· Popperov experiment · Stern-Gerlachov experiment · Youngov experiment · Overenie Bellových nerovností · Fotoelektrický efekt · Comptonov jav

Znenie
Schrödingerova reprezentácia Heisenbergova reprezentácia Interakčná reprezentácia Maticová kvantová mechanika Dráhové integrály Feynmanove diagramy

Rovnice
Schrödingerova rovnica Pauliho rovnica Kleinova-Gordonova rovnica Diracova rovnica Schwingerova-Tomonaga rovnica Von Neumannova rovnica Blochova rovnica Lindbladová rovnica Heisenbergova rovnica

Vývoj teórie
Kvantová teória poľa Kvantová elektrodynamika Glashow-Weinberg-Salamova teória Kvantová chromodynamika Štandardný model Kvantová gravitácia

Významní vedci
Planck Einstein Schrödinger Heisenberg Jordan Bohr Pauli Dirac Fock Born de Broglie Landau Feynman Bohm Everett

Pozri tiež: Portál: Fyzika

Kodanská interpretácia- interpretácia (interpretácia) kvantovej mechaniky, ktorú počas spoločného pôsobenia v Kodani okolo roku 1927 sformulovali Niels Bohr a Werner Heisenberg. Bohr a Heisenberg zlepšili pravdepodobnostnú interpretáciu vlnovej funkcie podľa M. Borna a pokúsili sa odpovedať na množstvo otázok vyplývajúcich z dualizmu korpuskulárnych vĺn, ktorý je vlastný kvantovej mechanike, najmä na otázku merania.

Hlavné myšlienky Kodanskej interpretácie

Fyzický svet tvoria kvantové (malé) objekty a klasické meracie prístroje.

Kvantová mechanika je štatistická teória, pretože meranie počiatočných podmienok mikroobjektu mení svoj stav a vedie k pravdepodobnostný popis počiatočnej polohy mikroobjektu, ktorý je opísaný vlnovou funkciou . Ústredným konceptom kvantovej mechaniky je komplexná vlnová funkcia. Je možné opísať zmenu vlnovej funkcie do novej dimenzie. Jeho očakávaný výsledok závisí pravdepodobnostne od vlnovej funkcie. Fyzikálne významná je len druhá mocnina modulu vlnovej funkcie, čo znamená pravdepodobnosť nájdenia skúmaného mikroobjektu na nejakom mieste v priestore.

Zákon kauzality v kvantovej mechanike je splnený vo vzťahu k vlnovej funkcii, ktorej zmena v čase je úplne určená jej počiatočnými podmienkami, a nie vo vzťahu k súradniciam a rýchlostiam častíc ako v klasickej mechanike. Vzhľadom na to, že fyzikálny význam má iba druhá mocnina modulu vlnovej funkcie, počiatočné hodnoty vlnovej funkcie sa v zásade nedajú úplne nájsť, čo vedie k neistote poznatkov o počiatočnom stave kvantového systému. .

… Heisenbergove vzťahy neurčitosti… dávajú súvislosť (inverznú úmernosť) medzi nepresnosťami fixácie tých kinematických a dynamických premenných, ktoré sú prípustné v kvantovej mechanike a ktoré určujú stav fyzikálneho systému v klasickej mechanike.

Závažnou výhodou kodanskej interpretácie je, že nepoužíva podrobné výpovede o priamo fyzikálne nepozorovateľných veličinách a s minimom použitých predpokladov buduje systém konceptov, ktoré vyčerpávajúco opisujú dnes dostupné experimentálne fakty.

Význam vlnovej funkcie

Kodanská interpretácia naznačuje, že vlnovú funkciu môžu ovplyvniť dva procesy:

• unitárny vývoj podľa Schrödingerovej rovnice
• proces merania

Nikto nesúhlasí s prvým procesom a pokiaľ ide o druhý, existuje množstvo rôznych interpretácií, dokonca aj v rámci samotnej Kodanskej interpretácie. Na jednej strane môžeme predpokladať, že vlnová funkcia je skutočným fyzikálnym objektom a že počas druhého procesu podlieha kolapsu, na druhej strane môžeme predpokladať, že vlnová funkcia je len pomocným matematickým nástrojom (a nie skutočným entita), ktorej jediným účelom je poskytnúť nám možnosť vypočítať pravdepodobnosti. Bohr zdôraznil, že jediné, čo sa dá predpovedať, sú výsledky fyzikálnych experimentov, preto dodatočné otázky nepatria vede, ale filozofii. Bohr zdieľal filozofický koncept pozitivizmu, ktorý vyžaduje, aby veda hovorila len o skutočne merateľných veciach.

Na ilustráciu toho Einstein napísal Bornovi: „ Som presvedčený, že Boh nehádže kockou", - a tiež zvolal v rozhovore s Abrahamom Paisom:" Naozaj si myslíte, že mesiac existuje len vtedy, keď sa naň pozriete?". N. Bohr mu odpovedal: "Einstein, nehovor Bohu, čo má robiť." Erwin Schrödinger prišiel so slávnym myšlienkovým experimentom o Schrödingerovej mačke, ktorým chcel ukázať neúplnosť kvantovej mechaniky pri prechode od subatomárnych k makroskopickým systémom.

Podobne aj nevyhnutný „okamžitý“ kolaps vlnovej funkcie v celom priestore spôsobuje problémy. Einsteinova teória relativity hovorí, že okamžitosť, simultánnosť, má zmysel len pre pozorovateľov, ktorí sú v rovnakom referenčnom rámci – neexistuje jediný čas pre všetkých, takže okamžitý kolaps tiež zostáva nedefinovaný.

Prevalencia medzi vedcami

Neformálny prieskum uskutočnený v roku 1997 na sympóziu sponzorovanom UMBC (Angličtina)ruský, ukázali, že kedysi dominantnú kodanskú interpretáciu podporila menej ako polovica účastníkov. Vo všeobecnosti boli hlasy účastníkov prieskumu rozdelené takto:

Výklad	Odovzdané hlasy
Kodanská interpretácia	13
Výklad mnohých svetov	8
Bohmov výklad	4
Konzistentné príbehy (Angličtina)ruský	4
Modifikovaná dynamika (GRW (Angličtina)ruský)	1
Na nič z vyššie uvedeného nebolo ťažké odpovedať	18

Alternatívy

Mnohí fyzici sa prikláňajú k takzvanej „nie“ interpretácii kvantovej mechaniky, stručne vyjadrenej v aforizme Davida Mermina: „Drž hubu a počítaj!“ (orig. anglicky "Shut up and count"), často (zrejme omylom) pripisovaný Richardovi Feynmanovi alebo Paulovi Diracovi.

E. M. Chudinov, ktorý kritizoval tento prístup, poznamenal

Špecialista pracujúci v oblasti fyziky má často ilúziu úplnej nezávislosti svojej vedeckej činnosti od filozofie. Je to spôsobené tým, že vstupuje do hotovej budovy vedeckej teórie s jej vlastným štýlom vedeckého myslenia a cez štýl vedeckého myslenia vníma určité filozofické princípy. Tieto filozofické premisy vedeckej teórie vedci nie vždy jasne uznávajú, ale to im nebráni v tom, aby boli filozofické.

F. Engels poznamenáva bežnú mylnú predstavu medzi prírodovedcami:

Prírodovedci si predstavujú, že sú oslobodení od filozofie, keď ju ignorujú alebo nadávajú. Ale keďže sa bez myslenia nedokážu pohnúť ani o krok, na myslenie sú potrebné logické kategórie, ktoré si nekriticky požičiavajú buď z bežného všeobecného povedomia takzvaných vzdelaných ľudí, ktorému dominujú pozostatky dávno mŕtvych filozofických systémov. , alebo z omrviniek počúvaných na povinných vysokoškolských kurzoch filozofie (čo sú nielen útržkovité pohľady, ale aj rúška názorov ľudí patriacich k tým najrozmanitejším a zväčša k tým najhorším školám), či z nekritických a nesystematické čítanie všemožných filozofických diel - nakoniec sa aj tak ocitnú v podriadenosti filozofii, no, žiaľ, väčšinou tej najhoršej a tí, čo filozofiu najviac zneužívajú, sú otrokmi práve tých najhorších vulgarizovaných zvyškov toho najhoršieho. filozofické doktríny.

pozri tiež

Napíšte recenziu na článok „Výklad Kodane“

Poznámky

Komentáre

Zdroje a použitá literatúra

1. Gribbin J. QIS FOR QUANTUM: Encyklopédia časticovej fyziky. - 2000. - S. 4-8. - ISBN 978-0684863153.
2. Heisenberg V. Vývoj výkladu kvantovej teórie // Niels Bohr a vývoj fyziky / Sat. vyd. Pauly W.- M: IL, 1958. - S. 23-45.
3. Heisenberg V. Spomienky na éru rozvoja kvantovej mechaniky // Teoretická fyzika 20. storočia / So. vyd. Smorodinský Ya. A.- M: IL, 1962. - S. 53-59.
4. , s. devätnásť.
5. Bohr N. Diskusie s Einsteinom o problémoch teórie poznania v atómovej fyzike // Atómová fyzika a ľudské poznanie - M .: IL, 1961. - s. 60
6. , s. 20.
7. Narodil sa M.Štatistická interpretácia vlnovej mechaniky // Atómová fyzika - M.: Mir, 1965. - s. 172-178
8. Narodil sa M.Štatistická interpretácia kvantovej mechaniky // Fyzika v živote mojej generácie - M.: IL, 1963. - s. 301-315
9. Narodil sa M. Atómová fyzika - M.: Mir, 1965. - s. 125
10. , s. 226.
11. Bohr N.// Pokroky vo fyzikálnych vedách, číslo 1, 1959
12. , s. 225.
13. Einstein A. Fyzika a realita // Zborník vedeckých prác, zväzok IV. - M., 1966. - s. 223
14. Tegmark M. (1997), "Interpretácia kvantovej mechaniky: veľa svetov alebo veľa slov?", arΧiv:
15. N. David Mermin(anglicky) // Physics Today. - 2004. - Fasc. 5. - str. 10 .
16. , s. 300.
17. * Engels F. Dialektika prírody // Sobr. cit., ed. 2, zväzok 20. - M .: Politizdat, 1959. - 524 s.

Literatúra

• Heisenberg V. Fyzika a filozofia. Časť a celok. - M .: Nauka, 1989. - 400 s. - ISBN 5-02-012452-9.
• Chudinov E.M. Teória relativity a filozofia. - M .: Politizdat, 1974. - 303 s.
• Problems of Physics: Classics and Modernity / ed. G. Trader. - M .: Mir, 1982. - 328 s.

Výňatok charakterizujúci Kodanskú interpretáciu

A Mavra Kuzminishna dlho stála s vlhkými očami pred zatvorenou bránou, zamyslene krútila hlavou a cítila nečakaný nával materinskej nehy a ľútosti k neznámemu dôstojníkovi.

