物理的な混乱のマスター:から来る確率は?

シュレーディンガー方程式の進化を記述する量子力学的波動関数は、決定論的波動方程式そのものである確率を伴わない、でも古典力学には表示されません初期条件「混沌」現象に非常に敏感です。だから、量子力学の確率はどうする正確にどのようにの不確実性を反映するには?


量子力学の問題の解釈が、一部は哲学的な質問の数に関連します。物理学と哲学、したがって、最も初期の物理学者が世界のすべての問題の起源を探るために、それはまた、偉大な哲学者です。また、ほぼすべての晩年における物理学の巨匠のは、哲学的思考を行くと、思考でワインバーグシフトはまた、一例としてカウントすることができます。

ワインバーグの混乱

2016年初めから有名な理論物理学者スティーブン・ワインバーグ、繰り返し量子力学での彼の不満に言及しました。2016年「グローバル・サイエンス」の記事に加えて、[1]が、また、彼は本のニューヨークレビューのために記事を書いた今年のスピーチを行い、2017年1月19日および2018を含んでいます。これらの中Weinberg氏は公に混乱と懸念の将来の見通しについての上級物理学者、量子物理学として彼を表明しました。

量子力学の開発において、多くの物理的なマスターはアインシュタインが最も有名な、そこにもともと懐疑的なプランク、ドブロイとシュレディンガーた疑問があります。彼らはすべての量子力学の創始者がよく知られている:プランクの黒体放射を問題を解決するために、最初の最初のショットを発射してから、ボーアの原子モデル、およびデブ;後で、アインシュタインの光量子が光電効果を説明するためにブロイ物質波とシュレーディンガーの波動方程式は、量子論の確立のための重要な理論的基礎を築きました。

一方、上記のホールドを含む物理学者の大半は、さえマスターの態度に疑問を呈した、すべては人間社会の量子論は、顕著な貢献をしたことに合意しました。量子力学では、それは原子、核、電磁、および半導体、超伝導、および他の微視的な現象の理解の理論的根拠である、科学実験の自然歴が最も正確な理論を証明したと考えられています。

だから、最終的には、量子論どのように問題?今、あなたが行ったことを偉大な業績、ハイテク製品は、アプリケーション上でどこでも見ることができますが、論争のある理由を、さまざまな意見がありますか?それは人々が結果の量子論ではなく、異なる解釈に分割されていないことが判明しました。それは物語の終わり、様式化された抽象的で複雑な数学的方法、様々な顕微鏡システムを使用することを学ぶことができ派閥の物理学者、どんなにだろう「!、慎重に計算し、黙れ」:限り、我々は原則に従うように、この時点であれば問題ありません研究と計算は、正確な結果を提供します。例えば、10の実験検証によって結果の特定の原子の予測精度の量子力学特性。8半分!

プロセスがある量子論の解釈の理解は、ワインバーグはその限り、さらに基本的な概念と意味を探求することなく、十分に実用的ではなく、近年では量子力学、彼彼が最も物理学者としていたことを言いました量子力学の様々な解釈がますます不満は、物理学者へのアピールは、量子力学における長年の問題を説明するために、新たな理論を見つけます。この意味で、ワインバーグは明確年アインシュタインとシュレーディンガーの他の側に立ちます!
問題の一つは非常に深くワインバーグを混同し、確率です。

破産に直面して決定論

量子力学と(電子など)の粒子の一例として説明することができる古典力学とは異なるが移動をします。ニュートン力学では、その「軌跡」を持つ粒子を記述します。いわゆる軌道は、粒子の空間的な位置が経時的に変化する「プロファイル」。古典的な粒子、時間点は点を結ぶ線となる空間、すなわち、粒子軌道に現れます。量子力学では、電子は、「粒子と波動の二重性」を示す(a)は、量子力学的波動関数によって電子の移動を記述する。波動関数は、海を横切って拡散水分子の密度に類似し、同時に各点の両方の空間値です。この質問はされています:電子は、それは空間内のすべての点で同時に表示されますか?

上記の質問に答えるために、物理学者は、一般的に確率波動関数の波として解釈されます。この点で、我々は戻って混乱のワインバーグです。確率波について、彼はいくつか考えさせられる言葉があります。

問題を抱えた物理学者への物理学の確率が、実際の難易度は、量子力学の確率ではなく、この確率はから来ますか?シュレーディンガー方程式の進化を記述する量子力学的波動関数は、決定論的波動方程式そのものである確率を伴わない、でも古典力学には表示されません初期条件「混沌」現象に非常に敏感です。だから、量子力学の確率はどうする正確にどのようにの不確実性を反映するには?

