Ki sa ki se rèv la vle Copenhagen?

Copenhagen entèpretasyon - yon eksplikasyon sou pwopòsyon mekanik, formul pa Niels Bohr ak Werner Heisenberg nan 1927, lè syantis yo te travay ansanm nan vil Copenhagen. Bohr ak Heisenberg yo te kapab amelyore fonksyon an nan yon entèpretasyon Probabilistic, formul pa M. Fèt, e yo te eseye reponn yon seri de kesyon, ensidan an nan ki se akòz balanse-patikil Duality. Atik sa a pral diskite sou lide prensipal yo nan rèv la vle Copenhagen nan mekanik pwopòsyon, ak enfliyans yo sou fizik modèn.

pwoblèm

Entèpretasyon nan mekanik pwopòsyon rele opinyon yo filozofik nan nati a nan pwopòsyon mekanik se teyori a ki dekri mond lan materyèl. Avèk èd yo, ou ka reponn kesyon sou nati a nan reyalite fizik, pwosesis la nan etid li yo, nati a nan kozalite ak detèrminism, osi byen ke nati a nan estatistik ak plas li nan pwopòsyon mekanik. pwopòsyon mekanik se te konsidere kòm teyori a pi sonorite nan istwa a nan syans, sepandan, yon konsansis sou konpreyansyon gwo twou san fon li yo nan toujou ki pa-inexistant nan. Genyen yon kantite nan entèpretasyon nan mekanik pwopòsyon, ak jodi a nou gade nan popilè ki pi nan yo.

lide prensipal

Li konnen sa se mond lan fizik te fè leve nan objè pwopòsyon ak enstriman mizik klasik pou mezire. chanjman ki fèt nan instrumentation eta dekri estatistik pwosesis chanjman irevokabl Karakteristik mikwoskopik. Lè mikwo-objè a reyaji ak atòm nan aparèy la mezire, li diminye supèrpozisyon a nan yon sèl, dir gen yon rediksyon nan fonksyon an vag nan objè a mezi. Schrödinger ekwasyon pa dekri rezilta sa a.

Nan pèspektiv nan rèv la vle Copenhagen nan mekanik pwopòsyon pa dekri pwòp yo mikwo-objè ak pwopriyete yo, ki fè yo manifeste nan macroconditions, kreye aparèy yo mezire ultim anba sipèvizyon. Konpòtman an nan objè atomik pa ka distenge soti nan entèraksyon yo ak aparèy yo pou mezi, ki ranje kondisyon sa yo nan orijin nan nan fenomèn yo.

Yon gade nan pwopòsyon mekanik

pwopòsyon mekanik se teyori a nan estatik. Sa a se akòz lefèt ke mezi a mikwo-objè mennen nan yon chanjman nan kondisyon l 'yo. Se konsa, gen se yon deskripsyon Probabilistic nan pozisyon orijinal la nan objè a dekri nan yon fonksyon onn. Konplèks vag fonksyon - konsèp santral la nan pwopòsyon mekanik. Se fonksyon an vag chanje a yon mezi nouvo. Rezilta a nan mezi sa a depann sou fonksyon an vag, yon fason Probabilistic. Valè a fizik gen sèlman Modil nan kare nan fonksyon an vag, ki konfime chans pou ke etidye mikwo-objè a se nan yon pwen sèten nan espas.

Nan pwopòsyon mekanik, se lalwa ki bay kozalite fèt ki gen rapò ak fonksyon an vag, tan-varye depann sou kondisyon yo premye, epi yo pa relatif nan kowòdone yo nan vitès la patikil, tankou nan entèpretasyon nan klasik nan mekanik. Akòz lefèt ke se valè a fizik doue ak sèlman kare a nan fonksyon an vag, valè inisyal li pa ka detèmine, nan prensip, ki mennen nan yon enkapasite sèten yo jwenn konesans egzak sou premye sistèm nan eta pwopòsyon.

