Шта је интерпретација из Копенхагена?

Вјероватно не постоји подручје науке бизарније и збуњујуће од покушаја разумијевања понашања материје и енергије на најмањим мјерилима. У раном делу двадесетог века, физичари попут Мака Планцка, Алберт Ајнштајн, Ниелс Бохр, и многи други поставили су темељ за разумевање овог бизарног царства природе: квантна физика.

Једнаџбе и методе квантне физике побољшане су током прошлог века, чинећи запањујуће предвиђања која су потврђена тачније него било која друга научна теорија у историји САД свет. Квантна механика делује тако што врши анализу квантне таласне функције (дефинисану једнаџбом која се назива Сцхродингерова једначина).

Проблем је у томе што правило о томе како делује квантна таласна функција драстично је у сукобу са интуицијама које смо развили да бисмо разумели наш свакодневни макроскопски свет. Покушај да се разуме основно значење квантне физике показало се много тежим од разумевања самих понашања. Интерпретација која се најчешће учи је позната као копенхагенска интерпретација квантне механике... али шта је то заправо?

Централне идеје интерпретације из Копенхагена развила је језгра група пионира квантне физике усредсређена на Копенхаген Ниелса Бохра Институт током 1920-их, вођење интерпретације квантне таласне функције која је постала задано схватање научено у квантној физици курсеви.

Један од кључних елемената ове интерпретације је да Сцхродингерова једначина представља вероватноћу посматрања одређеног исхода када се изведе експеримент. У својој књизи Скривена стварност, физичар Бриан Греене то објашњава на следећи начин:

"Стандардни приступ квантној механици, који су развили Бохр и његова група, и назван Интерпретација у Копенхагену у њихову част, предвиђа да кад год покушате да видите талас вероватноће, сам чин посматрања спречава ваш покушај. "

Проблем је што само икада посматрамо било које физичке појаве на макроскопском нивоу, тако да нам стварно квантно понашање на микроскопском нивоу није директно доступно. Као што је описано у књизи Квантна Енигма:

„Не постоји„ званична “интерпретација из Копенхагена. Али свака верзија хвата бика за рогове и то тврди посматрање производи посматрано својство. Шкакљива ријеч овдје је "проматрање."

„Тумачење из Копенхагена разматра две области: постоји макроскопска, класична област наших мерних инструмената регулисана Њутоновим законима; а ту је и микроскопска, квантна област атома и остале ситнице регулисане Сцхродингеровом једначином. Тврди да се никада не бавимо директно са квантним објектима микроскопског царства. Стога не требамо бринути о њиховој физичкој стварности или о њеном недостатку. „Постојање“ које омогућава израчунавање њихових ефеката на наше макроскопске инструменте је довољно да размотримо “.

Недостатак званичне копенхагенске интерпретације је проблематичан, а точне детаље тумачења тешко је утврдити. Како је објаснио Јохн Г. Црамер у чланку под насловом "Трансакцијско тумачење квантне механике":

"Упркос опсежној литератури која се односи, расправља и критикује копенхагенска интерпретација квантна механика, нигде се не чини концизна изјава која би дефинисала цео Копенхаген интерпретација. "

Црамер наставља да покушава да дефинише неке од главних идеја које се доследно примењују када говоре о копенхагенској интерпретацији, стижући до следеће листе:

• Принцип несигурности: Развијен од стране Вернера Хеисенберга 1927. године, то указује да постоје парови коњугираних променљивих који се не могу мерити до произвољног нивоа тачности. Другим речима, постоји апсолутна капа из квантне физике колико тачно одређени парови мерења се могу извршити, најчешће мерења положаја и момента истовремено време.
• Статистичка интерпретација: Развијен од стране Мак Борна 1926. године, ово тумачење Сцхродингерове таласе тумачи као даје вероватноћу исхода у било ком стању. Математички поступак за то је познат као Рођено правило.
• Концепт комплементарности: Развио га је Ниелс Бохр 1928. године, а то укључује и идеју дуалност таласних честица и да је колапс таласне функције повезан са чином мерења.
• Идентификација вектора стања са "знањем о систему": Сцхродингерова једнаџба садржи низ државних вектора, а ти се вектори током времена мењају са запажањима да представљају знање о систему у било ком тренутку.
• Позитивизам Хеисенберга: Ово представља нагласак на расправи искључиво о запаженим резултатима експеримената, а не на „значењу“ или подлози „стварности“. Ово је имплицитно (а понекад и експлицитно) прихватање филозофског концепта инструментализма.

Ово изгледа као прилично свеобухватан списак кључних тачака иза интерпретације у Копенхагену, али интерпретација није без прилично озбиљних проблема и изазвала је многе критике... који се вреднују појединачно.

Као што је већ споменуто, тачна природа интерпретације у Копенхагену одувек је била помало нејасна. Једна од најранијих референци на идеју тога била је у књизи 1930. Вернера Хеисенберга Физичка начела квантне теорије, где се он осврнуо на „копенхагенски дух квантне теорије“. Али у то време је то заиста и било тако само тумачење квантне механике (иако су постојале неке разлике између њених сљедбеника), тако да није било потребе да се разликује од сопственог имена.

Тек се почело називати "копенхагенском интерпретацијом" када су алтернативни приступи, као што су приступ скривених променљивих Давида Бохма и Хугх Еверетт-а Интерпретација многих светова, појавила се да би оспорила устаљену интерпретацију. Израз "копенхагенска интерпретација" опћенито се приписује Вернеру Хеисенбергу када је 1950-их говорио против ових алтернативних интерпретација. Предавања која користе фразу "Копенхагенска интерпретација" појавила су се у Хеисенберговој збирци есеја, Физика и филозофија.