaan Schrodinger mengandungi satu siri vektor keadaan, dan vektor-vektor ini berubah dari masa ke masa dan dengan pemerhatian untuk mewakili pengetahuan suatu sistem pada suatu masa tertentu.
  • Positifisme Heisenberg - Ini merupakan penekanan untuk membincangkan semata-mata hasil eksperimen yang boleh dilihat, dan bukannya "makna" atau "realiti" yang mendasarinya. Ini adalah penerimaan tersirat (dan kadang-kadang jelas) konsep falsafah instrumentalisme.

Ini kelihatan seperti senarai yang cukup komprehensif mengenai perkara utama di sebalik tafsiran Copenhagen, tetapi tafsirannya bukan tanpa masalah yang agak serius dan telah mencetuskan banyak kritikan ... yang patut ditangani secara individu.

Asal Usul Frasa "Copenhagen Interpretation"

Seperti yang disebutkan di atas, sifat sebenar tafsiran Copenhagen sememangnya agak samar-samar. Salah satu rujukan terawal mengenai idea ini ialah dalam buku 1930 Werner HeisenbergPrinsip Fizikal Teori Kuantum, di mana beliau merujuk "semangat teori kuantum Copenhagen." Tetapi pada masa itu-dan untuk beberapa tahun selepas itu-itu juga benar-benar sahaja tafsiran mekanik kuantum (walaupun terdapat beberapa perbezaan di antara penganutnya), jadi tidak perlu membezakannya dengan namanya sendiri.

Ia hanya mula dirujuk sebagai "tafsiran Copenhagen" apabila pendekatan alternatif, seperti pendekatan yang tersembunyi oleh David Bohm dan Tafsir Banyak Dunia Hugh Everett, timbul untuk mencabar tafsiran yang ditubuhkan. Istilah "tafsiran Copenhagen" biasanya dikaitkan dengan Werner Heisenberg ketika dia bercakap pada tahun 1950-an melawan interpretasi alternatif ini. Kuliah menggunakan frasa "Copenhagen Interpretation" muncul dalam koleksi esai Heisenberg 1958,Fizik dan Falsafah.


Tonton video itu: The True Science of Parallel Universes (Mungkin 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos