indeterminizmus a fizikában

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "indeterminizmus a fizikában"

Flóra Szilágyi
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 indeterminizmus a fizikában Epikuroszt még nem vették komolyan a brit empirizmus (pl. Hume) még nem volt elég határozott a pozitivizmus hatása jelentős a kinetikus gázelmélet Maxwell a gázmolekulák véletlen sebességeloszlásáról Boltzmann alkalmazza a valószínűségszámítást mindketten bizonytalanok abban, hogy nincsenek-e mögötte determinisztikus törvények (vagy tudáshiány) ergodikus hipotézis

2 Poincaré nagyszámú tény kezelése esetén a differenciálegyenletek esetleg már nem alkalmasak a problémák tárgyalására Jeans nem lehet folytonos mozgás azaz differenciálegyenlet segítségével a Planck-törvényhez jutni Ehrenfest a determinizmus csak a látható makroszkopikus állapotokra áll fenn, a Brown-mozgásra pl. már nem Darwin az elektronnak szabad akarata van

3 a kvantummechanika a hullámfüggvény Born-féle valószínűségi interpretációja a határozatlansági reláció a komplementaritási elv a valószínűség redukálhatatlan az ellenzék Lorentz» Tehát Önök az indeterminizmust alapelv rangjára akarják emelni.... Hajlandó vagyok elhinni, hogy az elektronok köddé válnak. De akkor igyekszem kikutatni, hogy az átalakulás milyen alkalommal következik be. Ha ezt a kutatást egy alapelv kimondásával megtiltanák a számomra, az engem nagyon zavarna. Én azt

4 hiszem, mindig reménykedhetünk abban, hogy amit ma nem tudunk megtenni, egyszer később majd megtehetjük... ezt a valószínűségi fogalmat a dolgok végére kell tenni, az elméleti megfontolásokból adódó következtetésként, nem a priori axiómaként kell megfogalmazni... Planck Einstein de Broglie Schrödinger Madelung stb.

5 A valószínűség értelmezése Kolmogorov klasszikus (tudatlansági) felfogás az egyenlő valószínűségű eseményekre a relatív gyakoriság határértéke (von Mises) hajlam (propensity) interpretáció (Popper) szubjektív interpretáció (a hit mértéke) logikai értelmezés

6 a kvantummechanikai akauzalitás eredete tudományszociológiai kitérő P. Forman: Weimar Culture, Causality, and Quantum Theory, : Adaptation by German Physicists and Mathematicians to a Hostile Intellectual Environment 1. a Weimari Köztársaság szellemi légköre ellenséges volt a kauzalitással, a fizikával és a matematikával szemben» az I. VH után terjed az irracionalizmus, miszticizmus, az életfilozófia, holizmus» politikai, gazdasági, erkölcsi, intellektuális, kulturális és tudományos válság» Spengler: A Nyugat alkonya a kauzalitás és a fizika ellen

7 2. a német fizikusok és matematikusok alkalmazkodtak a Weimari Köztársaság szellemi légköréhez» fordulat a pozitivizmustól az életfilozófiákig (Wien, Sommerfeld stb. példái) 3. létrejön egy okság-ellenes irányzat a fizikában» kivételek (Planck, Einstein) 4. a kvantumelméleti kauzalitás tagadása is az említett külső okoknak köszönhető A Forman-tézisek diszkussziója

8 (Fél)klasszikus megközelítések Schrödinger A kvantálás mint sajátértékprobléma (1926) ψ = ψ(r,t) = ψ(x,y,z,t) ill. ψ(x 1,... z n,t) tisztán formális definíciója: 2 8π mv 4πm ψ Δψ ψ = 0 2 h ih t elektromágneses jelentés a ψ ψ*/ t valós része az elektromos töltés térbeli eloszlása» teljesen megérthető a klasszikus elektrodinamika alapján» de az egész térre integrálva nullát ad

9 helyette a ψψ* súlyfüggvény»az ψψ*dr időderiváltja eltűnik, tehát a töltés megmarad»sőt egy kontinuitási egyenlet is levezethető» bizonyos értelemben visszatérünk az atom elektrosztatikai és magnetosztatikai modelljéhez a kvantummechanika a hullámok egyszerű klasszikus elmélete a fizikai valóság hullámokat és csakis hullámokat tartalmaz» nincsenek diszkrét energiaszintek és kvantumugrások ti. a sajátértékek a frekvenciához tartoznak, nem az energiához» a részecskék = hullámcsomagok ( nem kétséges, hogy konstruálhatunk olyan hulllámcsomagokat, amelyek a nagyobb kvantumszámú Keplerellipszisek mentén keringenek )

10 Energiacsere a hullámmechanikában (1927) a kvantumposztulátum valójában egy rezonancia-jelenséget takar klasszikusan: hasonló csatolt ingák magyarázza a Franck-Hertz és Compton kísérleteket problémák a hullámcsomag nem marad együtt (Lorentz 1926) több részecske esetén a hullám- ill. rezonanciainterpretáció nem tűnik értelmesnek a sokdimenziós fázistérben (Lorentz 1926) nincsenek felharmonikusok a színképben (Heisenberg, 1927)

11 [ψ komplex ψ nem-folytonosan változik a mérési folyamatban (a hullámcsomag redukciója) ψ függ a reprezentációhoz kiválasztott mérhető mennyiségektől] A kvantummechanika jelenlegi helyzete (1935) az EPR cikk kapcsán a kölcsönható rendszerek összefonódott (entangled) állapotairól ha az egyik rendszer mikroszkopikus, a másik pedig makroszkopikus» a makroszkopikus állapotok mindig elválnak egymástól nincs szuperponált állapotuk

12 » Schrödinger macskája»a Ψ = 2-1/2 (Ψ élő + Ψ halott ) szuperponált állapotban van

13 » a mérést az végzi el, aki felemeli a doboz tetejét és belenéz a macska ebben a pillanatban beugrik pl. a halott állapotba?» vagy a macska már előbb is tudta, hogy él-e (a tulajdonosok szerint igen )?» az élet és halál megfigyelhető mennyiség konjugáltjának felhasználásával a macska feltámasztható valami baj van az állapot(függvény) fogalmával» nem ad teljes leírást» nem alkalmazható makroszkopikus testekre stb.

Hasonló dokumentumok

az Aharonov-Bohm effektus a vektorpotenciál problémája E = - 1/c A/ t - φ és B = x A csak egy mértéktranszformáció erejéig meghatározott nincs fizikai

az Aharonov-Bohm effektus a vektorpotenciál problémája E = - 1/c A/ t - φ és B = x A csak egy mértéktranszformáció erejéig meghatározott nincs fizikai jelentése? a kvantummechanikában ih m» a hullámfüggvény