Baz la filozofik

Soti nan yon pwen de vi filozofik, baz la nan rèv la vle Copenhagen nan prensip yo epistemolojik yo se:

1. Obsèrvabilite. Sans li manti nan esklizyon nan teyori fizik la nan deklarasyon sa yo ki pa ka verifye nan obsèvasyon dirèk.
2. Adisyonèl. Li sijere ke vag nan ak deskripsyon globulèr nan objè yo MicroWorld konplete youn ak lòt.
3. Ensèten. Li di ke kowòdone a nan mikwo-objè yo ak momantòm yo, yo pa kapab detèmine separeman, ak presizyon absoli.
4. Anime detèrminism. Implique ke se eta a prezan nan sistèm lan fizik detèmine pa eta anvan li yo se pa inikman, men sèlman avèk pwobabilite ki genyen pou tandans yo nannan nan tan lontan an.
5. Konfòmite. Dapre prensip sa a, lwa yo nan mekanik pwopòsyon yo konvèti nan lwa yo nan mekanik klasik, lè li se posib yo neglije valè a nan pwopòsyon an nan aksyon.

avantaj

Nan pwopòsyon fizik, enfòmasyon sou objè yo atomik jwenn nan dispozitif eksperimantal se nan yon kalite relasyon youn ak lòt. ensètitid yo nan Werner Heisenberg relasyon se wè envès proporsyonalite ant ereur ranje varyab sinetik ak dinamik ki detèmine eta a nan yon sistèm fizik nan mekanik klasik.

Yon avantaj enpòtan nan rèv la vle Copenhagen nan mekanik pwopòsyon se lefèt ke li pa opere dirèkteman sou deklarasyon sa yo an detay nan kantite fizikman inobsèrvabl. Anplis de sa, avèk yon minimòm de condition li bati yon sistèm konseptyèl ekspresyon, complète dekri prèv la eksperimantal ki disponib nan moman sa a.

Siyifikasyon an nan fonksyon an vag

Dapre rèv la vle vil Copenhagen, fonksyon an vag ka se sijè a de pwosesis:

1. Otonom evolisyon, ki se dekri nan ekwasyon an Schrödinger.
2. Mezi.

tanjant a nan pwosesis la premye pa t 'gen okenn moun nan doutans sa a kominote a syantifik, e li te pwosesis la dezyèm ki te koze deba e li te anjandre yon nimewo nan entèpretasyon, menm nan pi fò nan rèv la vle Copenhagen nan konsyans. Sou yon bò, gen tout rezon ki fè nou kwè ke fonksyon an vag se pa gen anyen lòt pase yon objè reyèl fizik, e ke li subi tonbe pandan pwosesis la dezyèm fwa. Nan lòt men an, fonksyon an vag kapab pa yon antite reyèl, epi yon zouti oksilyè matematik, bi a sèlman nan ki se bay posibilite pou yo kalkile pwobabilite ki genyen. Bohr mete aksan sou lefèt ke bagay la sèlman ki kapab prevwa - se rezilta a nan eksperyans fizik, se konsa tout pwoblèm segondè ta dwe al gade pa yon syans egzak, ak filozofi. Li konfese nan filozofi tan opere yo nan pozitivism, ap mande pou ke syans se diskite sèlman vrèman bagay mezirab.

eksperyans doub-déchirure

Nan doub-déchirure nan eksperyans limyè a pase nan de ouvèti, tonbe sou ekran an ki te sou parèt de bordur yo: fè nwa ak limyè. Pwosesis sa a se akòz lefèt ke vag limyè ka nan kèk kote mityèlman ranfòse, ak nan lòt moun - anile youn ak lòt. Nan lòt men an, eksperyans la montre ke limyè a gen yon pòsyon nan pwopriyete yo koule ak elektwon yo ka montre pwopriyete vag, konsa sa ki pèmèt yon modèl entèferans.