V nedostavanom dome na Varvarke, na dne ktorého bola pitovka, sa ozývali opilecké výkriky a piesne. Na laviciach pri stoloch v malej špinavej miestnosti sedelo asi desať továrenských robotníkov. Všetci, opití, spotení, so zakalenými očami, napätí a doširoka otvárajúci ústa, spievali nejakú pesničku. Spievali oddelene, s námahou, s námahou, zjavne nie preto, že by chceli spievať, ale len preto, aby dokázali, že sú opití a chodia. Jeden z nich, vysoký blondiak v čistom modrom kabáte, stál nad nimi. Jeho tvár s tenkým rovným nosom by bola krásna, keby nebolo tenkých, našpúlených, neustále sa pohybujúcich pier a zakalených, zamračených, nehybných očí. Stál nad tými, ktorí spievali, a zjavne si niečo predstavoval, slávnostne a uhlovo mával nad ich hlavami bielou rukou vyhrnutou po lakeť, ktorej špinavé prsty sa neprirodzene pokúšal roztiahnuť. Rukáv jeho chuyky neustále klesal a chlapík ho ľavou rukou usilovne znova vyhrnul, akoby bolo niečo obzvlášť dôležité v tom, že táto biela šľachovitá mávajúca ruka bola vždy nahá. Uprostred piesne sa na chodbe a na verande ozývali výkriky bitky a údery. Vysoký chlapík mávol rukou.
- Sabbat! zakričal veliteľsky. - Bojujte, chlapci! - A on, bez toho, aby si prestal vyhrnúť rukáv, vyšiel na verandu.
Továrenskí robotníci ho nasledovali. Továrni robotníci, ktorí v to ráno popíjali v krčme, pod vedením vysokého chlapíka, priniesli z továrne kožu do bozkávača a za to dostali víno. Kováči zo susedných vyhní, keď počuli radovánky v krčme a domnievali sa, že krčma je rozbitá, chceli sa do nej násilím vlámať. Na verande sa strhla bitka.
Bozkávač bojoval s kováčom pri dverách, a kým robotníci z továrne odchádzali, kováč sa odtrhol od bozkávača a padol tvárou na dlažbu.
Cez dvere sa vrútil ďalší kováč, opieral sa hruďou o bozkávača.
Chlapík s vyhrnutým rukávom v pohybe ešte udrel kováča, ktorý sa rútil dverami, do tváre a divo kričal:
- Chlapci! naši sú bití!
V tom čase prvý kováč vstal zo zeme a poškriabajúc si krv na rozbitej tvári a plačlivým hlasom zakričal:
- Stráž! Zabili!.. Zabili človeka! Bratia!..
- Ach, otcovia, zabití na smrť, zabili človeka! skríkla žena, ktorá vyšla z vedľajšej brány. Okolo zakrvaveného kováča sa zhromaždil dav ľudí.
"Nestačilo, že si okradol ľudí, vyzliekol si košele," povedal hlas a obrátil sa k bozkávajúcemu, "prečo si zabil človeka? Zbojník!
Vysoký chlapík, stojaci na verande, so zakalenými očami viedol najprv k bozkávačke, potom ku kováčom, akoby premýšľal, s kým má teraz bojovať.
- Lamač duší! zrazu zakričal na bozkávajúceho. - Pliesť, chlapci!
-Ako, zviazal som jedného takého a takého! skríkol bozkávač, odstrčil ľudí, ktorí ho napadli, strhol si klobúk a hodil ho na zem. Akoby táto akcia mala nejaký záhadne hrozivý význam, robotníci z továrne, ktorí bozkávajúceho obklopili, sa nerozhodne zastavili.
- Poznám ten poriadok, brat, veľmi dobre. Pôjdem do súkromia. Myslíš, že nebudem? Nikto nemá príkaz niekoho okradnúť! zakričal bozkávač a zdvihol klobúk.
- A poďme, ideš! A poďme ... ach ty! bozkávač a vysoký chlapík opakovali jeden po druhom a spoločne sa pohli vpred po ulici. Zakrvavený kováč kráčal vedľa nich. Továrenskí robotníci a cudzinci ich s hlasom a krikom nasledovali.
Na rohu Maroseyky, oproti veľkému domu so zamknutými okenicami, na ktorom bol vývesný štít pre obuvníka, stálo so skleslými tvárami asi dvadsať obuvníkov, chudých, unavených ľudí v županoch a ošúchaných chuikki.
"Má pravdu s ľuďmi!" povedal tenký remeselník s tenkou bradou a zvrašteným obočím. - No, vysal nám krv - a skončil. Viezol nás, vozil - celý týždeň. A teraz to doviedol do posledného konca a odišiel.
Pri pohľade na ľudí a krvavého muža remeselník, ktorý hovoril, stíchol a všetci obuvníci sa s náhlou zvedavosťou pridali k pohybujúcemu sa davu.
- Kam idú ľudia?
- Je známe, kam ide úradom.
- No, naša sila to naozaj nebrala?
- Ako si to myslel? Pozrite sa, čo hovoria ľudia.
Boli otázky a odpovede. Bozkávač, ktorý využil nárast davu, zaostával za ľuďmi a vrátil sa do svojej krčmy.
Vysoký chlapík, ktorý si nevšimol zmiznutie svojho nepriateľa bozkávajúceho, mával holou rukou, neprestával rozprávať, čím na seba všetkých upozorňoval. Ľudia sa naňho tlačili hlavne a predpokladali od neho získať povolenie na všetky otázky, ktoré ich zamestnávali.
- Ukáž rozkaz, ukáž zákon, na to boli nasadené úrady! To hovorím ja, pravoslávny? povedal vysoký chlapík s miernym úsmevom.
- Myslí si a nie sú tam žiadni šéfovia? Dá sa to bez šéfa? A potom ich okradnúť nestačí.
- Aké prázdne reči! - ozývalo sa v dave. - Nuž, potom odídu z Moskvy! Povedali ti, aby si sa smial, a ty si uveril. Koľko našich vojakov prichádza. Tak ho pustili dnu! Pre toho šéfa. Tam počúvajte, čo ľudia robia, - povedali a ukázali na vysokého chlapíka.
Pri múre čínskej štvrte ďalšia malá skupina ľudí obkľúčila muža vo vlysovom plášti, ktorý v rukách držal papier.
- Vyhláška, vyhláška čítaná! Vyhláška čítaná! - bolo počuť v dave a ľudia sa ponáhľali k čítačke.
Muž vo vlysovom kabáte čítal plagát z 31. augusta. Keď ho dav obklopil, zdalo sa, že je v rozpakoch, ale na výzvu vysokého chlapíka, ktorý sa k nemu pritisol, s miernym chvením v hlase začal čítať plagát od začiatku.
„Zajtra idem zavčasu k najpokojnejšiemu princovi,“ čítal (rozjasnil! – slávnostne sa usmieval ústami a mračil sa, opakoval vysoký chlapík), „aby som sa s ním porozprával, konal a pomohol vojakom vyhladiť darebáci; aj my sa z nich staneme duchom ... - pokračoval čitateľ a zastavil sa ("Videl si to?" - víťazoslávne vykríkol malý. - Uvoľní pre teba celú vzdialenosť...") ... - vykoreniť a poslať týchto hostí do pekla; Vrátim sa na večeru a pustíme sa do práce, urobíme to, dokončíme to a skoncujeme s darebákmi."
Posledné slová prečítal čitateľ v dokonalom tichu. Vysoký chlapík smutne sklonil hlavu. Bolo zrejmé, že týmto posledným slovám nikto nerozumel. Najmä slová: „Zajtra prídem na večeru,“ zrejme čitateľa aj poslucháčov dokonca rozrušili. Chápanie ľudí bolo naladené na vysokú melódiu, a to bolo príliš jednoduché a zbytočne pochopiteľné; to bolo presne to, čo mohol povedať každý z nich, a preto nemohol hovoriť dekrét vyššej autority.
Všetci stáli v pochmúrnom tichu. Vysoký chlapík pohol perami a zapotácal sa.
"Mal som sa ho opýtať! .. Je to on sám? Dvaja jazdci dragúni."
Policajný náčelník, ktorý išiel v to ráno na grófov príkaz spáliť člny, a pri príležitosti tohto poverenia zachránil veľkú sumu peňazí, ktoré mal v tom momente vo vrecku, keď videl, ako k nemu postupuje dav ľudí. , prikázal kočišovi zastaviť.
- Akí ľudia? kričal na ľudí, ktorí sa rozlietaní a bojazliví blížili k droshkom. - Akí ľudia? Pýtam sa ťa? zopakoval šéf polície, ktorý nedostal žiadnu odpoveď.
„Oni, vaša ctihodnosť,“ povedal úradník vo vlysovom kabáte, „oni, vaša ctihodnosť, pri vyhlásení najslávnejšieho grófa, nešetrili svoje žalúdky, chceli slúžiť, a nie len akousi rebéliou, ako to bolo. povedal od najslávnejšieho grófa...
"Gróf neodišiel, je tu a bude o vás rozkaz," povedal šéf polície. – Šiel! povedal kočišovi. Dav sa zastavil, tlačil sa okolo tých, ktorí počuli, čo povedali úrady, a hľadel na odchádzajúcich droshkov.
Policajný náčelník sa v tom čase vystrašene rozhliadol okolo seba, povedal niečo kočišovi a jeho kone išli rýchlejšie.
- Podvádzanie, chlapci! Veď k sebe! zakričal hlas vysokého chlapíka. - Nepúšťajte sa, chlapci! Nechajte ho podať správu! Počkaj! kričali hlasy a ľudia sa rozbehli za droshkami.
Dav za policajným šéfom s hlučným rozhovorom zamieril do Lubjanky.
"Nuž, páni a obchodníci odišli, a preto mizneme?" No, sme psy, hm! – bolo počuť častejšie v dave.

