Kodaňská interpretace
Úvod do... Matematická formulace...
Schrödingerova rovnice Pauliho rovnice Kleinova-Gordonova rovnice Diracova rovnice
Kvantová teorie pole Kvantová elektrodynamika Kvantová chromodynamika Kvantová gravitace Feynmanův diagram
Mohlo by vás zajímat: Kodein
Kodaňský výklad je výklad kvantové mechaniky formulovaný Nielsem Bohrem a Wernerem Heisenbergem během spolupráce v Kodani kolem roku 1927. Bohr a Heisenberg rozšířili pravděpodobnostní výklad vlnové funkce, navržený Maxem Bornem. Jejich výklad se pokouší odpovědět na některé matoucí otázky, které vznikají v důsledku kvantové mechaniky, jako je vlnová-částicová dualita a problém měření.
Význam vlnové funkce
Neexistuje žádný kvantový svět. Existuje pouze abstraktní fyzikální popis. Není správné si myslet, že úkolem fyziky je zjistit, jaká je příroda. Fyzika se týká toho, co můžeme říci o přírodě.
Definitivní vyjádření Kodaňské interpretace neexistuje, neboť se skládá z názorů, které na přelomu 20. a 20. století vypracovala řada vědců a filozofů. S Kodaňskou interpretací jsou spojovány následující skutečnosti:
Kodaňská interpretace popírá, že vlnová funkce je reálná, je to matematický nástroj pro výpočet pravděpodobnosti specifických experimentů. Pojem kolapsu „reálné“ vlnové funkce byl zaveden Johnem Von Neumannem a nebyl součástí původní formulace Kodaňské interpretace[Jak odkazovat a odkazovat na shrnutí nebo text]. Existují někteří, kteří říkají, že existují varianty Kodaňské interpretace, které umožňují „reálnou“ vlnovou funkci ;, ale je otázkou, zda je tento názor opravdu v souladu s Positivismem a některými Bohrovými výroky.
Niels Bohr zdůraznil, že věda se zabývá předpověďmi experimentů, další otázky nejsou vědecké, ale spíše meta-fyzikální. Bohr byl silně ovlivněn pozitivismem.
Přijetí mezi fyziky
Podle ankety na workshopu kvantové mechaniky v roce 1997 je kodaňská interpretace nejširoce přijímanou specifickou interpretací kvantové mechaniky, následovanou interpretací mnoha světů. Přestože současné trendy vykazují značnou konkurenci alternativních interpretací, po většinu dvacátého století měla kodaňská interpretace mezi fyziky silné přijetí.
Povaha Kodaňské interpretace je odhalena zvážením řady experimentů a paradoxů.
Kodaňská interpretace: Vlnová funkce odráží naše znalosti systému. Vlnová funkce jednoduše znamená, že je 50-50 šance, že kočka je živá nebo mrtvá.
2. Wignerův přítel - Wigner dává svého přítele ke kočce. Externí pozorovatel se domnívá, že systém je ve stavu . Jeho přítel je však přesvědčen, že kočka je naživu. Tj. pro něj je kočka ve stavu . Jak může Wigner a jeho přítel vidět různé vlnové funkce?
Kodaňská interpretace: Wignerův přítel zdůrazňuje předmětnou povahu pravděpodobnosti. Každý pozorovatel (Wigner a jeho přítel) má jiné informace, a tudíž jiné vlnové funkce. Rozlišení mezi „objektivní“ povahou skutečnosti a subjektivní povahou pravděpodobnosti vedlo k velkým sporům. C.f. Bayesovské versus frekventované interpretace pravděpodobnosti.
3. Dvojitá štěrbinová difrakce – Světlo prochází dvojitými štěrbinami na obrazovku, čímž vzniká difrakční obrazec. Je světlo částice nebo vlna?
Kodaňská interpretace: Světlo není ani jedno. Konkrétní experiment může prokázat vlastnosti částic (fotonu) nebo vln, ale ne obojí současně (Bohrův princip komplementarity).
