Dè th 'anns a' mhìneachadh ann an Copenhagen?

Tha mìneachadh Copenhagen mar mhìneachadh air meacanaig quantum a chruthaich Niels Bohr agus Werner Heisenberg ann an 1927, nuair a bha luchd-saidheans ag obair còmhla ann an Copenhagen. B 'urrainn do Bohr agus Heisenberg leasachadh a dhèanamh air an eadar-mhìneachadh probabilistic air an obair a chaidh a chruthachadh le M. Born agus dh'fheuch e ri grunn cheistean a fhreagairt, agus tha seo a' tighinn air adhart mar thoradh air dùmhlachd tonn-ghràin. Bheir an artaigil beachd air na prìomh bheachdan air mìneachadh Copenhagen air innealan cumanta, agus a 'bhuaidh a th' aca air fiosaig an latha an-diugh.

Duilgheadasan

B 'e eadar-mhìneachaidhean de mheacanaigean mòr-chumanta a bh' air beachdan feallsanachail air nàdar nan innealan quantum, mar theòiridh a tha a 'toirt tuairisgeul air saoghal nan stuthan. Leis an cuideachadh aca, bha e comasach ceistean a fhreagairt mu chudromachd fìrinn fhìrinn, mar a tha e air a sgrùdadh, nàdar adhbharan agus cinn-inntinn, agus cuideachd bunait staitistig agus a h-àite ann am meacanaig quantum. Thathas den bheachd gur e Quantum mechanics an teòiridh as inntinniche ann an eachdraidh saidheans, ach chan eil aonta fhathast ann an tuigse domhainn. Tha grunn mhìneachaidhean air meacanaig quantum, agus an-diugh gheibh sinn eòlas air an fheadhainn as fheàrr leotha.

Beachdan bunaiteach

Mar a tha fios againn, tha an saoghal corporra a 'gabhail a-steach rudan cumanta agus ionnsramaidean clasaigeach airson tomhas. Tha an t-atharrachadh ann an staid innealan tomhais a 'toirt cunntas air pròiseas staitistigeil nach gabh atharrachadh a-rithist a thaobh atharrachadh nam feartan meanbh-fhuaim. Nuair a bhios meanbh-fhillte ag eadar-obrachadh le atomannan ionnstramaid tomhais, tha an toradh a 'lùghdachadh gu aon stàit, is e sin, tha an lùghdachadh air obair tonn an nì tomhais a' tachairt. Schrödinger co-aontar Chan eil innse toradh seo.

Bho thaobh a 'mhìneachaidh ann an Copenhagen, tha meacanaig quantum a' mìneachadh nach eil meanbh-fhuaimean annad fhèin, ach na togalaichean aca, a tha gam fàgail fhèin anns na suidheachaidhean macro a chruthaich innealan tomhais àbhaisteach fhad 'sa tha iad a' coimhead. Chan urrainnear giùlan nithean atamach a sgaradh bhon eadar-obrachadh le ionnsramaidean airson tomhas, a tha a 'suidheachadh nan suidheachaidhean airson tùsan feallsanachd.

Sùil air innealan cumanta

Is e teòiridh staitigeach a th 'ann an Quantum mechanics. Tha seo air sgàth gu bheil tomhas meanbh-fhillte a 'ciallachadh atharrachadh anns an stàit. Tha seo ag adhbhrachadh tuairisgeul dearbhach air ciad suidheachadh an nì, air a mhìneachadh leis an obair tonn. Complex tonn gnìomh - meadhan na h-eòlaichean bun-bheachd an cuspairean meacanaigeach. Bidh an obair tonn ag atharrachadh gu tomhas ùr. Tha toradh an tomhais seo an crochadh air an obair tonn, ann an dòigh dhùbailte. Chan eil an luach corporra ach ceàrnag de mhodail na h-obrach tonn, a tha a 'daingneachadh an coltachd gu bheil am meanbh-chuspair ga sgrùdadh ann an àite sònraichte anns an fhànais.

Ann am meacanaig quantum, tha an lagh adhbharachd air a choileanadh a thaobh obair tonn a tha ag atharrachadh le ùine ann an co-cheangal ris na tùs ìrean, agus chan ann a thaobh co-chomharran luaths nam màlan, mar a tha e a 'dèiligeadh ri meacanaig clasaigeach. Air sgàth 's nach eil ach ceàrnag de mhodail na dreuchd tonn air a shònrachadh don luach corporra, cha ghabh a luachan tùsail a dhearbhadh ann am prionnsapal, rud a tha a' ciallachadh gu bheil e neo-chomasach eòlas fhaighinn air ciad stàite an t-siostaim quantum.