1. septembra večer po stretnutí s Kutuzovom sa gróf Rastopchin rozčúlil a urazil, že nebol pozvaný na vojenskú radu, že Kutuzov nevenoval žiadnu pozornosť jeho návrhu zúčastniť sa obrany hlavného mesta a prekvapený novým vzhľadom, ktorý sa mu otvoril v tábore, v ktorom sa otázka pokoja hlavného mesta a jeho vlasteneckej nálady ukázala byť nielen vedľajšia, ale úplne zbytočná a bezvýznamná - tým všetkým rozrušená, urazená a prekvapená, Gróf Rostopchin sa vrátil do Moskvy. Po večeri si gróf bez vyzliekania ľahol na pohovku a o jednej ho zobudil kuriér, ktorý mu priniesol list od Kutuzova. V liste sa uvádzalo, že keďže sa vojaci sťahujú na riazaňskú cestu za Moskvou, bolo by žiaduce, aby gróf vyslal policajných úradníkov, ktorí by viedli jednotky cez mesto. Táto správa nebola novinkou pre Rostopchina. Nielen zo včerajšieho stretnutia s Kutuzovom na Poklonnej Gore, ale aj zo samotnej bitky pri Borodine, keď všetci generáli, ktorí prišli do Moskvy, jednomyseľne povedali, že nie je možné dať ďalšiu bitku, a keď so súhlasom grófa uviedli majetok a obyvatelia už boli vyvezení každú noc do polovice, čo sme odišli, - gróf Rostopchin vedel, že Moskva bude opustená; ale napriek tomu táto správa, hlásená vo forme jednoduchej poznámky s príkazom od Kutuzova a prijatá v noci, počas prvého sna, prekvapila a naštvala grófa.
Následne, vysvetľujúc svoje aktivity v tomto období, gróf Rostopchin vo svojich poznámkach niekoľkokrát napísal, že potom mal dva dôležité ciele: De maintenir la tranquillite a Moscou et d "en faire partir les habitants." [Zachovajte pokoj v Moskve a vylúčte z If we priznať si tento dvojaký cieľ, každá akcia Rostopchina sa ukáže ako bezchybná. Prečo nebola odvezená moskovská svätyňa, zbrane, nábojnice, pušný prach, zásoby obilia, prečo boli tisíce obyvateľov oklamané tým, že Moskva nebude odovzdaná, a zničené?aby bol v hlavnom meste pokoj, odpovedá na vysvetlenie grófa Rostopchina.Prečo z vládnych úradov vynášali kopy nepotrebných papierov a Leppichov ples a iné predmety?-Aby mesto zostalo prázdne, vysvetlenie grófa Rostopchin odpovedá: Stačí predpokladať, že niečo ohrozuje mier ľudí a každý čin sa stáva opodstatneným.
Všetky hrôzy teroru boli založené len na obavách o mier ľudí.
Čo bolo základom strachu grófa Rostopchina z verejného mieru v Moskve v roku 1812? Aký bol dôvod predpokladať tendenciu k vzbure v meste? Obyvatelia odchádzali, vojská, ustupujúce, zaplnili Moskvu. Prečo by sa ľudia mali v dôsledku toho búriť?
Nielen v Moskve, ale v celom Rusku, keď vstúpil nepriateľ, nebolo nič, čo by pripomínalo rozhorčenie. V dňoch 1. a 2. septembra zostalo v Moskve viac ako desaťtisíc ľudí a okrem davu, ktorý sa zhromaždil na nádvorí hlavného veliteľa a zaujal ho, nebolo nič. Je zrejmé, že ešte menej nepokojov medzi ľuďmi sa dalo očakávať, keby po bitke pri Borodine, keď sa opustenie Moskvy stalo samozrejmým, alebo aspoň pravdepodobne, ak by sa potom namiesto toho, aby ľudí znepokojovalo rozdávaním zbraní a plagátov Rostopchin prijal opatrenia na odstránenie všetkých posvätných vecí, pušného prachu, náloží a peňazí a priamo oznámil ľuďom, že mesto je opustené.
Rostopchin, horlivý, sangvinický muž, ktorý sa vždy pohyboval v najvyšších kruhoch administratívy, aj keď s vlasteneckým cítením, nemal ani najmenšiu predstavu o ľuďoch, ktorých si myslel, že budú vládnuť. Od samého začiatku vstupu nepriateľa do Smolenska si Rastopchin vo svojej predstavivosti vytvoril úlohu vodcu pocitov ľudu - srdca Ruska. Nielenže sa mu zdalo (ako sa zdá každému správcovi), že kontroluje vonkajšie počínanie obyvateľov Moskvy, ale zdalo sa mu, že ich nálady usmerňuje prostredníctvom svojich výziev a plagátov, písaných tým škriepom, ktorý v r. jeho stred opovrhuje ľudom a ktorým nerozumie, keď to počuje zhora. Rastopchinovi sa krásna rola vodcu ľudového citu tak zapáčila, zvykol si na ňu natoľko, že potreba vymaniť sa z tejto roly, potreba opustiť Moskvu bez hrdinského efektu ho zaskočila a zrazu stratil pôde, na ktorej stál spod nôh, v rezolútne nevedel, čo má robiť. Hoci to vedel, do poslednej chvíle neveril v odchod z Moskvy z celého srdca a nič pre to neurobil. Obyvatelia sa vysťahovali proti jeho vôli. Ak boli vyňaté štátne úrady, tak len na žiadosť úradníkov, s ktorými gróf s nevôľou súhlasil. On sám bol zaneprázdnený iba úlohou, ktorú si vytvoril pre seba. Ako to už u ľudí obdarených zanietenou fantáziou býva, už dávno vedel, že Moskva bude opustená, no vedel to len uvažovaním, no neveril tomu z celého srdca, nedal sa preniesť. predstavivosti do tejto novej pozície.
Celá jeho činorodosť, usilovná a energická (nakoľko bola užitočná a odrazila sa na ľude, je iná otázka), celá jeho činnosť smerovala len k tomu, aby v obyvateľoch vzbudil pocit, ktorý sám prežíval - vlasteneckú nenávisť k Francúzom a dôveru v seba samú.
Keď však udalosť nadobudla svoje skutočné, historické rozmery, keď sa ukázalo, že nestačí prejaviť nenávisť voči Francúzom len slovami, keď túto nenávisť nebolo možné ani len vyjadriť v bitke, keď sa ukázalo, že sebavedomie byť zbytočný vo vzťahu k jednej otázke Moskvy, keď celá populácia, ako jedna osoba, vyhadzujúca svoj majetok, odišla z Moskvy a týmto negatívnym činom preukázala plnú silu svojho ľudového cítenia - potom sa zrazu ukázala rola, ktorú si vybral Rostopchin byť bezvýznamný. Zrazu sa cítil osamelý, slabý a smiešny, bez pôdy pod nohami.
Po prebudení zo spánku, keď dostal od Kutuzova chladný a panovačný odkaz, sa Rostopchin cítil tým viac naštvaný, čím viac sa cítil vinný. V Moskve zostalo všetko, čo mu bolo presne zverené, všetko, čo bolo štátne, čo mal vytiahnuť. Nebolo možné vytiahnuť všetko.
„Kto za to môže, kto dovolil, aby sa to stalo? myslel si. "Jasné, že nie ja." Všetko som mal pripravené, Moskvu som takto držal! A tu je to, čo urobili! Bastardi, zradcovia!" - pomyslel si, nedefinoval správne, kto sú títo darebáci a zradcovia, ale cítil potrebu nenávidieť týchto zradcov, ktorí sú vinní za falošnú a smiešnu pozíciu, v ktorej sa nachádzal.
Celú tú noc vydával gróf Rastopchin rozkazy, kvôli ktorým k nemu prichádzali ľudia zo všetkých častí Moskvy. Jeho blízki ešte nikdy nevideli grófa takého zachmúreného a podráždeného.
„Vaša Excelencia, prišli z patrimoniálneho oddelenia, od riaditeľa na rozkazy... Z konzistória, zo senátu, z univerzity, zo sirotinca, vikár poslal ... pýta sa ... Na hasičský zbor, čo si objednávaš? Dozorca z väznice... dozorca zo žltého domu...“ - hlásili sa grófovi celú noc bez prestania.
Na všetky tieto otázky gróf stručne a nahnevane odpovedal, že jeho príkazy už nie sú potrebné, že všetku prácu, ktorú usilovne pripravil, teraz niekto pokazil a že tento niekto ponesie plnú zodpovednosť za všetko, čo sa teraz stane.
"No, povedz tomuto hlupákovi," odpovedal na žiadosť z patrimoniálneho oddelenia, "aby zostal na stráži kvôli svojim dokladom." Čo sa pýtate za nezmysly o hasičskom zbore? Sú tam kone – nech idú k Vladimírovi. Neopúšťaj Francúzov.
- Vaša Excelencia, prišiel dozorca z blázinca, ako ste nariadili?
- Ako si objednám? Nechajte všetkých ísť, to je všetko ... A vypustite šialencov v meste. Keď máme vo velenia bláznivé armády, Boh to nariadil.
Keď sa gróf spýtal na zásoby, ktoré sedeli v jame, nahnevane zakričal na správcu:
"Nuž, mám ti dať dva eskortné prápory, ktoré tam nie sú?" Nechajte ich ísť a je to!
- Vaša Excelencia, sú tu politickí: Meškov, Vereščagin.
- Vereščagin! Nebol ešte obesený? zakričal Rostopchin. - Prineste mi ho.

O deviatej hodine ráno, keď sa už jednotky presunuli cez Moskvu, neprišiel nikto iný žiadať grófove rozkazy. Všetci, ktorí mohli jazdiť, jazdili sami; tí, ktorí zostali, sa sami rozhodli, čo musia urobiť.
Gróf prikázal priviesť kone, aby išli do Sokolniki, a zamračený, žltý a tichý, sedel vo svojej kancelárii so založenými rukami.
V pokojnej, nie búrlivej dobe sa každému správcovi zdá, že len vďaka jeho úsiliu sa hýbe celé obyvateľstvo, ktoré má pod kontrolou, a pri tomto vedomí svojej potreby každý správca pociťuje hlavnú odmenu za svoju námahu a námahu. Je jasné, že pokiaľ je historické more pokojné, malo by sa vládcovi-správcovi zdať, že jeho krehký čln sa tyčou opiera o loď ľudí a pohybuje sa, že loď, o ktorú sa opiera, sa pohybuje s jeho snahy. Ale akonáhle sa zdvihne búrka, more sa rozbúri a loď sa sama pohne, potom je klam nemožný. Loď sa pohybuje po svojom obrovskom, samostatnom kurze, pól nedosiahne pohybujúcu sa loď a vládca zrazu prechádza z pozície vládcu, zdroja sily, na bezvýznamného, ​​zbytočného a slabého človeka.

Najdôležitejšia vec na kvantovom princípe je, že je

ničí myšlienku sveta „existujúceho vonku“, keď

pozorovateľa od svojho objektu oddeľuje ploché sklo

obrazovke. Opísať, čo sa deje

treba prečiarknuť slovo "pozorovateľ" a napísať

“účastník“. V nejakom nepredvídateľnom zmysle

náš vesmír je zúčastneným vesmírom.

J. Wheeler

Prírodná veda jednoducho neopisuje a vysvetľuje prírodu;

je súčasťou našej interakcie s ním.

W. Heisenberg

Východiskovým bodom kodanskej interpretácie je rozdelenie fyzického sveta na pozorovateľný systém, objekt: atóm, subatomárnu časticu, atómový proces a pozorovací systém: experimentálne zariadenie a pozorovateľov. Tu vzniká paradox: pozorovateľné systémy nie sú popísané jazykom klasickej fyziky. Doteraz neexistuje všeobecne akceptovaný jazykový model, ktorý by zodpovedal kvantovej teórii, hoci matematický model bol mnohokrát experimentálne overený (Heisenberg 1989: 19; Capra 1994: 110).

Kvantová teória popisuje pozorovateľné systémy pravdepodobnostne . To znamená, že nikdy nemôžeme presne povedať, kde sa častica nachádza, ako prebieha ten či onen atómový proces, keď sa častica rozpadá. Vypočítava sa pravdepodobnostná funkcia, ktorá popisuje nie samotný priebeh udalostí, ale trend, možnosť udalosti. Štatistické formulácie zákonov atómovej fyziky neodrážajú našu nevedomosť, pravdepodobnosť treba brať ako základnú vlastnosť mikrokozmu (Heisenberg 1989: 19-20; Capra 1994: 111-112).

Vysvetlenie kvantových paradoxov bolo založené na Princíp neurčitosti W. Heisenberga . Fyzici zopakovali: možno pozorovať dráhu elektrónu v oblačnej komore. V skutočnosti to však nebolo pozorované, ale diskrétne stopy nepresne určených polôh elektrónu. Koniec koncov, v oblačnej komore sú viditeľné iba jednotlivé kvapôčky vody, ktoré sú oveľa rozšírenejšie ako elektrón. Správna otázka by preto mala znieť: je to možné v kvantovej mechanike presne tak opísať správanie elektrónu?