ワインバーグの一見の質問数学の問題が、慎重に検討の数学問題はありません。シュレーディンガー方程式は、座標表現を使用するなど、線形であり、特定の初期及び境界条件の下で、(波動関数)の溶液は、時間及び空間の関数として決定されます。混乱を生産、またそれは、任意の確率を伴わないわけではありません。「波動関数」の空間全体に浸透からどのようにこの問題を説明するには?どのようにそれは電子の移動にリンクされていますか?物理的な画像は、空間電荷分布の電子密度の波動関数によって表すことができません。人々は古典理論的には「点」の粒子「本物のボール」として認識か想像通り、量子力学は全部の空間に拡散分布となっていますか?でも、この引数は容認できないシュレーディンガー自身のこの解釈を提唱しました。

多くの審議の後、行くボンの確率またはそれをより信頼性の高い説明するよりも、それはほとんどの物理学者によって受け入れられてきました。ボンは、波動関数は確率の波であると考えています。確率密度は、それが表示される典型的な粒子モードを乗。

言い換えれば、人々は確率的解釈を使用し、まだ同様の(これは私たちが少し慰めを得ることができます)古典的な小さなボールを電子想像のようですが、私たちは宇宙でのボールの位置を決定することができない、それだけで決定することができますのポイント確率!

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その結果、人々はもはや確率はそれが何であるか、波動関数を考えていない、と確率的思考を回しますか?もちろん、それは古典的な定義熟考を開始することである「確率を。」確率は、不確実性の世界にもたらし、それは物事の不確実性の記述として定義することができます。

私たちの情報の十分ではありませんか、そんなに知っておく必要がないためしかし、古典物理学の枠組みの中で、不確実性は、私たちから知識の欠如です。例えば、人が上方コインを投げる場合、次に手キャッチ、一見ランダムに向かってコイン、上方または下方にあってもよいです。しかし、私たちが知らない(または知られたくない)ように、ビューの古典力学のポイントに応じて、これが原因でコイン運動のランダム性、制御することは容易ではないされ、詳細情報のコインが手から飛ぶとき。私たちは、その後、巨視的な機械的な方程式を解く、各ポイントで鮮明な画像を力をコインに飛ぶ場合は、我々はそれが落ちている方向を予測することができます。言い換えれば、不確実性の裏には、いくつかの「隠された変数を」隠された古典物理学は未知の、一度識別、これらは任意のランダム性を避けることができるようになります。それとも、それは古典物理学の確率で隠された変数の源です。

だから、量子物理学の波動関数は、確率につながっも「隠れた変数」のより深いレベルではなく、それを生成しましたか?

这个问题又使得物理学家们分成了两大派:一是爱因斯坦为首的“隐变量”派,认为“上帝不会掷骰子!”,一定是隐藏于更深层次的某些隐变量在起作用,使得微观世界看起来表现出不确定性。另一派则是以波尔为首的“哥本哈根学派”,他们认为不确定性是微观世界的本质,没有什么更深层的隐变量!正是这个分歧,导致了爱因斯坦和波尔之间的“世纪之争”。

1935年,爱因斯坦针对他最不能理解的量子纠缠现象,与两位同行共同提出著名的的EPR佯谬[2],试图对哥本哈根诠释做出挑战,希望能找出量子系统中暗藏的“隐变量”。

爱因斯坦质疑量子力学主要有三个方面:确定性、实在性、局域性。这三者都与 “概率之来源”有关。如今,爱因斯坦的EPR文章已经发表了80余年,特别在约翰·贝尔提出贝尔定理后,爱因斯坦的EPR悖论有了明确的实验检测方法。然而,令人遗憾的是,许多次实验的结果并没有站在爱因斯坦一边,并不支持当年德布罗意-玻姆理论假设的“隐变量”观点。反之,实验的结论是:没有隐变量,不确定性是世界的本质。

量子力学创始人之一的海森堡,给出了微观世界的不确定性原理。这个原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性越小,则动量的不确定性越大,反之亦然。不确定性原理被无数实验所证实,这是微观粒子内秉的量子性质,反映了世界不确定的本质。

世界本质上是不确定的,这个结论使得当年拉普拉斯有关决定论的宣言变成了一个笑话。实际上,我们仔细想想,还是非决定论容易理解。试想,某个科学家在某天出了个意外的车祸死去了,难道这是预先(他生下来时)就决定了的结果吗?当然不是!除了量子论揭露了世界的本质是非决定论的之外,对非线性导致的混沌理论的研究,也支持非决定论。混沌理论解释了:即使是决定性的系统,也有可能可能产生随机的、非决定性的结果!

難しい決定的入所、難易度がさらに下に説明します。理論的には波動関数の確率解釈は確率の性質に考えることにつながります。量子力学の実験的な測定も物理学者を困惑しました。ミクロの世界は不確実であり、肉眼で見える現象がどのように収束のマクロ不確実性へのマイクロからの移行を決定するために、決定されていますか?量子力学は、粒子が、それは確率的重ね合わせであるミクロの世界「積み重ねられた状態」であることを述べます。実験的重ね合わせ状態、取得のみ「固有状態」と判定値を測定していない、この方法は、ここで説明するいくつかの確率崩壊と波動関数の重ね合わせ」、すなわち、いわゆる「波動関数の崩壊」の一つでありますこれは、固有状態波動関数となりました。」

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転載: www.cnblogs.com/bind/p/11654777.html