Bun-stèidh feallsanachd

Bho thaobh feallsanachail, is e bun-stèidh eadar-mhìneachadh Copenhagen prìomh phrionnsabalan:

1. Feallsanachd. Tha a bhunait a 'gabhail a-steach a bhith a' dùnadh bho na teòirichean corporra na h-aithrisean sin nach urrainn a dhearbhadh le amharc dìreach.
2. Cuir ris. Tha e a 'gabhail ris gu bheil an tuairisgeul tonn agus corpais de nithean an microworld a' cur ri chèile.
3. Mì-chinnt. Tha e ag ràdh nach urrainnear co-òrdanachadh nam meanbh-fhuaimichean agus an t-àm-obrach aca a cho-dhùnadh air leth, agus le làn chinnteachd.
4. Determism staitigeach. A 'cumail a-mach nach eil suidheachadh làithreach siostam corporra air a dhearbhadh leis na stàitean a bha roimhe roimhe gun a bhith annasach, ach a-mhàin le co-roinn den chomasachd a thaobh buileachadh atharrachaidhean a chaidh a chur sìos san àm a dh'fhalbh.
5. Conformity. A rèir a 'phrionnsapail seo, tha laghan nan innealan cuantach air an cruth-atharrachadh ann an laghan meacanaig clasaigeach, nuair a dh' fhaodadh e dearmad a dhèanamh air meud a 'ghnìomh.

Sochairean

Ann am fiosaig cuantach, tha fiosrachadh mu nithean atamach, a gheibhear tro shuidheachaidhean deuchainneach, ann an dàimh sònraichte le chèile. Ann an càirdeas mì-chinnt Werner Heisenberg, tha an coimeas eadar-dhealaichte eadar na mì-chinnt ann a bhith a 'suidheachadh nan caochlaidhean cinideach agus fiùghantach a tha a' dearbhadh staid an t-siostam corporra ann an innealan clasaigeach.

Is e buannachd mhòr a th 'ann de mhìneachadh Copenhagen air innealan cumanta gu bheil e ag obrachadh le aithrisean mionaideach gu dìreach mu dheidhinn àireamhan neo-fhreagarrach gu corporra. A thuilleadh air an sin, le riatanasan aig a 'char as lugha, bidh e a' dealbhadh siostam bun-bheachdail a tha a 'toirt cunntas iomlan air na fìrinnean deuchainneach a tha rim faighinn an-dràsta.

Brìgh na buaidh tonn

A rèir mìneachadh ann an Copenhagen, faodaidh dà phròiseas a bhith fo bhuaidh a 'ghnothaich tonn:

1. Eaconamas aonadach, a tha air a mhìneachadh le co-aontar Schrödinger.
2. Tomhas.

Cha robh teagamh sam bith ann mu dheidhinn a 'chiad phròiseas ann an cearcallan saidheansail duine sam bith, agus thòisich an dàrna pròiseas deasbaid agus thug e grunn mhìneachaidhean, eadhon taobh a-staigh frèam a' mhìneachaidh ann an Copenhagen de mothachadh fhèin. Air an aon làimh, tha a h-uile adhbhar ann a bhith a 'creidsinn nach eil an obair tonn ach rud sam bith eile na rud corporra, agus gu bheil e a' tuiteam sìos san dàrna pròiseas. Air an làimh eile, chan urrainn don obair tonn a bhith mar dhualchas fìor, ach mar inneal matamataigeach cuideachail, is e an aon adhbhar a bheir e cothrom a bhith a 'tomhas an coltachd. Chuir Bohr cuideam air gur e toradh deuchainnean corporra an aon rud a dh'fhaodar a bhith air a shealltainn, agus mar sin cha bu chòir a h-uile cuspair àrd-sgoile a bhith co-cheangailte ri saidheans mionaideach, ach gu feallsanachd. Rinn e a-mach mar a bha e ag obair a 'bhun-bheachd feallsanachdail a thaobh positivism, a tha ag iarraidh nach bi saidheans a' beachdachadh air rudan reusanta a-mhàin.

Eòlas dùbailte

Ann an deuchainnean dà-bheàrn, bidh solas a 'dol tro dhà shleasdanas a' tuiteam air sgrion air a bheil dà dhroch aghaidh a 'nochdadh: dorcha agus aotrom. Tha am pròiseas seo air a mhìneachadh leis gu bheil tonnan aotrom a 'leudachadh gu mòr ann an cuid de dh'àiteachan, agus ann an cuid eile faodaidh iad a bhith air am milleadh gu chèile. Air an làimh eile, tha an deuchainn a 'sealltainn gu bheil feartan sruthan aig solas air an t-solas, agus faodaidh electronairean taisbeanaidhean taisbeanaidh a thaisbeanadh, mar sin a' toirt seachad pàtran ionnsaigh.