Dá sa hovoriť, ako v newtonovskej mechanike, o súradniciach a rýchlosti elektrónu. Tieto veličiny je možné pozorovať aj merať. Je však nemožné merať obe tieto veličiny súčasne s akoukoľvek presnosťou. Nie je možné presne opísať správanie elektrónu, nie je možné súčasne merať presné hodnoty dvoch parametrov akejkoľvek mikročastice .

Kontrola obrovského počtu experimentov na meranie rôznych parametrov mikročastíc odhalila neistotu. Neistota polohy častice vynásobená neistotou jej hybnosti (rýchlosť krát hmotnosť) nemôže byť menšia ako Planckova konštanta delená hmotnosťou častice. Toto číslo nezávisí od experimentu a častice, ale je základnou vlastnosťou sveta.

Δq(Е) Δр(t) ≥ h/m, kde:

Δ – prírastok hodnôt; q – hybnosť (V(rýchlosť) m(hmotnosť)); E - energia;

p je poloha častice; t – Вр; h je Planckova konštanta rovná 6,62·10 -27.

Nie je možné súčasne merať parametre mikročastice, ale je možné naznačiť pravdepodobnosť, že v určitom nasledujúcom okamihu sa elektrón nájde v určitom bode oblačnej komory. Je vytvorený pravdepodobnostný model umiestnenia elektrónu v rôznych oblastiach atómu (Capra 1994: 112-113).

W. Heisenberg v myšlienkovom experimente ukázal, že realita v mikrokozme sa líši podľa toho, či ju pozorujeme alebo nie. V princípe je možné pozorovať elektrón na jeho obežnej dráhe, na to potrebujete mikroskop s vysokou rozlišovacou schopnosťou. Takúto rozlišovaciu schopnosť však nemožno získať v mikroskope s použitím bežného svetla. Na tento účel bude vhodný mikroskop využívajúci γ-lúče s vlnovou dĺžkou menšou ako je veľkosť atómu. Počas procesu pozorovania prejde mikroskopom aspoň jedno γ-lúčové kvantum a zrazí sa s elektrónom, čím sa zmení jeho hybnosť a rýchlosť.

Udalosť musí byť obmedzená na pozorovanie. Výsledok pozorovania sa nedá predpovedať, predpovedá sa pravdepodobnosť (nie konkrétna udalosť, ale súbor možných udalostí). Do popisu atómových procesov sa vnáša subjektívny prvok, keďže meracie zariadenie vytvára pozorovateľ. Musíme si uvedomiť, že to, čo pozorujeme, nie je samotná príroda, ale príroda, ktorá sa objavuje tak, ako sa odhaľuje prostredníctvom nášho spôsobu kladenia otázok.

Vo vnútri atómu hmota na určitých miestach neexistuje, ale skôr „môže existovať“. Atómové javy sa na určitých miestach nevyskytujú, ale skôr „môžu nastať“. Jazyk formálnej matematiky kvantovej teórie nazýva tieto možnosti pravdepodobnosti a spája ich s matematickými veličinami javiacimi sa ako vlny. V skutočnosti nemôžeme vôbec hovoriť o časticiach. V mnohých experimentoch je účelné hovoriť o vlnách hmoty, o stojatej vlne okolo jadra. Nie sú to však skutočné trojrozmerné vlny, ako sú napríklad vlny na hladine vody. Ide o pravdepodobnostné vlny - abstraktné matematické veličiny vyjadrujúce pravdepodobnosti existencie častíc v určitých bodoch Pr v určitých momentoch Bp. Všetky zákony atómovej fyziky sú vyjadrené v týchto pravdepodobnostiach. Atómovou udalosťou si nikdy nemôžeme byť istí, môžeme len povedať, aká je pravdepodobnosť, že k nej dôjde (Heisenberg 1989: 22-27; Bome 1990; Capra 1994: 59-60).

Ďalší spôsob, ako vyriešiť rozpory kvantových javov, bol spojený s Bohrov princíp komplementarity. Schrödingerov obraz vĺn hmoty a korpuskulárny obraz obsahujú zrnko pravdy. N. Bohr na základe princípu neurčitosti vyriešil korpuskulárno-vlnový paradox. Podľa princípu neistoty 2 nemožno vlastnosti častice v jednom experimente pozorovať súčasne,  , existujú ďalšie jazyky na opis jednej reality, pričom každý môže byť pravdivý len čiastočne.

Elektrón v atóme je vlna hmoty (L. de Broglie), ale elektrón vyletí z atómu a niekde sa nachádza, prejavuje sa ako častica. N. Bohr radil používať oba obrázky ako komplementárne, vylučujú sa (zároveň to isté nemôže byť vlnou aj časticou), ale zároveň sa dopĺňajú: otvorené uznanie potreby metaforického myslenia v veda (V.V. Nalimov).

A. Einstein nebol pripravený uznať fundamentálne štatistickú povahu novej teórie a nechcel pripustiť nemožnosť poznania všetkých definujúcich momentov potrebných na úplné určenie uvažovaných procesov - Boh nehrá kocky (Kuznetsov 1968, 1968; Heisenberg 1989: 203-207).

V roku 1982 v Paríži uskutočnil A. Aspek sériu experimentov na súčasné meranie smeru polarizácie 2 fotónov emitovaných jedným atómom a pohybujúcich sa v opačných smeroch. Výsledky nenechali nikoho na pochybách: Einstein sa mýlil, kvantová neistota sa nedá obísť. Napriek tomu je kvantová mechanika základom modernej vedy a techniky, v srdci činnosti polovodičových a integrovaných obvodov, ktoré sú súčasťou televízorov, počítačov (Davis 1989:53-54; Hawking 1990:54).

Kvantová teória radikálne zmenila naše chápanie reality.

Po prvé, je to dokázané jednota objektu a subjektu . V atómovej fyzike sa vedec nemôže hrať na vonkajšieho pozorovateľa, je súčasťou sveta, ktorý pozoruje do takej miery, že sám ovplyvňuje vlastnosti pozorovaných objektov.

Atómové javy predstavujú komplexnejšiu realitu, než s akou sa stretávame v klasickej makroskopickej fyzike. Citlivosť objektu na rušenie zariadení vykazuje vlastnosti, ktoré nie sú pozorované v objektoch makroskopických štúdií. To znamená, že popis objektu nemožno považovať, ako predtým, za „oddelený“ od procesu pozorovania.

Na atómovej úrovni možno objekty chápať len z hľadiska interakcie medzi procesmi prípravy a pozorovania. Vedomie bude vždy posledným článkom reťaze. Merania sú také interakcie, ktoré vyvolávajú v mysli určité vnemy: vizuálny vnem záblesku svetla alebo tmavú škvrnu na fotografickej doske. Zákony atómovej fyziky nám hovoria, aká je pravdepodobnosť, že mikroobjekt vyvolá určitý pocit, ak mu umožníme interakciu s nami. Ľudský pozorovateľ je potrebný nielen na pozorovanie vlastností objektu, ale aj na to, aby tieto vlastnosti sám definoval. V.V. Nalimov cituje výroky fyzikov o nemožnosti postaviť vedomie do opozície hmote (Weisskopf 1977: 39-40; Boum 1990; Capra 1994: 60,118-119; Nalimov 1993: 36-37).

Po druhé, stará myšlienka o prepojenia všetkých prírodných javov. Hlavným odporcom kodanskej interpretácie bol A. Einstein, neskôr jeho žiak D. Bohm. Ale uznali aj jeden z hlavných záverov kvantovej teórie: nedeliteľná kvantová jednota celého vesmíru je najzákladnejšou realitou. Bohm sa pokúšal spojiť kvantovú teóriu a teóriu relativity a dospel k záveru, že jednota poznania nie je vo vede, ale vo filozofii. Vedecké interpretácie vedú k „fragmentácii“ reality, ktorá je integrálna a nedeliteľná. Pri každom experimente je narušená integrita. Veľkým objavom kvantovej fyziky bolo objavenie jednotlivých kvantových stavov, z ktorých každý je nedeliteľným celkom, kým nebude vystavený prostriedkom pozorovania.

Po tretie, klasické, stereotypné, jednoznačné vnímanie bolo nahradené pravdepodobnostné videnie sveta . Z experimentov vyplýva pravdepodobnostná funkcia, ktorá neopisuje určitú udalosť, ale súbor možných udalostí: prechod možnosť-realita prebieha počas pozorovania.

Po štvrté, kvantová teória priniesla nielen myšlienku neistoty, ale aj myšlienku kvantovanie , identita, identita, presnosť predmety , definície prírodných látok. V klasickej fyzike sú všetky vlastnosti spojité (neexistujú dva klasické systémy, ktoré by boli rovnaké; z miliárd planetárnych systémov hviezd neexistujú dva absolútne identické). Správanie objektov závisí od počiatočných podmienok, ktoré môžu nadobudnúť súvislý rad hodnôt. Atómové javy majú na druhej strane určité formy, na rozdiel od svojvoľne sa meniacich foriem v klasickej mechanike. V rámci klasickej fyziky je ťažké pochopiť, prečo neexistujú elektróny s trochu nižším nábojom alebo s inou hmotnosťou?

V kvantovej teórii sú objekty kvantované, nie sú možné žiadne dráhy, ale určité. Identita atómov jedného chemického prvku, ich vysoká mechanická stabilita sú spôsobené vlnovou povahou elektrónov. Stojaté vlny môžu mať obmedzený počet tvarov. Dva atómy Fe alebo O sú identické, pretože ich elektronické dráhy sú kvantované, obrysy elektronických dráh sú rovnaké, vzdialenosť medzi nimi je rovnaká.

V klasickej fyzike - neobmedzený počet možností, neexistuje vysvetlenie pre istotu hmoty. Ale istota existuje len do určitého prahu, existujú prahové energetické hladiny, nad ktorými sú atómy zničené, existuje prah, nad ktorým sa jadro rozbije na kúsky.

A konečne otvorené komplexný svet subatomárnych a virtuálnych častíc . Kvantová teória dokazuje nepravdivosť klasických predstáv o pevných látkach a nepreniknuteľných, pohyblivých mikročasticiach. I. Newton veril: atómy sa neopotrebúvajú, nelámu sa na kúsky, neexistuje žiadna sila, ktorá by ich mohla oddeliť. Ukazuje sa, že atómy možno rozložiť na „elementárnejšie“ zložky. Ale doteraz nie je kodanská interpretácia kvantovej teórie všeobecne akceptovaná kvôli popretiu možnosti ontologickej interpretácie javov mikrosveta. Boli predložené aj alternatívne vysvetlenia správania sa mikročastíc (Weisskopf 1977: 36-48; Heisenberg 1989: 23-25; Nalimov, Drogalina 1995: 16-27; Boum 1990; Bohm 1993: 7; Capra 1999 113-117).

Kvantová mechanika je taká neintuitívna, že bolo vymyslených niekoľko „interpretácií“ v pojmoch, ktoré si náš mozog dokáže ľahšie predstaviť. Klasikou je Kodanská interpretácia, ktorú nám odovzdali otcovia zakladatelia: Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Paul Dirac, Niels Bohr a ďalší.