Stejný experiment lze teoreticky provést s elektrony, protony, atomy, molekulami, viry, bakteriemi, kočkami, lidmi, slony a planetami. V praxi byl proveden u světla, elektronů, buckminsterfullerenu a některých atomů. Hmota obecně vykazuje jak částicové, tak vlnové chování.
Kodaňská interpretace: Za předpokladu, že vlnové funkce nejsou reálné, je kolaps vlnových funkcí interpretován subjektivně. V okamžiku, kdy jeden pozorovatel měří spin jedné částice, zná spin druhé částice. Jiný pozorovatel však nemůže mít prospěch, dokud mu výsledky tohoto měření nebudou předány, a to rychlostí nižší nebo rovnou rychlosti světla.
Kofenogenové tvrdí, že interpretace kvantové mechaniky, kde je vlnový funtion považován za reálný, mají problémy s efekty typu EPR, protože z nich vyplývá, že zákony fyziky dovolují, aby se vlivy šířily rychlostí vyšší než je rychlost světla. Nicméně zastánci mnoha světů a Transakční interpretace zpochybňují, že jejich teorie jsou fatálně nemístní.
Úplnost kvantové mechaniky (teze 1) byla napadena Einstein-Podolsky-Rosenův myšlenkový experiment, který měl ukázat, že kvantová fyzika nemůže být kompletní teorie.
Experimentální testy Bellovy nerovnosti pomocí provázaných částic podpořily předpovědi kvantové mechaniky.
Kodaňská interpretace dává zvláštní status měřicím procesům, aniž by je čistě definovala nebo vysvětlila jejich zvláštní účinky. Ve svém článku nazvaném „Kritika a protinávrhy Kodaňské interpretace kvantové teorie“ oponuje Alexandrovovu názoru, že (v Heisenbergově parafrázi) „vlnová funkce v konfiguračním prostoru charakterizuje objektivní stav elektronu“. Heisenberg říká,
Samozřejmě úvod pozorovatele nesmí být špatně pochopen tak, že do popisu přírody mají být vloženy jakési subjektivní rysy. Pozorovatel má spíše pouze funkci registrování rozhodnutí, tj. procesů v prostoru a čase, a nezáleží na tom, zda je pozorovatel aparátem nebo lidskou bytostí; ale registrace, tj. přechod od „možného“ ke „skutečnému“, je zde naprosto nezbytná a nelze ji z výkladu kvantové teorie vynechat.
Mnoho fyziků a filozofů se ohradilo proti Kodaňské interpretaci, jak na základě toho, že je nedeterministická, tak na základě toho, že zahrnuje nedefinovaný proces měření, který převádí pravděpodobnostní funkce na neperspektivní měření. Einsteinovy komentáře „Já jsem každopádně přesvědčen, že On (Bůh) nehází kostkami.“ a „Opravdu si myslíš, že Měsíc tam není, když se na něj nedíváš?“ to dokládají. Bohr v reakci na to řekl „Einsteine, neříkej Bohu, co má dělat“. Erwin Schrödinger vymyslel Schrödingerův experiment s kočkou.
Steven Weinberg v „Einsteinových chybách“, Physics Today, listopad 2005, strana 31, řekl:
Interpretace Ensemble je podobná; nabízí interpretaci vlnové funkce, ale ne pro jednotlivé částice. Interpretace konzistentních dějin se inzeruje jako „copenhagen done right“. Vědomí způsobuje kolaps je často zaměňováno s kodaňskou interpretací.
Je-li vlnová funkce považována za ontologicky reálnou a kolaps je zcela odmítnut, výsledkem je teorie mnoha světů. Je-li vlnová funkce kolapsu považována také za ontologicky reálnou, získává se teorie objektivního kolapsu. Upuštění od principu, že vlnová funkce je úplným popisem, vede k teorii skryté proměnné.
Mnoho fyziků se hlásí k nulové interpretaci kvantové mechaniky shrnuté slavným výrokem Paula Diraca „Drž hubu a počítej!“ (často připisovaným Richardu Feynmanovi).
Seznam alternativ lze nalézt na Interpretaci kvantové mechaniky.