Faodar a ghabhail a-steach gu bheil an deuchainnean air a dhèanamh le flùraichean de photons (no dealanan) de dh 'ìsleachd cho ìosal nach eil ach aon chrann-gràin a' dol tro na sliotain gach turas. Ach, le bhith a 'cur ris na puingean photons' bualadh air an sgrion, air uachdar na tuinn an aon bhacadh pàtran, a dh'aindeoin 's gu bheil eòlas gu mas fhìor pìosan fa leth. Tha seo air a mhìneachadh leis gu bheil sinn a 'fuireach ann an cruinne-cèilidh "dearbhach" anns a bheil cothroim air ath-roinn aig gach tachartas san àm ri teachd, agus an coltas gu bheil rudeigin nach eil an dùil a' tachairt anns an ath mhionaid ùine gu math beag.

Cùisean

Tha eòlas slit a 'togail cheistean mar seo:

1. Dè na riaghailtean a th 'ann airson giùlan màtran fa leth? Tha laghan nan innealan cumanta ag amas air àite an sgrion anns am bi na mìrean a 'nochdadh ann an staitistig. Bidh iad a 'dèanamh comasach obrachadh a-mach suidheachadh còmhlain aotrom, far a bheil e nas coltaiche gum bi mòran de ghràineagan agus bannan dorcha, far a bheil nas lugha de chrannagan buailteach tuiteam. Ach, chan urrainn dha na laghan ris a bheil meacanaig quantum innealan a bhith a 'toirt a-mach far a bheil a' ghrunnd fa leth a 'nochdadh.
2. Dè a thachras don mhòran aig an àm eadar sgaoileadh agus clàradh? A rèir toradh sgrùdaidhean, dh'fhaodadh gum bi e coltach gu bheil a 'ghràin ann an eadar-obrachadh leis an dà bheàrnan. Tha e coltach gu bheil seo a 'dol an aghaidh na laghan a tha a' riaghladh giùlan gràinneagan puingach. A bharrachd air an sin, nuair a thèid gràin a chlàradh, bidh e gu math cudromach.
3. Fon obair a tha am màthar ag atharrachadh a ghiùlan bho staid gu neo-statach, agus a-rithist? Nuair a bhios gràin a 'dol tro na sliotainnean, tha a ghiùlan air adhbhrachadh le gnìomh tonn neo-ionadail a bhios a' dol tron dà shleic aig an aon àm. Aig an àm a tha iad a 'clàradh gràinneag, bidh e daonnan air a shuidheachadh mar phuing, agus chan fhaigh paca tonn tonnach a-riamh.

Freagairtean

Tha teòiridh Copenhagen air eadar-mhìneachadh cumanta a 'freagairt nan ceistean a leanas mar a leanas:

1. Tha e gu bunaiteach do-dhèanta cur às do nàdar probabilistic na ro-innse air meacanaig quantum. Is e sin, chan urrainn dha dearbhadh ceart a thoirt air cuingealachadh eòlas daonna mu atharrachaidhean falaichte sam bith. Classical fiosaig a 'bruidhinn air an coltachd anns na cùisean sin nuair a tha e riatanach airson cunntas a thoirt air a' phròiseas mar tilgeil na dìsnean. Is e sin, tha coltachd a 'gabhail àite eòlas neo-choileanta. Tha eadar-mhìneachadh Copenhagen de na meacanaidean quantum de Heisenberg agus Bohr, an coimeas ri sin, ag ràdh gu bheil toradh nan tomhasan ann am meacanaig quantum gu bunaiteach mì-chinnteach.
2. Is e saidheans a tha ann am fiosaig a bhios a 'sgrùdadh toraidhean phròiseasan tomhais. Tha e ceàrr smaoineachadh air na thachras san sgrùdadh aca. A rèir mìneachadh eadar-theangachaidh, ceistean mu càit a bheil a 'mhòrchuid mus deach a chlàradh, agus gu bheil togalaichean eile coltach nach eil ciallach, agus mar sin bu chòir a bhith air am fàgail às beachdachadh.
3. Tha an gnìomh tomhais a 'leantainn gu tuiteam an-dràsta air an obair tonn. Mar thoradh air sin, chan eil am pròiseas tomhais a 'taghadh ach aon de na roghainnean a bheir obair nan tonn ann an stàite sònraichte. Agus airson a bhith a 'nochdadh an roghainn seo, feumaidh an obair tonn atharrachadh.