Hlavné myšlienky Kodanskej interpretácie sú pomerne jednoduché, no zároveň abstraktné:

1. Vlnová funkcia () sleduje jednotný časový vývoj opísaný pomocou .
2. Fyzikálny význam vlnovej funkcie je amplitúda pravdepodobnosti, ktorého druhá mocnina je pravdepodobnosť detekcie systému pri meraní v určitom stave. Pri meraní sa funkcia „zrúti“, to znamená, že sa sústredí v bode zodpovedajúcom výsledku merania. Všetky ostatné informácie o pôvodnej funkcii sa stratia.

O prvom bode niet sporu. Unitárna evolúcia je v súčasnosti najneotrasiteľnejším základným fyzikálnym princípom, ktorý sa v blízkej budúcnosti nechystá opustiť. Ale v druhom bode nezhody stále neustupujú. Čiastočne preto, že bod 2 je v rozpore s bodom 1. Kolaps vlnovej funkcie nie je jednotná operácia! Neriadi sa Schrödingerovou rovnicou. Zdalo by sa, že paradox a nekonzistentnosť samotnej kvantovej teórie je zrejmá.

Je tu jeden jemný bod. Ako nám ukázali otcovia zakladatelia, úloha pozorovateľa v kvantovej mechanike je mimoriadne dôležitá. Kvantová mechanika je subjektívna. Poskytuje všetky svoje predpovede týkajúce sa pozorovateľa - subjektu, ktorý ho používa. Experimentátor. Ty a ja Vysvetlíme si to na príklade. Predstavte si, že ste si hodili mincou a teraz uvidíte výsledok.

Skôr ako zdvihnete ruku, výsledok možno odhadnúť iba pomocou rozdelenia pravdepodobnosti. Ak je minca spravodlivá, potom s pravdepodobnosťou 50 % bude padať na hlavu a s 50 % na chvost. To je asi všetko, čo môžete o systéme zatiaľ povedať. No akonáhle zdvihnete ruku a uvidíte výsledok, rozdelenie pravdepodobnosti sa „zrúti“ do jedného bodu – do výsledku, ktorý naozaj vypadol. To znamená, že teraz môžete so 100% pravdepodobnosťou povedať, že hlavy padli.

Tento „kolaps“ platí aj pre zložitejšie rozdelenia pravdepodobnosti. Napríklad, ak hodíte dvoma kockami a pozriete sa na pravdepodobnosť získania jedného alebo druhého čísla (súčet čísel hodených na prvej a druhej kocke je od 2 do 12), dostaneme Gaussovo rozdelenie (sedem je najpravdepodobnejšie prísť). Ale keď sa skutočne pozrieme na to, čo vypadlo v konkrétnom prípade, toto rozdelenie sa zrúti do skutočného výsledku (povedzme, že celkovo vypadlo číslo šesť).

Kvantovú mechaniku možno považovať za zovšeobecnenie teórie pravdepodobnosti, rovnako ako komplexné čísla sú zovšeobecnením reálnych čísel. Vlnová funkcia je podmienene akousi "druhou odmocninou" funkcie rozdelenia pravdepodobnosti. Aby sme našli pravdepodobnosť, vlnová funkcia musí byť druhá mocnina. Navyše je to zložité. Amplitúda pravdepodobnosti je vo všeobecnosti komplexné číslo. V opačnom prípade zostáva myšlienka „kolapsu“ ako získavania nových vedomostí o systéme a irelevantnosti predchádzajúcich informácií rovnaká.

Zoberme si qubit umiestnený v:

\(\displaystyle |\psi\rangle=\frac(1)(\sqrt(2))|0\rangle+\frac(1)(\sqrt(2))|1\rangle\)

Pri meraní sa stavový vektor zrúti a dostaneme len jeden z dvoch členov. Buď pri meraní dostaneme nulu a stavový vektor sa zrúti do \(\displaystyle |\psi\rangle\rightarrow |0\rangle\), alebo jedna a vektor prejde do \(\displaystyle |\psi\rangle\rightarrow |1 \rangle \).

Rozdiel oproti klasickej teórii pravdepodobnosti je aj v tom, že pri minci podvedome vieme, že ide buď o hlavu, alebo o chvost skôr, ako zdvihneme ruku, aby sme sa pozreli na výsledok. V prípade kvantových objektov. Systém získava klasické vlastnosti (charakteristiky) práve v momente subjektívneho merania. Nedá sa predpokladať, že qubit bol pred meraním v stave \(\displaystyle |0\rangle\) alebo \(\displaystyle |1\rangle\). Bol presne v superpozícii. Ale táto superpozícia nepozorovateľné. Preto to slovo bol možno uplatniť len podmienečne. Stavový vektor nie je objektívnou realitou, rovnako ako funkcia rozdelenia pravdepodobnosti nie je v klasickom prípade.

Toto je vyriešenie paradoxu a ďalších takzvaných „paradoxov“ v rámci kodanskej interpretácie – mačka nežije plus mŕtvy. Je to ako povedať orol plus chvosty, interpretujúce vyššie uvedenú distribučnú funkciu.


Cat alebo nažive alebo mŕtvy. Nič iné v meraní nenájdeme. Ide len o to, že kvantová mechanika nám zakazuje pred samotným meraním implicitne vyvodzovať akékoľvek závery a popisuje systém ako superpozíciu. To, čo sa nedá zmerať, neexistuje. To, čo sa dá zmerať, ale ešte nemerať, tiež objektívne neexistuje.

Zapletené stavy, ktoré tak znepokojovali Einsteina, sú tiež interpretované z pravdepodobnostných pozícií ako kvantové korelácie. Nech je systém dvoch točení v :

\(\displaystyle |S\rangle=\frac(1)(\sqrt(2))(|\uparrow\downarrow\rangle-|\downarrow\uparrow\rangle)\)

Pri meraní vždy nájdeme korelácie: ak jedna častica smeruje nahor vzhľadom na akúkoľvek os, potom spin druhej častice bude nevyhnutne smerovať nadol vzhľadom na rovnakú os. A naopak. Opäť môžeme nakresliť analógiu s klasickou teóriou pravdepodobnosti. Vezmite si červené a modré pilulky. Miešame ich za chrbtom a v každej päste jednu vytlačíme. Bez uvoľnenia rúk nedokážeme rozoznať, kde je modrá a kde červená. Môžete vytvoriť graf rozdelenia pravdepodobnosti podobný tomu, ktorý je uvedený pre mincu.

Ale akonáhle otvoríme jednu päsť a uvidíme, že je tam napríklad modrá, okamžite zistíme, že druhá päsť je červená. A naopak. Toto získavanie informácií zrúti vyššie uvedený stavový vektor do jedného zo sčítancov. Tablety môžu byť umiestnené na rôznych koncoch vesmíru a štatistické korelácie stále zostanú. Je zrejmé, že nehovoríme o nadsvetelnej rýchlosti prenosu informácií, jednoduchých koreláciách.

Jediná nová vec v kvantovom mechanickom puzdre je nemožnosť predpokladať, že v pravej ruke bol modrá a červená vľavo pred meraním. alebo to najjasnejšie vysvetliť. presne tak meranie daný pozorovateľ nejakej vlastnosti (v našom prípade farby) ju robí pre tohto pozorovateľa reálnou (objektívnou).

Kvantová mechanika je subjektívna. Predpovede poskytuje iba tým, ktorí ho používajú. Len u neho je subjektívny kolaps stavového vektora spojený s prijímaním nových informácií. Objektívny svet existuje iba v jeho hlave. Pre všetkých ostatných je tou istou súčasťou fyzického sveta a riadi sa rovnakými kvantovými mechanickými zákonmi so superpozíciami, komplexnými číslami a podobnými vecami. je jasným dôkazom tohto princípu.

Vlnová funkcia (stavový vektor) je nepozorovateľná. Toto nie je klasické pole ako teplota alebo intenzita elektrického poľa. Táto funkcia má skôr bližšie k funkcii rozdelenia pravdepodobnosti, presnejšie ju možno považovať za akési jej zovšeobecnenie. Samotnú kvantovú mechaniku možno vnímať ako zovšeobecnenie teórie informácie + teórie pravdepodobnosti.

Kodanská interpretácia kvantovej teórie

W. Heisenberg

Kodanská interpretácia kvantovej teórie začína paradoxom. Každý fyzikálny experiment, či už sa týka javov každodenného života alebo javov atómovej fyziky, musí byť opísaný v podmienkach klasickej fyziky. Pojmy klasickej fyziky tvoria jazyk, ktorým popisujeme naše experimenty a výsledky. Tieto pojmy nemôžeme nahradiť ničím iným a ich použiteľnosť je obmedzená vzťahom neurčitosti. Musíme mať na pamäti obmedzenú použiteľnosť klasických konceptov a nesnažiť sa prekročiť toto obmedzenie. A pre lepšie pochopenie tohto paradoxu je potrebné porovnať interpretáciu skúseností v klasickej a kvantovej fyzike.

Napríklad v newtonovskej nebeskej mechanike začíname určením polohy a rýchlosti planéty, ktorej pohyb ideme skúmať. Výsledky pozorovania sú preložené do matematického jazyka, pretože hodnoty súradníc a hybnosti planéty sú odvodené z pozorovaní. Potom sa z pohybovej rovnice pomocou týchto číselných hodnôt súradníc a hybnosti pre daný časový okamih získajú hodnoty súradníc alebo niektoré ďalšie vlastnosti systému pre nasledujúce časové okamihy. Týmto spôsobom astronóm predpovedá pohyb systému. Dokáže napríklad predpovedať presný čas zatmenia Slnka.

V kvantovej teórii sú veci inak. Predpokladajme, že nás zaujíma pohyb elektrónu v oblačnej komore a nejakým pozorovaním sme určili súradnice a rýchlosť elektrónu. Táto definícia však nemusí byť presná. Obsahuje minimálne nepresnosti v dôsledku vzťahu neurčitosti a pravdepodobne navyše bude obsahovať ešte väčšie nepresnosti vzhľadom na náročnosť experimentu. Prvá skupina nepresností umožňuje previesť výsledok pozorovania do matematickej schémy kvantovej teórie. Pravdepodobnostná funkcia popisujúca experimentálnu situáciu v momente merania sa zaznamenáva s prihliadnutím na možné nepresnosti merania. Táto pravdepodobnostná funkcia je kombináciou dvoch rôznych prvkov: na jednej strane skutočnosť, na druhej strane miera našej znalosti skutočnosti. Táto funkcia charakterizuje skutočne spoľahlivé, keďže počiatočnej situácii priraďuje pravdepodobnosť rovnajúcu sa jednej. Je spoľahlivé, že elektrón sa v pozorovanom bode pohybuje pozorovanou rýchlosťou. "Pozorovateľné" tu znamená -- pozorovateľné v medziach experimentálnej presnosti. Táto funkcia charakterizuje stupeň presnosti nášho poznania, keďže iný pozorovateľ by možno polohu elektrónu určil ešte presnejšie. Prinajmenšom do určitej miery sa experimentálna chyba alebo experimentálna nepresnosť nepovažuje za vlastnosť elektrónov, ale za chybu v našich znalostiach o elektróne. Tento nedostatok vedomostí je vyjadrený aj pomocou pravdepodobnostnej funkcie.

