Interpretace kvantové mechaniky
Interpretace kvantové mechaniky jsou filozofické pokusy o vysvětlení fyzikální podstaty reality v mikrosvětě. Jedná se o interperetaci pojmů jako je vlnová funkce, experimentů jako je Youngův experiment či duality částice a vlnění.
Možnosti
Nejrozšířenější interpretace kvantové mechaniky jsou:
- časově symetrická interpretace (Walter Schottky 1921) je interpretace, ve které je nutno symetricky počítat i s vývojem v opačném směru toku času (teorie relativity je také symetrická vůči času). Později (v roce 1955) vytvořil Satosi Watanabe (studoval u de Broglieho) vektorový formalismus dvojitě inferenčních stavů (DIVF). A dále pak roku 1964 (např. Yakir Aharonov, který spolupracoval s Bohmem) je vytvořen dvoustavový vektorový formalismus (TSVF). Obdobnou časovou symetrii vykazuje i Wheeler–Feynmanova časově symetrická teorie, která (jako Machův princip) nemá jisté teoretické problémy.
- souborová interpretace (též minimalistická, Max Born 1926) je statistická a agnostická interpretace.
- Kodaňská interpretace (též ortodoxní nebo standardní interpretace, Niels Bohr 1927–1935) - Nejznámější interpretace kvantové mechaniky, v níž při měření dochází k redukci vlnové funkce v souladu s postulátem o redukci vlnové funkce. Jedná se o pravděpodobnostní popis. Werner Heisenberg (habilitace u Maxe Borna), působící i v Kodani u Nielse Bohra, je pak proponentem statistické interpretace a ostatní interpretace považoval za nesmyslné.[1] Na Solvayské konferenci v roce 1927, kdy Albert Einstein řekl, že „God does not play dice“ a Bohr mu odpověděl „Einstein, stop telling God what to do“, došlo k převládnutí kodaňské interpretace. Zde zastával Einstein (metafyzický vědecký realismus), aby vědecká metoda měla přísnější pravidla, ale zvítězil tehdy převládající instrumentalismus („antirealismus“). A tak tehdejší nedokonalost přístrojů vedla ke statistické interpretaci zákonitostí.
- de Broglie–Bohmova interpretace (Louis de Broglie (1927), David Bohm (1952)) je teorie (někdy zvaná též teorie "pilotní vlny"[2]), která je deterministická a nelokální ("Bohmova mechanika"). Zastával ji i John Stewart Bell a podle Murray Gell-Manna Bohr vymyl mozky celé generaci fyziků.[3]
- Mnohasvětová interpretace (Everett 1957) - Interpretace, v níž měření nezpůsobí redukci vlnové funkce, ale způsobí rozdělení vesmíru na mnoho téměř identických vesmírů, které se liší pouze hodnotou naměřené veličiny.
- Relační interpretace (Rovelli 1994[4])
- Dekoherence - Interpretace, kde redukci vlnové funkce systému způsobuje interakce systému s prostředím.
- Spontánní kolaps (též GRW interpretace, Ghirardi, Rimini, Weber 1986) - Interpretace přidávající do lineární Schrödingerovy rovnice nelineární člen, který s určitou pravděpodobností způsobí redukci vlnové funkce.
Kromě výše uvedených, existují i další méně rozšířené interpretace kvantové mechaniky, např. Konzistentní historie, Pondichery interpretace, atp. Postoje různých odborníků na jednotlivé otázky se stále značně liší.[5] Další možností je „instrumentalistická interpretace“, podle které se je třeba vzdát jakékoli interpretace. Podobnost lze spatřovat i ve výroku „Shut up and calculate!“, který pronesl buď Paul Dirac či Richard Feynman, ale pravděpodobně David Mermin.[6]
Současný vývoj
Nedávné experimenty ukazují na problémy kvantové mechaniky. Heisenbergův princip neurčitosti již není považován za platný v původní formulaci.[7] Bornovo pravidlo a princip superpozice stavů také vykazují nutnost revize.[8]
Reference
- ↑ Olival Freire Jr., "Science and exile: David Bohm, the hot times of the Cold War, and his struggle for a new interpretation of quantum mechanics", Historical Studies on the Physical and Biological Sciences, Volume 36, Number 1, 2005, pp. 31–35. ("I avow that the term ‘Copenhagen interpretation’ is not happy since it could suggest that there are other interpretations, like Bohm assumes. We agree, of course, that the other interpretations are nonsense, and I believe that this is clear in my book, and in previous papers. Anyway, I cannot now, unfortunately, change the book since the printing began enough time ago.")
- ↑ http://math.mit.edu/~bush/?page_id=484 - Hydrodynamic quantum analogs
- ↑ http://phys.org/news/2014-09-fluid-mechanics-alternative-quantum-orthodoxy.html - Fluid mechanics suggests alternative to quantum orthodoxy
- ↑ ROVELLI, Carlo, Relational Relational Quantum Mechanics (1996) http://arxiv.org/abs/quant-ph/9609002
- ↑ http://arxiv.org/pdf/1301.1069v1.pdf - A Snapshot of Foundational Attitudes Toward Quantum Mechanics
- ↑ http://scitation.aip.org/content/aip/magazine/physicstoday/article/57/5/10.1063/1.1768652 - Could feynman have said this?
- ↑ http://www.scientificamerican.com/article/heisenbergs-uncertainty-principle-is-not-dead/ - One Thing Is Certain: Heisenberg's Uncertainty Principle Is Not Dead
- ↑ http://phys.org/news/2014-10-superposition-revisited-resolution-double-slit-paradox.html - Superposition revisited: Proposed resolution of double-slit experiment paradox using Feynman path integral formalism