ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
221
воспроизвести здесь нет необходимости
1
. Действие известного нам ранее
интуитивного механизма привело Борна к вероятностной интерпретации
волновой функции. Здесь несколько повторяемся: об этих “вещах” мы уже
успели упомянуть несколькими страницами ранее, но, вместе с тем, будем
считать, что выше- и нижесказанное об интерпретации Борна волновой
функции является ее дальнейшей конкретизацией и дополнением к ней.
Таким образом, в борновском истолковании Ψ — функции произошло
“объединение частиц и волн” (Борн). Иначе, Ψ
2
описывает не изменения
плотности вероятности электрического заряда в пространстве и во
времени, а изменение плотности вероятности этого положения, причем Ψ
называется амплитудой собственного квантового состояния.
В этой связи коснемся вопросов кинематики и динамики НКМ с
точки зрения проблемы наглядности. Как отмечает Гейзенберг: “…. во
всяком случает невозможна интерпретация квантовой механики из
привычных кинематических и механических представлений”.
2
Перестановочное соотношение Борна заставляет сомневаться в
применимости понятий скорости и положения в НКМ. Далее, для
микромира существенна прерывность движения микрообъектов. Понятие
траектории движения в классической механике было наполнено
наглядным содержанием, а в НКМ вовсе теряет смысл, ибо оно заменяется
понятием “квантового состояния”. Отсюда отказ от понятия скорости как
производной; скорость в НКМ определяется двумя или большим числом
положений центра тяжести квантовых объектов. Таким образом, у нас
имеются веские основания с подозрением относиться к некритическому
употреблению слов “положение” и “скорость”
3
.
Как показал Гейзенберг, локализация квантового объекта в какой-
либо малой области пространства требует физических условий, не
подходящих для точного измерения его импульса и наоборот
4
. Если
применить фотоны, несущие большую энергию (малой длины волны) для
точной локализации электрона в пространстве, то они сообщат электрону
большой толчок (импульс) и тем самым сильно нарушат его локализацию
в пространстве импульсов. На подобной «мистической» траектории
электрона в принципе может быть определена лишь одна — единственная
точка
5
. Следовательно, квантовая механика по Гейзенбергу как раз и
возникла в результате попыток порвать с этими наглядными понятиями и
1
Следует лишь заметить, что гештальтом здесь явилось представление Шрёдингера об электроне как
некотором распределении плотности, которое характеризуется квадратом волновой функции│Ψ│
2
(“электронное облако”), а умозрительной моделью — “облако вероятности”.
2
Гейзенберг В. Указ. статья. С. 652.
3
Там же. С. 652.
4
Там же. С. 654.
5
Там же. С. 652.
222
заменить его соотношениями между конкретными числами, получаемыми
из эксперимента. Тем самым он рассматривает особенности
экспериментов, проводимых над квантовыми объектами, в которых
участвуют классические приборы, т.е. приборы, регистрирующие
положение и скорость. В этой связи Гейзенберг вырабатывает следующий
критерий наглядности: “Мы считаем, что физическая теория обладает
наглядностью, когда с помощью этой теории во всех простых случаях
можно качественно представить себе экспериментальные следствия из
нее, и, когда мы одновременно убедились, что применение теории не
приводит к внутренним противоречиям”
1
. Иначе, наглядность, о которой
пишет Гейзенберг, соответствует принципиальной наблюдаемости, о
которой он писал в 1925 г.
В подтверждение этого тезиса Гейзенберг мысленно представляет
эксперимент, определяющий положение электрона с любой точностью с
помощью упомянутого нами “
γ
-микроскопа” Гейзенберга. В связи с этим
обстоятельством можно вспомнить серии МЭ Бора для обоснования
соотношения неопределенностей Гейзенберга в знаменитых дискуссиях с
Эйнштейном
2
. Обстоятельство, связанное с этим соотношением, приводит
к вытеснению кинематических и динамических понятий классической
механики в НКМ. В связи с последним обстоятельством представляется
возможность обсудить понятие бестраекторного движения квантовых
объектов в микромире.
Согласно уравнению Шрёдингера собственное состояние Ψ
o
(E)
2
может самопроизвольно переходить в несобственное Ψ(E)
2
, в котором
координата микрообъекта (электрона) неопределенна (∆q≠0). Так как
Ψ(E)
2
представляет собой суперпозицию различных собственных
состояний с разными собственными значениями q, то при новом
измерении q
1
в t
1
Ψ(E))
2
может редуцироваться (с той или иной
вероятностью) к любому из собственных состояний, входящих в
суперпозицию. Пусть это будетΨ
1
(E)
2
. А потом все повторяется.
Эйдетическую интерпретацию волн вероятности в принципе можно свести
не к какой-то кривой q(t), а к некоторой области (“облако вероятности”).
“Квантовое состояние” как понятие НКМ получает новое физическое
содержание: оно является изменением плотности вероятности положения,
т.е. Ψ(x,y,z,t)
2
. Стало быть, в НКМ понятие «движение» обобщается в
понятие «квантовое состояние», становясь адекватным для правильного
отражения процессов, совершаемых в микромире
3
.
1
Гейзенберг В. Указ. статья. С. 651–652.
2
Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. С. 51–94.
3
О прочих интерпретациях НКМ подробнее см.: Дишкант Г.П. Интерпретация квантовой механики.