V klasickej fyzike sa v procese exaktného vyšetrovania zohľadňujú aj pozorovacie chyby. V dôsledku toho sa získa rozloženie pravdepodobnosti pre počiatočné hodnoty súradníc a rýchlostí, čo má určité podobnosti s pravdepodobnostnou funkciou kvantovej mechaniky. Neexistuje však žiadna špecifická nepresnosť v dôsledku vzťahu neurčitosti v klasickej fyzike.

Ak je v kvantovej teórii funkcia pravdepodobnosti pre počiatočný moment určená z údajov pozorovania, potom je možné na základe zákonov tejto teórie vypočítať funkciu pravdepodobnosti pre akýkoľvek nasledujúci časový okamih. Je teda možné vopred určiť pravdepodobnosť, že hodnota pri meraní bude mať určitú hodnotu. Môžete napríklad určiť pravdepodobnosť, že v určitom nasledujúcom čase sa elektrón nájde v určitom bode v oblačnej komore. Treba zdôrazniť, že pravdepodobnostná funkcia sama o sebe neopisuje priebeh udalostí v čase. Charakterizuje trend udalosti, možnosť udalosti alebo našu znalosť udalosti. Pravdepodobnostná funkcia je spojená s realitou len vtedy, keď je splnená jedna podstatná podmienka: na identifikáciu určitej vlastnosti systému je potrebné vykonať nové pozorovania alebo merania. Iba v tomto prípade vám funkcia pravdepodobnosti umožňuje vypočítať pravdepodobný výsledok nového merania. Aj tu je výsledok merania uvedený v podmienkach klasickej fyziky. Preto teoretický výklad zahŕňa tri rôzne etapy. Najprv sa počiatočná experimentálna situácia prevedie do pravdepodobnostnej funkcie. Po druhé, je preukázaná zmena tejto funkcie v priebehu času. Po tretie, vykoná sa nové meranie a jeho očakávaný výsledok sa potom určí z pravdepodobnostnej funkcie. Pre prvú fázu je nevyhnutnou podmienkou uskutočniteľnosť vzťahu neurčitosti. Druhé štádium nemožno opísať z hľadiska klasickej fyziky; nemožno špecifikovať, čo sa stane so systémom medzi počiatočným meraním a nasledujúcimi meraniami. Až tretia etapa umožňuje prejsť od možného k skutočnému.

Tieto tri kroky si vysvetlíme jednoduchým myšlienkovým experimentom. Už bolo poznamenané, že atóm pozostáva z atómového jadra a elektrónov, ktoré sa pohybujú okolo jadra. Zistilo sa tiež, že pojem elektrónovej dráhy je v istom zmysle pochybný. Na rozdiel od posledného tvrdenia však možno povedať, že aspoň v princípe je možné pozorovať elektrón na jeho obežnej dráhe. Možno by sme videli pohyb elektrónu na obežnej dráhe, keby sme mohli pozorovať atóm v mikroskope s vysokým rozlíšením. Takúto rozlišovaciu schopnosť však nemožno získať v mikroskope s použitím bežného svetla, pretože na tento účel bude vhodný iba mikroskop využívajúci r-lúče s vlnovou dĺžkou menšou ako je veľkosť atómu. Takýto mikroskop ešte nebol vytvorený, no technické ťažkosti by nás nemali odradiť od diskusie o tomto myšlienkovom experimente. Je možné v prvej fáze previesť výsledky pozorovania na pravdepodobnostnú funkciu? To je možné, ak je vzťah neistoty po experimente splnený. Poloha elektrónu je známa s presnosťou určenou vlnovou dĺžkou r-lúčov. Predpokladajme, že pred pozorovaním je elektrón prakticky v pokoji. V procese pozorovania minimálne jedno z-lúčové kvantum nevyhnutne prejde mikroskopom a v dôsledku zrážky s elektrónom zmení smer svojho pohybu. Preto bude kvantom ovplyvnený aj elektrón. Tým sa zmení jeho hybnosť a rýchlosť. Dá sa ukázať, že neistota tejto zmeny je taká, že je zaručená platnosť vzťahu neistoty po dopade. Preto prvý krok neobsahuje žiadne ťažkosti. Zároveň sa dá ľahko ukázať, že je nemožné pozorovať pohyb elektrónov okolo jadra. Druhý stupeň - kvantitatívny výpočet pravdepodobnostnej funkcie - ukazuje, že vlnový balík sa nepohybuje okolo jadra, ale preč od jadra, keďže prvé svetelné kvantum vyradí elektrón z atómu. Hybnosť r-kvanta je oveľa väčšia ako počiatočná hybnosť elektrónu za predpokladu, že vlnová dĺžka r-lúčov je oveľa menšia ako rozmery atómu. Preto už prvé svetelné kvantum stačí na vyradenie elektrónu z atómu. Preto nikdy nemožno pozorovať viac ako jeden bod na dráhe elektrónu; preto tvrdenie, že v obvyklom zmysle neexistuje žiadna dráha elektrónu, nie je v rozpore so skúsenosťou. Ďalšie pozorovanie, tretí stupeň, deteguje elektrón, keď vyletí z atómu. Nie je možné vizuálne opísať, čo sa deje medzi dvoma po sebe nasledujúcimi pozorovaniami. Samozrejme, dalo by sa povedať, že elektrón musí byť niekde medzi týmito dvoma pozorovaniami a že sa zdá, že opisuje nejakú trajektóriu, aj keď nie je možné túto trajektóriu určiť. Takéto uvažovanie dáva zmysel z hľadiska klasickej fyziky. V kvantovej teórii je takéto uvažovanie neopodstatneným zneužitím jazyka. Zatiaľ môžeme nechať otvorenú otázku, či sa táto veta vzťahuje na formu výpovede o atómových procesoch alebo na procesy samotné, teda či ide o epistemológiu alebo ontológiu. V každom prípade pri formulovaní návrhov týkajúcich sa správania atómových častíc musíme byť mimoriadne opatrní.

V skutočnosti nemôžeme vôbec hovoriť o časticiach. V mnohých experimentoch je účelné hovoriť o vlnách hmoty, napríklad o stojatej vlne okolo jadra. Takýto popis by bol, samozrejme, v rozpore s iným popisom, ak by sa nebrali do úvahy limity stanovené vzťahom neurčitosti. Toto obmedzenie odstraňuje rozpor. Použitie konceptu "hmotovej vlny" je vhodné v prípade, keď hovoríme o žiarení atómu. Žiarenie, ktoré má určitú frekvenciu a intenzitu, nám dáva informácie o meniacom sa rozložení nábojov v atóme; v tomto prípade je vlnový vzor bližšie k pravde ako korpuskulárny. Bohr preto odporučil použiť oba obrázky. Nazval ich komplementárnymi. Oba obrázky sa samozrejme vylučujú, keďže určitý objekt nemôže byť súčasne časticou (čiže látkou obmedzenou v malom objeme) a vlnou (čiže poľom šíriacim sa vo veľkom objeme). . Ale oba obrázky sa navzájom dopĺňajú. Ak použijeme oba obrázky, prechádzame od jedného k druhému a zase späť, potom nakoniec získame správnu predstavu o pozoruhodnom druhu reality, ktorý sa skrýva za našimi experimentmi s atómami.

Bohr používa pojem komplementarity pri interpretácii kvantovej teórie v rôznych aspektoch. Poznanie polohy častice je okrem poznania jej rýchlosti alebo hybnosti. Ak poznáme nejakú veličinu s veľkou presnosťou, potom nemôžeme s rovnakou presnosťou určiť ďalšiu (dodatočnú) veličinu bez toho, aby sme nestratili presnosť prvého poznania. Ale aby ste mohli opísať správanie systému, potrebujete poznať obe veličiny. Časopriestorový popis atómových procesov popri ich kauzálnom alebo deterministickom popise. Podobne ako súradnicová funkcia v newtonovskej mechanike, aj pravdepodobnostná funkcia spĺňa pohybovú rovnicu. Jeho zmena v čase je úplne určená kvantovými mechanickými rovnicami, ale neposkytuje žiadny časopriestorový popis systému. Na druhej strane, pozorovanie si vyžaduje časopriestorový popis. Pozorovanie však zmenou našich znalostí o systéme mení teoreticky vypočítané správanie pravdepodobnostnej funkcie.

Vo všeobecnosti sa dualizmus medzi dvoma rôznymi opismi tej istej reality už nepovažuje za základný problém, pretože z matematickej formulácie teórie je známe, že teória neobsahuje rozpory. Dualizmus oboch doplnkových obrázkov sa jasne prejavuje vo flexibilite matematického formalizmu. Obvykle je tento formalizmus napísaný tak, že je podobný newtonovskej mechanike s jej pohybovými rovnicami pre súradnice a rýchlosti častíc. Jednoduchou transformáciou možno tento formalizmus znázorniť vlnovou rovnicou pre trojrozmerné vlnenie hmoty, len tieto vlny majú charakter nie jednoduchých veličín poľa, ale matíc alebo operátorov. To vysvetľuje, že možnosť použitia rôznych doplnkových obrázkov má svoju analógiu v rôznych transformáciách matematického formalizmu a nie je spojená so žiadnymi ťažkosťami v kodanskej interpretácii. Ťažkosti s pochopením kodanskej interpretácie nastanú vždy, keď sa položí známa otázka: čo sa vlastne deje v atómovom procese? V prvom rade, ako už bolo spomenuté vyššie, meranie a výsledok pozorovania sú vždy popísané z hľadiska klasickej fyziky. Z pozorovania sa odvodzuje pravdepodobnostná funkcia. Je to matematický výraz, že tvrdenia o možnosti a tendencii sa spájajú s tvrdeniami o našej znalosti skutočnosti. Výsledok pozorovania preto nemôžeme úplne určiť. Nie sme schopní opísať, čo sa stane medzi týmto a nasledujúcim pozorovaním. V prvom rade to vyzerá, ako keby sme do teórie vniesli subjektívny prvok, že hovoríme, že to, čo sa deje, závisí od toho, ako to pozorujeme, alebo prinajmenšom závisí od samotnej skutočnosti, že to pozorujeme. Predtým, ako sa budeme zaoberať touto námietkou, je potrebné presne objasniť, prečo sa takéto ťažkosti vyskytujú, keď sa pokúšame opísať, čo sa deje medzi dvoma po sebe nasledujúcimi pozorovaniami. V tejto súvislosti je vhodné prediskutovať nasledujúci myšlienkový experiment. Predpokladajme, že bodový zdroj monochromatického svetla vyžaruje svetlo na čiernu obrazovku, ktorá má dva malé otvory. Priemer otvoru je porovnateľný s vlnovou dĺžkou svetla a vzdialenosť medzi otvormi je oveľa väčšia ako vlnová dĺžka svetla. V určitej vzdialenosti za obrazovkou dopadá prepustené svetlo na fotografickú platňu. Ak je tento experiment opísaný z hľadiska vlnového vzoru, potom môžeme povedať, že primárna vlna prechádza oboma otvormi. V dôsledku toho sa vytvoria dve sekundárne sférické vlny, ktoré vznikajú pri otvoroch a navzájom sa rušia. Rušenie vytvorí na fotografickej platni pásy silnej a slabej intenzity - takzvané interferenčné prúžky. Sčernanie na platni je chemický proces spôsobený jednotlivými svetelnými kvantami.