Li kapab sipoze ke se eksperyans la te pote soti ak yon règ fotonik (oswa elèktron) se entansite tèlman ba, ke apre chak fwa plas pase yon sèl patikil. Sepandan, lè yo ajoute pwen yo nan foton frape ekran an, supèrpoz sou vag yo menm modèl la entèferans, malgre lefèt ke eksperyans sa yo patikil ofisyèlman ki apa a. Sa a se akòz lefèt ke nou ap viv nan yon "pwobabilite" nan linivè a, nan ki chak evènman lavni se peredelennuyu limit ki posib, epi chans pou ke tan kap vini an pral gen yon bagay konplètman inatandi, se byen piti.

kesyon

eksperyans déchirure ogmante kesyon tankou:

1. Ki sa ki pral règleman yo nan konpòtman nan patikil moun? Lwa yo nan mekanik pwopòsyon lonje dwèt sou kote nan ekran a ki patikil yo pral estatistik. Yo pèmèt ou kalkile kote adrès la nan bann yo limyè nan ki, chans yo dwe yon anpil nan patikil, ak bann nwa, ki gen plis chans yo ka resevwa pi piti patikil. Sepandan, lwa yo ki gouvène mekanik yo pwopòsyon pa ka predi ki kote volonte aktyèl la nan patikil endividyèl elèv yo.
2. Kisa ki pral rive patikil la nan moman ki genyen ant emisyon an ak enskripsyon an? Baze sou rezilta yo nan obsèvasyon, li ka bay enpresyon ke yon patikil abite nan entèraksyon an ak de fant yo. Li sanble ke sa a se kontrè ak lwa yo nan konpòtman nan yon patikil pwen. Tout plis konsa a lè li vin yon pwen deteksyon patikil.
3. Ki anba enfliyans a ki patikil la chanje konpòtman li yo soti nan estatik ki pa estatik, ak vis vèrsa? Lè yon patikil pase nan espas sa a, se konpòtman li yo ki te koze pa wavefunction ki pa lokalize pase ansanm nan tou de ouvèti. Nan moman sa a nan enskripsyon nan patikil se toujou anrejistre kòm yon pwen, epi pa janm jwenn lave soti nan pake a onn.

repons

entèpretasyon nan vil Copenhagen nan teyori pwopòsyon reponn kesyon jan sa a:

1. Nan prensip, li enposib elimine nati a Probabilistic nan mekanik pwopòsyon prediksyon. Sa se, li pa ka avèk presizyon endike limit la nan konesans imen sou nenpòt varyab kache. Klasik fizik refere a pwobabilite ki genyen nan ka sa yo lè sa nesesè a dekri pwosesis la tankou yo tap voye zo yo. Ki se, se pwobabilite ki genyen ranplase konesans enkonplè. entèpretasyon nan vil Copenhagen nan mekanik pwopòsyon, Heisenberg ak Bohr, sou lòt men an, diskite ke rezilta a nan mezi nan pwopòsyon mekanik se fondamantalman ki pa detèrminist.
2. Fizik se syans la ki etidye rezilta yo nan pwosesis mezi. Reflechi sou sa k ap pase nan ankèt yo ilegalman. Dapre rèv la vle Copenhagen, kesyon an nan kote te patikil la anvan anrejistreman li yo, ak lòt fabrikasyon sa yo, se san sans, ak Se poutèt sa ta dwe eskli nan panse.
3. mezi evènman ki kapab lakòz yon tonbe nan imedya de moun ki fonksyon an onn. Kontinwe, pwosesis la mezi owaza chwazi sèlman youn nan posiblite yo, ki pèmèt fonksyon an vag de estati sa a. Apre sa, a reflete chwa sa a, yo dwe fonksyon an vag ap chanje imedyatman.