-Днепропетровск: Изд-во ДГУ; 1970; Фок В.А. Квантовая физика и философские проблемы. – М.:
воспроизвести здесь нет необходимости1. Действие известного нам ранее заменить его соотношениями между конкретными числами, получаемыми интуитивного механизма привело Борна к вероятностной интерпретации из эксперимента. Тем самым он рассматривает особенности волновой функции. Здесь несколько повторяемся: об этих “вещах” мы уже экспериментов, проводимых над квантовыми объектами, в которых успели упомянуть несколькими страницами ранее, но, вместе с тем, будем участвуют классические приборы, т.е. приборы, регистрирующие считать, что выше- и нижесказанное об интерпретации Борна волновой положение и скорость. В этой связи Гейзенберг вырабатывает следующий функции является ее дальнейшей конкретизацией и дополнением к ней. критерий наглядности: “Мы считаем, что физическая теория обладает Таким образом, в борновском истолковании Ψ — функции произошло наглядностью, когда с помощью этой теории во всех простых случаях “объединение частиц и волн” (Борн). Иначе, Ψ2 описывает не изменения можно качественно представить себе экспериментальные следствия из плотности вероятности электрического заряда в пространстве и во нее, и, когда мы одновременно убедились, что применение теории не времени, а изменение плотности вероятности этого положения, причем Ψ приводит к внутренним противоречиям”1. Иначе, наглядность, о которой называется амплитудой собственного квантового состояния. пишет Гейзенберг, соответствует принципиальной наблюдаемости, о В этой связи коснемся вопросов кинематики и динамики НКМ с которой он писал в 1925 г. точки зрения проблемы наглядности. Как отмечает Гейзенберг: “…. во В подтверждение этого тезиса Гейзенберг мысленно представляет всяком случает невозможна интерпретация квантовой механики из эксперимент, определяющий положение электрона с любой точностью с привычных кинематических и механических представлений”.2 помощью упомянутого нами “ γ -микроскопа” Гейзенберга. В связи с этим Перестановочное соотношение Борна заставляет сомневаться в обстоятельством можно вспомнить серии МЭ Бора для обоснования применимости понятий скорости и положения в НКМ. Далее, для соотношения неопределенностей Гейзенберга в знаменитых дискуссиях с микромира существенна прерывность движения микрообъектов. Понятие Эйнштейном2. Обстоятельство, связанное с этим соотношением, приводит траектории движения в классической механике было наполнено к вытеснению кинематических и динамических понятий классической наглядным содержанием, а в НКМ вовсе теряет смысл, ибо оно заменяется механики в НКМ. В связи с последним обстоятельством представляется понятием “квантового состояния”. Отсюда отказ от понятия скорости как возможность обсудить понятие бестраекторного движения квантовых производной; скорость в НКМ определяется двумя или большим числом объектов в микромире. положений центра тяжести квантовых объектов. Таким образом, у нас Согласно уравнению Шрёдингера собственное состояние Ψo(E)2 имеются веские основания с подозрением относиться к некритическому может самопроизвольно переходить в несобственное Ψ(E)2, в котором употреблению слов “положение” и “скорость”3. координата микрообъекта (электрона) неопределенна (∆q≠0). Так как Как показал Гейзенберг, локализация квантового объекта в какой- Ψ(E)2 представляет собой суперпозицию различных собственных либо малой области пространства требует физических условий, не состояний с разными собственными значениями q, то при новом подходящих для точного измерения его импульса и наоборот4. Если измерении q1 в t1 Ψ(E))2 может редуцироваться (с той или иной применить фотоны, несущие большую энергию (малой длины волны) для вероятностью) к любому из собственных состояний, входящих в точной локализации электрона в пространстве, то они сообщат электрону большой толчок (импульс) и тем самым сильно нарушат его локализацию суперпозицию. Пусть это будетΨ1(E)2. А потом все повторяется. в пространстве импульсов. На подобной «мистической» траектории Эйдетическую интерпретацию волн вероятности в принципе можно свести электрона в принципе может быть определена лишь одна — единственная не к какой-то кривой q(t), а к некоторой области (“облако вероятности”). точка5. Следовательно, квантовая механика по Гейзенбергу как раз и “Квантовое состояние” как понятие НКМ получает новое физическое возникла в результате попыток порвать с этими наглядными понятиями и содержание: оно является изменением плотности вероятности положения, т.е. Ψ(x,y,z,t)2. Стало быть, в НКМ понятие «движение» обобщается в 1 понятие «квантовое состояние», становясь адекватным для правильного Следует лишь заметить, что гештальтом здесь явилось представление Шрёдингера об электроне как некотором распределении плотности, которое характеризуется квадратом волновой функции│Ψ│2 отражения процессов, совершаемых в микромире3. (“электронное облако”), а умозрительной моделью — “облако вероятности”. 2 1 Гейзенберг В. Указ. статья. С. 652. Гейзенберг В. Указ. статья. С. 651–652. 3 2 Там же. С. 652. Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. С. 51–94. 4 3 Там же. С. 654. О прочих интерпретациях НКМ подробнее см.: Дишкант Г.П. Интерпретация квантовой механики. 5 Там же. С. 652. -Днепропетровск: Изд-во ДГУ; 1970; Фок В.А. Квантовая физика и философские проблемы. – М.: 221 222
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- …
- следующая ›
- последняя »