Preto je tiež dôležité popísať experiment z hľadiska predstáv o svetelných kvantách. Ak by bolo možné hovoriť o tom, čo sa stane s individuálnym svetelným kvantom v intervale medzi jeho výstupom zo zdroja a dopadom na fotografickú platňu, potom by sa dalo argumentovať nasledovne. Samostatné svetelné kvantum môže prechádzať buď len cez prvý, alebo len cez druhý otvor. Ak prešla cez prvý otvor, potom pravdepodobnosť, že zasiahne určitý bod na fotografickej platni, nezávisí od toho, či je druhý otvor zatvorený alebo otvorený. Rozdelenie pravdepodobnosti na tanieri bude také, že otvorený bude iba prvý otvor. Ak sa experiment opakuje veľakrát a pokrýva všetky prípady, v ktorých kvantum svetla prešlo cez prvý otvor, potom by sčernenie na platni malo zodpovedať tomuto rozdeleniu pravdepodobnosti. Ak vezmeme do úvahy len tie svetelné kvantá, ktoré prešli cez druhú dieru, tak sčernenie bude zodpovedať rozdeleniu pravdepodobnosti odvodenej z predpokladu, že je otvorená len druhá diera. Preto by celkové sčernenie malo byť presným súčtom oboch sčernení, inými slovami, nemal by existovať žiadny interferenčný obrazec. Ale vieme, že experiment poskytuje interferenčný vzor. Preto tvrdenie, že svetelné kvantum prechádza buď prvým alebo druhým otvorom, je pochybné a vedie k rozporom. Tento príklad ukazuje, že koncept pravdepodobnostnej funkcie neposkytuje časopriestorový popis udalosti, ktorá sa vyskytuje medzi dvoma pozorovaniami. Každý pokus nájsť takýto opis vedie k rozporom. To znamená, že už pojem „udalosť“ by sa mal obmedziť na pozorovanie. Tento záver je významný, pretože sa zdá, že ukazuje, že pozorovanie hrá rozhodujúcu úlohu v atómovej udalosti a že realita sa líši v závislosti od toho, či ju pozorujeme alebo nie. Aby bolo toto tvrdenie jasnejšie, analyzujme proces pozorovania.

Je vhodné pripomenúť, že v prírodných vedách nás nezaujíma Vesmír ako celok vrátane nás samých, ale len jeho určitá časť, ktorú si robíme predmetom nášho skúmania. V atómovej fyzike je táto strana zvyčajne extrémne malý objekt, konkrétne atómové častice alebo skupiny takýchto častíc. Ale nejde ani tak o veľkosť; podstatné je, že väčšina vesmíru vrátane nás samotných nepatrí k predmetu pozorovania. Teoretický výklad experimentu začína na úrovni oboch etáp, ktoré už boli spomenuté. V prvej fáze je uvedený popis experimentu z hľadiska klasickej fyziky. Tento opis je nakoniec v tejto fáze spojený s prvým pozorovaním a potom je opis formulovaný pomocou pravdepodobnostnej funkcie. Pravdepodobnostná funkcia podlieha zákonom kvantovej mechaniky, jej zmena v čase je spojitá a vypočítava sa pomocou počiatočných podmienok. Toto je druhá etapa. Pravdepodobnostná funkcia spája objektívne a subjektívne prvky. Obsahuje výroky o pravdepodobnosti, či skôr o tendencii (potenciál v aristotelovskej filozofii) a tieto výroky sú úplne objektívne. Nie sú závislé od žiadneho pozorovania. Pravdepodobnostná funkcia navyše obsahuje výroky o našich znalostiach systému, ktoré sú subjektívne, pretože môžu byť pre rôznych pozorovateľov rôzne. V priaznivých prípadoch sa subjektívny prvok pravdepodobnostnej funkcie v porovnaní s objektívnym prvkom stáva zanedbateľne malým, vtedy sa hovorí o „čistom prípade“.

Pri ďalšom pozorovaní, ktorého výsledok je predpovedaný z teórie, je dôležité zistiť, či bol objekt pred alebo aspoň v čase pozorovania v interakcii so zvyškom sveta, napr. experimentálne nastavenie, s meracím zariadením atď. To znamená, že pohybová rovnica pre pravdepodobnostnú funkciu obsahuje interakčný efekt, ktorým na systém pôsobí merací prístroj. Tento vplyv prináša nový prvok neistoty, pretože meracie zariadenie je opísané v podmienkach klasickej fyziky. Takýto popis obsahuje všetky nepresnosti týkajúce sa mikroskopickej stavby zariadenia, známe nám z termodynamiky. Navyše, keďže je zariadenie prepojené so zvyškom sveta, popis v skutočnosti obsahuje nepresnosti týkajúce sa mikroskopickej štruktúry celého sveta. Tieto nepresnosti možno považovať za objektívne, pretože sú jednoduchým dôsledkom toho, že experiment je opísaný v podmienkach klasickej fyziky, a keďže nezávisia do detailov od pozorovateľa. Možno ich považovať za subjektívne, pretože poukazujú na naše neúplné poznanie sveta. Po interakcii, aj keď ide o „čistý prípad“, pravdepodobnostná funkcia bude obsahovať objektívny prvok tendencie alebo možnosti a subjektívny prvok neúplného poznania. Z tohto dôvodu nemožno výsledok pozorovania ako celku presne predpovedať. Predpovedá sa iba pravdepodobnosť konkrétneho výsledku pozorovania a toto tvrdenie o pravdepodobnosti možno testovať opakovaním experimentu mnohokrát. Pravdepodobnostná funkcia, na rozdiel od matematickej schémy newtonovskej mechaniky, neopisuje konkrétnu udalosť, ale prinajmenšom v procese pozorovania celú množinu (súbor) možných udalostí. Samotné pozorovanie bude diskontinuálne meniť pravdepodobnostnú funkciu: zo všetkých možných udalostí vyberie tú, ktorá sa skutočne stala. Keďže sa naše poznatky vplyvom pozorovania menia nespojito, nespojito sa menia aj veličiny zahrnuté v jeho matematickom vyjadrení, a preto hovoríme o „kvantovom skoku“. Ak sa niekto pokúsi postaviť kritiku kvantovej teórie na základe starého príslovia „Natura non facit saltus“, dá sa na to dať odpoveď, že naše poznanie sa nepochybne neustále mení. Práve táto skutočnosť – nespojitá zmena v našom poznaní – ospravedlňuje používanie termínu „kvantový skok“. V dôsledku toho sa prechod z možnosti do reality uskutočňuje v procese pozorovania. Ak máme opísať, čo sa deje pri nejakej atómovej udalosti, potom musíme predpokladať, že slovo „nastáva“ sa vzťahuje len na samotné pozorovanie, a nie na situáciu medzi dvoma pozorovaniami. Zároveň to znamená nie psychologický, ale fyzický proces pozorovania a máme právo povedať, že prechod z možnosti do reality sa uskutočnil hneď, ako objekt interagoval s meracím zariadením, a pomocou so zvyškom sveta. Tento prechod nie je spojený so zaznamenaním výsledku pozorovania v mysli pozorovateľa. Nespojitá zmena pravdepodobnostnej funkcie je však spôsobená aktom registrácie, keďže v tomto prípade ide o nespojitú zmenu nášho poznania. Tá sa v čase pozorovania prejavuje nespojitou zmenou pravdepodobnostnej funkcie. Do akej miery sme konečne dospeli k objektívnemu popisu sveta a najmä atómových javov? Klasická fyzika bola založená na predpoklade – alebo, dalo by sa povedať, na ilúzii – že je možné opísať svet alebo aspoň časť sveta bez toho, aby sme hovorili o sebe. V skutočnosti to bolo do značnej miery možné. Napríklad vieme, že mesto Londýn existuje, či ho vidíme alebo nie. Dá sa povedať, že klasická fyzika dáva práve idealizáciu sveta, pomocou ktorej možno hovoriť o svete alebo o jeho časti, pričom neberieme do úvahy nás samých. Jeho úspech viedol k univerzálnemu ideálu objektívneho opisu sveta. Objektivita bola dlho najvyšším kritériom hodnoty vedeckých objavov. Zodpovedá kodanská interpretácia kvantovej teórie tomuto ideálu? S najväčšou pravdepodobnosťou môžeme oprávnene tvrdiť, že kvantová teória, pokiaľ je to možné, zodpovedá tomuto ideálu. Iste, kvantová teória neobsahuje žiadne skutočne subjektívne črty a už vôbec nepovažuje myseľ alebo vedomie fyzika za súčasť atómovej udalosti. Začína však rozdelením sveta na predmety a zvyšok sveta a predpokladá, že tento zvyšok sveta je opísaný v podmienkach klasickej fyziky. Samotné rozdelenie je do istej miery svojvoľné. Ale historicky je to priamy dôsledok vedeckej metódy minulých storočí. Aplikácia klasických pojmov je teda v konečnom dôsledku výsledkom všeobecného duchovného vývoja ľudstva. To sa istým spôsobom dotýka aj nás samotných, a preto sa náš popis nedá nazvať úplne objektívnym.

Hneď na začiatku bolo povedané, že kodanská interpretácia kvantovej teórie začína paradoxom. Vychádza to na jednej strane z pozície, že experimenty musíme opísať z hľadiska klasickej fyziky, a na druhej strane z poznania, že tieto pojmy presne nezodpovedajú prírode. Nekonzistentnosť týchto počiatočných pozícií určuje štatistickú povahu kvantovej teórie. Z tohto dôvodu bolo navrhnuté úplne opustiť klasické koncepty v nádeji, že radikálna zmena v konceptoch popisujúcich experiment povedie k neštatistickému, úplne objektívnemu popisu prírody. Tieto úvahy sú však založené na nedorozumení. Pojmy klasickej fyziky sú rafinovanými pojmami nášho každodenného života a tvoria najdôležitejšiu zložku jazyka, ktorá je predpokladom pre všetky prírodné vedy. Naša skutočná pozícia v prírodných vedách je taká, že v skutočnosti používame alebo by sme mali používať klasické koncepty na opis experimentu. Inak si nebudeme rozumieť. Úlohou kvantovej teórie je práve na tomto základe experiment vysvetliť. Nemá zmysel vysvetľovať, čo by sa dalo urobiť, keby sme boli inej povahy, ako v skutočnosti sme. V tomto ohľade musíme jasne pochopiť, slovami Weizsackera, že „príroda bola pred človekom, ale človek pred prírodnou vedou“. Prvá polovica výroku ospravedlňuje klasickú fyziku jej ideálmi úplnej objektivity. Druhá polovica vysvetľuje, prečo sa nevieme oslobodiť od paradoxov kvantovej teórie a od potreby aplikovať klasické koncepty. Zároveň je potrebné uviesť niekoľko poznámok k samotnej metóde kvantovo-teoretickej interpretácie atómových dejov. Už skôr bolo poznamenané, že vždy čelíme potrebe rozdeliť svet na predmety, ktoré sa majú študovať, a zvyšok sveta vrátane nás samých. Toto rozdelenie je trochu svojvoľné. To by však nemalo viesť k rozdielom v konečných výsledkoch. Skombinujme napríklad merací prístroj alebo jeho časť s objektom a aplikujme na tento zložitejší objekt zákon kvantovej teórie. Dá sa ukázať, že takáto modifikácia teoretického prístupu v skutočnosti nemení predpoveď o výsledku experimentu. To matematicky vyplýva zo skutočnosti, že zákony kvantovej teórie pre javy, v ktorých sa Planckova konštanta považuje za veľmi malú hodnotu, sú takmer totožné s klasickými zákonmi. Bolo by však chybou domnievať sa, že takáto aplikácia zákonov kvantovej teórie dokáže eliminovať zásadné paradoxy.