Foirmichean

Bha cruthachadh eadar-mhìneachadh Copenhagen anns a 'chiad thùs aige air grunn atharrachaidhean a bhreith. Tha am fear as cumanta dhiubh stèidhichte air an dòigh anns a bheil tachartasan nach eil a 'dol a-mach agus a leithid de bhun-bheachd mar sgeadachadh mòr. Tha sgeadachadh ga dhèanamh comasach a bhith a 'cunntadh a' chrìch fhiadhaich eadar macro agus meanbh-shaoghal. Tha na h-atharrachaidhean a tha air fhàgail eadar-dhealaichte ann an ìre "fìor-chreidsinn saoghal na tonn".

Adhbharan

Chaidh làn-luach meacanaig quantum (freagairt Heisenberg agus Bohr don chiad cheist) a cheasnachadh anns an deuchainn smaoineachaidh a rinn Einstein, Podolsky agus Rosen (EPR paradox). Mar sin, bha luchd-saidheans airson dearbhadh gu bheil feum air paramadairean falaichte gus nach bi an teòiridh a 'leantainn air adhart gu gnìomhachd "fada-ùine" a tha gu tur agus nach eil ionadail. Ach, nuair a chaidh dearbhadh a dhèanamh air paradox EPR, a thàinig gu buil mar thoradh air neo-ionannachdan Bell, chaidh dearbhadh gu bheil meacanaichean quantum gu ceart, agus chan eil dearbhaidhean dearbhaidh aig diofar teòiridhean de pharaimearan falaichte.

Ach b 'e an duilgheadas as duilghe freagairt Heisenberg agus Bohr chun an treas ceist, a chuir na pròiseasan tomhais ann an suidheachadh sònraichte, ach cha do rinn e a-mach gu robh feartan sònraichte ann.

Dhiùlt mòran de luchd-saidheans, an dà chuid eòlaichean agus feallsanachd, gun gabhadh iad ri mìneachadh eadar-dhealaichte de dh'fhiosaig quantum. B 'e a' chiad adhbhar nach robh mìneachadh air Heisenberg agus Bohr deatamach. Agus an dàrna fear - leis gun tug e bun-bheachd neo-chinnteach de thomhas a-steach, rud a thionndaidh gnìomhan probabilistic gu toraidhean earbsach.

Bha Einstein cinnteach gu bheil an tuairisgeul air fìrinn chorporra, air a thoirt seachad le meacanaig quantum ann an eadar-mhìneachadh Heisenberg agus Bohr, gu leòr. A rèir Einstein, fhuair e co-roinn de rùn anns a 'mhìneachadh ann an Copenhagen, ach dh' dhiùlt a bhrìgh eachdraidheil gabhail ris. Mar sin, cha b 'urrainn do Einstein diùltadh bun-bheachd nas iomlan a rannsachadh.

Anns an litir aige gu Borne Einstein thuirt e: "Tha mi cinnteach nach toir Dia dìsean!". Thuirt Niels Bohr, a 'toirt beachd air an abairt seo, do Einstein nach do dh'innis e dha dè a bu chòir a dhèanamh. Agus na chòmhradh ri Abraham Pice, thuirt Einstein: "A bheil thu a 'smaoineachadh gu bheil a' ghealach ann ach nuair a choimheadas tu air?"

Erwin Schrödinger thàinig suas leis a 'cat smuain deuchainn leis a bheil e ag iarraidh sealltainn an inferiority de eòlaichean an cuspairean meacanaigeach aig àm a' gluasad bho na subatomic gu bhìodach siostaman. Aig an aon àm, bhathas a 'smaoineachadh gu robh an t-tuiteam a dh' fheumadh obair nan tonn ann an rùm duilich. A rèir teòiridh Einstein mu cho-fhaireachdainn, saorsa agus co-aonachd, tha e ciallach a-mhàin airson neach-amhairc a tha suidhichte ann an aon fhrèam iomraidh. Mar sin, chan eil ùine ann a dh'fhaodadh a bhith na aonar dha na h-uile, agus mar sin chan urrainnear tuiteam gu luath.

Sgaoileadh

Sheall poll neo-fhoirmeil a chaidh a dhèanamh ann an cearcallan saidheansail ann an 1997 gu bheil nas lugha na leth den luchd-fhreagairt a 'toirt taic don mhìneachadh as tràithe ann an Copenhagen, a chaidh a dheasbad goirid gu h-àrd. A dh'aindeoin sin, tha barrachd luchd-leanmhainn aice na mìneachaidhean eile fa leth.

Roghainnean eile

Tha mòran eòlaichean fiosaigeach nas fhaisge air mìneachadh eile air meacanaig quantum, a chanar ris "chan eil". Tha brìgh a 'mhìneachadh seo follaiseach a chur an cèill ann an focail David Mermin-: "Ton suas agus obrachadh a-mach!", A tha gu tric air a chur Richard Feynman no Paul Dirac.