lang

Libellés a nan rèv la vle Copenhagen nan fòm orijinal li anjandre plizyè varyasyon. Ki pi komen an nan sa yo se ki baze sou apwòch la nan evènman ki konsistan ak konsèp tankou pwopòsyon decoherence. Decoherence pèmèt ou kalkile fwontyè a mou ant macro- a ak mikrokosm. Lòt varyasyon diferan nan degre nan "réalisme nan vag a nan mond lan."

kritik

itilite a nan pwopòsyon mekanik (Heisenberg ak Bohr an repons a kesyon an premye) te kesyone nan yon eksperyans te panse, ki fèt pa Einstein, Podolsky ak Rosen (EPR paradoks). Se konsa syantis yo te vle pwouve ke egzistans lan nan paramèt kache se nesesè yo nan lòd ke teyori a pa mennen nan yon "long pòte" imedya ak moun ki pa lokal yo. Sepandan, pandan enspeksyon an nan EPR-paradoks a, ki te fèt mèsi posib yo inegalite Bell a, li te pwouve ke pwopòsyon mekanik ki kòrèk, ak divès kalite teyori nan paramèt kache gen eksperimantal konfimasyon.

Men, pi fò pwoblèm nan te repons a Heisenberg ak Bohr sou kesyon an twazyèm poze pa pwosesis la pou mezire nan yon pozisyon espesyal, men pa detekte karakteristik yo ki diferan nan yo.

Anpil syantis, fizisyen ak filozòf, kareman refize aksepte rèv la vle Copenhagen nan fizik pwopòsyon. Rezon ki fè la premye te lefèt ke Heisenberg ak Bohr nan entèpretasyon pa t 'detèrminist. Ak dezyèm lan - se ke li entwodui konsèp nan dimansyon endefini ki transfòme fonksyon pwobabilite nan rezilta serye.

Einstein te konvenki ke deskripsyon an nan reyalite fizik yo bay nan pwopòsyon mekanik nan rèv la vle Heisenberg ak Bohr, se defektye. Dapre Einstein, li te jwenn pwopòsyon de lojik nan rèv la vle Copenhagen, men ensten syantifik li te refize aksepte l la. Se poutèt sa, Einstein pa t 'kapab bay moute rechèch la konsèp plis konplè.

Nan lèt li a bay Fèt, Einstein te di: "Mwen si ke Bondye pa voye jete zo!". Niels Bohr, fè kòmantè sou fraz sa a, Einstein te di ke li pa t 'lonje dwèt sou Bondye ki sa fè. Nan konvèsasyon li yo ak Abraram Paysom Eynshteyn pran rele, "ou ak reyèlman panse lalin lan egziste sèlman lè ou gade nan li?".

Erwin Schrödinger te vini ak eksperyans la te panse chat pa ki li te vle demontre enferyorite a nan pwopòsyon mekanik pandan tranzisyon soti nan sibatomik nan nan sistèm mikwoskopik. Sepandan, yo te pwoblèm nan konsidere kòm nesesè tonbe nan fonksyon an vag nan espas. Dapre teyori Einstein a nan relativite, imedyatman ak ansanm fè sans sèlman pou yon obsèvatè nan yon sèl ankadreman. Se konsa, pa gen okenn tan, ki ta dwe menm bagay la tou pou tout moun, ak Se poutèt sa, tonbe nan enstantane pa ka detèmine.

gaye

Yon sondaj enfòmèl ki fèt pa kominote a syantifik nan lane 1997, te montre ke dominan an anvan rèv la vle vil Copenhagen, yon ti tan diskite pi wo a, se sipòte pa mwens pase mwatye nan moun ki repond. Sepandan, li gen plis pase sa yo aderan nan lòt entèpretasyon separeman.

altènatif

Anpil fizisyen pi pre nan chak entèpretasyon nan mekanik pwopòsyon, ki te vin tounen li te ye tankou "pa gen okenn." Sans nan sa a entèpretasyon abondaman eksprime nan pawòl David la Mermin-: "Fèmen leve, li kalkile!", Ki se souvan atribiye nan Richard fenmen oswa Pòl Dirac.