Len vtedy je meracie zariadenie hodné svojho účelu, keď je v úzkom spojení so zvyškom sveta, keď dochádza k fyzickej interakcii medzi meracím zariadením a pozorovateľom. Preto nepresnosť týkajúca sa mikroskopického správania sveta, rovnako ako v prípade prvej interpretácie, preniká do kvantovo mechanického popisu sveta. Ak by bolo meracie zariadenie izolované od zvyšku sveta, nedalo by sa opísať z hľadiska klasickej fyziky.

Bohr pri tejto príležitosti tvrdil, že s najväčšou pravdepodobnosťou by bolo správnejšie povedať inak, a to: rozdelenie sveta na objekty a zvyšok sveta nie je ľubovoľné. Pri štúdiu atómových procesov je naším cieľom pochopiť určité javy a zistiť, ako vyplývajú zo všeobecných zákonov. Preto časť hmoty a žiarenia, ktorá sa podieľa na jave, je prirodzeným predmetom teoretického výkladu a musí byť oddelená od použitého zariadenia. Do popisu atómových procesov sa tak opäť vnáša subjektívny prvok, keďže merací prístroj vytvára pozorovateľ. Musíme pamätať na to, že to, čo pozorujeme, nie je samotná príroda, ale príroda, ktorá sa javí tak, ako ju odhaľuje náš spôsob kladenia otázok. Vedecká práca fyziky je klásť otázky o prírode v jazyku, ktorý používame, a pokúsiť sa nájsť odpoveď v experimente vykonanom s prostriedkami, ktoré máme k dispozícii. Zároveň sa pripomínajú Bohrove slová o kvantovej teórii: ak človek hľadá v živote harmóniu, nemal by nikdy zabúdať, že v hre života sme zároveň divákmi aj účastníkmi. Je zrejmé, že vo vedeckom vzťahu k prírode naberá na význame vlastná činnosť tam, kde sa musíme zaoberať oblasťami prírody, do ktorých je možné preniknúť len vďaka najzložitejším technickým prostriedkom.

Koncepčný obsah kvantovej mechaniky nie je ani zďaleka triviálny. Nie je preto prekvapujúce, že sa interpretuje rôznymi spôsobmi. Najprv sa budeme musieť úplne ponoriť do sveta kvantového mechanického pluralizmu a potom, keď ho zvládneme, vyvodíme rozhodujúce závery.

Kodanská interpretácia

Termín "kodanská interpretácia" použil W. Heisenberg, čím jasne zdôraznil prioritu N. Bohra, obyvateľa dánskeho hlavného mesta Kodane. Samotný Heisenberg je považovaný za kodanského číslo 2. Ani Heisenberg, ani nikto iný nikdy jasne nedefinoval obsah kodanskej interpretácie. Zároveň bolo známe, že názory Bohra a Heisenberga sa nezhodujú. „Kodanská interpretácia“ je teda termín pre spektrum názorov. Vynikali „Kodančania“ J. von Neumann, P. Dirac, V. A. Fok, L. D. Landau.

• 1) vlnová funkcia sa týka samostatného kvantového objektu;
• 2) správanie kvantových objektov nemožno oddeliť od výsledkov merania;
• 3) meranie spôsobí kolaps vlnovej funkcie;
• 4) skryté možnosti nie sú možné;
• 5) kvantová mechanika poskytuje úplný a vyčerpávajúci popis správania sa kvantových objektov.

argumentujú vedci

Pluralizmus názorov Kodančanov spočíval v tom, že J. von Neumann sa nedržal Bohrovho presvedčenia, že výsledky meraní sú popísané klasickým spôsobom, ako aj jeho dodržiavania princípu komplementárnosti. Bohr sám nebol naklonený absolutizácii procesu merania tak rozhodne ako W. Heisenberg. Von Neumann navyše zastával názor, že výsledky meraní sa vzťahujú na samostatný objekt iba vtedy, ak ide o vlastné hodnoty operátorov, ktoré im zodpovedajú.

Ďalšou črtou „kodanských rodov“ je, že sa vyhli časopriestorovému znázorneniu kvantových mechanických procesov. Ako ukázal R. Feynman, takýto obraz je celkom možný.

Súborová alebo štatistická interpretácia

Za jeho tvorcu sa najčastejšie považuje A. Einstein. Najväčšími predstaviteľmi tejto interpretácie sú aj náš krajan D. I. Blokhintsev a moderný kanadský fyzik L. Ballenstein. V skutočnosti sú to tieto mená, ktoré predstavujú tri najdôležitejšie etapy vo vývoji ansámblovej interpretácie, ktorá bola vždy uznávaná ako zjavná alternatíva ku kodanskej interpretácii.

Einstein, uznávajúc kvantovú štatistiku, veril, že ani to nestačí na vyjadrenie skutočnej povahy kvantových objektov, o ktorých realite nepochyboval. Kvantová mechanika je neúplná.

D. I. Blokhintsev, opierajúc sa o názory nie Einsteina, ale von Neumanna a jeho kolegov L. I. Mandelstama a K. V. Nikolského, sformuloval novú verziu ansámblovej interpretácie. Podstatou jeho pohľadu je, že do popredia sa nedostane hľadanie skrytých parametrov, ale operátor hustoty. V článku, v ktorom v skutočnosti zhrnul svoju prácu súvisiacu s porozumením kvantovej mechaniky, Blokhintsev poznamenal, že „potreba zaviesť operátor hustoty do kvantovej mechaniky ako všeobecnejší pojem ako vlnová funkcia je založená na skutočnosť, že kvantovo oblasti merania vykonávané na systémoch opísaných vlnovou funkciou ψ („čistý“ súbor) transformujú tieto systémy do stavov opísaných súborom vlnových funkcií, t. j. do „zmiešaného“ súboru.

Ak teda chceme považovať teóriu kvantových meraní za kapitolu kvantovej mechaniky, nemožno z úvahy vylúčiť ani zmiešané súbory, ktoré v klasickej mechanike nemajú obdobu. Sú to analógy štatistickej mechaniky. Tento bod je celou podstatou rozdielu medzi mojím konceptom kvantovej mechaniky a konceptom kodanskej školy.

N. Bohr jednoznačne uprednostňoval uvažovanie o situácii, keď je atómový systém opísaný vlnovou funkciou (tj čistý súbor). S týmto prístupom je samotný proces merania úplne vylúčený z kvantovej mechaniky a navyše nemôže byť predmetom teoretického výpočtu. Interpretácia merania v tomto prístupe je obmedzená na chápanie merania ako fenoménu zmeny informácií. Treba zdôrazniť, že v rámci analýzy zameranej na čistý súbor je takáto interpretácia dimenzie logicky konzistentná a jediná možná. Vylučuje však skutočne existujúcu možnosť na základe tej istej kvantovej mechaniky skúmať a vypočítať javy merania. V tomto smere sa zdá, že von Neumannov koncept založený na koncepte štatistických populácií je širším základom pre pochopenie kvantovej mechaniky ako koncept založený na obmedzenejšom koncepte vlnovej funkcie.

Kvantové súbory sú len analogické k Gibbsovým súborom používaným v klasickej fyzike. Blokhintsev preto veril, že úspešne oddelil klasickú a kvantovú fyziku v rôznych smeroch. Zároveň však zostala otvorená otázka povahy jednotlivej častice. Jeho hlavný protikandidát V. A. Fok to nezaznamenal. Blokhintseva obvinil z nekonzistentnosti: vlnová funkcia sa niekedy považuje za charakteristiku jednotlivej častice, potom za charakteristiku celého súboru a nie za jednu časticu. Fock má pravdu, prívrženci ansámblovej interpretácie sa s jednotlivými časticami nemajú ako vyrovnať. Buď sa úplne popiera, že štatistická interpretácia v duchu M. Borna sa vzťahuje na jedinú časticu, alebo sa považuje len za zástupcu súboru.

Z hľadiska modernej teórie dekoherencie je Blokhintsevov dohľad celkom zrejmý. Mylne sa domnieval, že proces kvantovomechanického merania je úplne vysvetlený pomocou operátora hustoty, ktorý, ako hovoria, nemusí byť vôbec odvodený. Preto ju postavil pred koncept vlnovej funkcie, ktorej relevantnosť bola v skutočnosti bagatelizovaná.

Prejdime k charakteristike Ballentinových názorov. Žiaľ, vo svojom hlavnom diele sa vyhýba lakonickej charakteristike svojej pozície, ktorá je v tejto knihe aktuálna. Ale K. Aylward ilustruje hlavné ustanovenia Ballentinových názorov pomerne efektívnym spôsobom. Ukazuje, že súborová interpretácia kvantovej mechaniky vedie k záverom, ktoré nie sú v žiadnom prípade v súlade s kodanskou interpretáciou. Pre pohodlie jeho komentáre očíslujeme.

• 1. Nemali by sme si myslieť, že štatistické výsledky charakterizujú jednotlivé častice. Predpokladajme, že testy sa vykonávajú s kockami. Hodnoty sa znížia z 1 na 6. Priemerná hodnota je napríklad 2,4. To však neznamená, že kocka má stranu, ktorá hovorí 2.4.
• 2. Dualizmus korpuskulárnych vĺn je neudržateľný. Častice sú vždy častice. Je pravda, že ich popisuje nie klasická, ale kvantová štatistika. Ale nie sú to vlny, ako napríklad vlny na vode, ktoré sú naozaj skutočné.
• 3. Heisenbergov princíp neurčitosti je popisom štatistických výsledkov vykonaných na súbore častíc. Na rozdiel od Heisenberga nemá jednotlivá častica nedefinované hodnoty parametrov.
• 4. Paradox Schrödingerovej mačky bol predstavený, aby ukázal obmedzenia kodanskej interpretácie kvantovej mechaniky. Skutočná mačka je, samozrejme, vždy buď mŕtva, alebo živá, a nie je superpozíciou týchto dvoch.
• 5. O kolapse vlnovej funkcie. Nevyžaduje to ani formálny aparát kvantovej mechaniky, ani experimentálne údaje.
• 6. Uvádza sa, že tá istá častica môže byť na rôznych miestach. Ale aparát kvantovej mechaniky to nevyžaduje.
• 7. Tvrdí sa, že vedomie experimentátora sa podieľa na konštrukcii kvantovej reality. V skutočnosti na tom stavy kvantových objektov nezávisia.

Podľa Aylwarda teda súborná interpretácia prináša konečné objasnenie mnohých kontroverzných otázok v kvantovej mechanike, ktoré oživila kodanská interpretácia.