กลศาสตร์ควอนตัมเป็นมากกว่าทฤษฎี มันเป็นวิธีใหม่ในการมองโลก เมื่อได้รับการพัฒนาขึ้นในปี ค.ศ. 1920 กลศาสตร์ควอนตัมถูกมองว่าเป็นวิธีหลักในการทำความเข้าใจกับโฮสต์ของการสังเกตที่ระดับของอิเล็กตรอนเดี่ยว อะตอม หรือโมเลกุลที่ไม่สามารถอธิบายได้ในแง่ของกลศาสตร์นิวตันและแมกซ์เวลเลียนอิเล็กโทรไดนามิกส์ ไม่จำเป็นต้องพูดเลย มันประสบความสำเร็จอย่างมากในงานนี้
ประมาณ
75 ปีต่อมา ขณะที่เราเข้าสู่สหัสวรรษใหม่ นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่มั่นใจว่ากลศาสตร์ควอนตัมเป็นคำอธิบายพื้นฐานและทั่วไปของโลกทางกายภาพ แท้จริงแล้ว มีความพยายามอย่างจริงจังที่จะใช้แนวคิดควอนตัมไม่เพียงแต่กับสสารที่ไม่มีชีวิตในระดับห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังใช้กับการทำงานของจิตสำนึก
ของมนุษย์และจักรวาลโดยรวมด้วย แม้จะมีความมั่นใจเช่นนี้ แต่คำถามที่กวนใจผู้ก่อตั้งทฤษฎีควอนตัมและหลายคนคิดว่าในที่สุดก็สงบลงหลังจากการต่อสู้หลายปีก็ไม่ยอมหายไป ดังที่เราจะเห็นว่า ในหลายกรณี คำถามเหล่านี้ย้อนกลับมาหลอกหลอนเราในรูปแบบที่รุนแรงยิ่งกว่าเดิม อาจกล่าวได้ว่าในปีสุดท้าย
ของศตวรรษนี้ ความสนใจในรากฐานของกลศาสตร์ควอนตัมแพร่หลายมากขึ้นฉันคงไม่มีที่ว่างในที่นี้เพื่อพูดคุยถึงความก้าวหน้าทางเทคนิคที่น่าสนใจทั้งหมดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เช่น งานเกี่ยวกับความขัดแย้งของนักปราชญ์หรือคุณสมบัติของสถานะ “หลังการเลือก” แต่ฉันจะจำกัดตัวเอง
ให้อยู่ในสองแง่มุมของมุมมองโลกควอนตัมที่ต่างไปจากฟิสิกส์คลาสสิกเป็นพิเศษ นั่นคือ “ความพัวพัน” และ “การไม่รับรู้” หัวข้อทั้งสองนี้มักเกี่ยวข้องกับความขัดแย้งที่มีชื่อเสียงสองเรื่อง ได้แก่ ความขัดแย้งของไอน์สไตน์-โพโดลสกี-โรเซน (EPR) และแมวของชโรดิงเงอร์
กลศาสตร์ควอนตัมมักถูกตีความว่าเป็นการอธิบายคุณสมบัติทางสถิติของ “ชุด” ของระบบที่เตรียมการในลักษณะเดียวกัน เช่น นิวตรอนในลำแสงนิวตรอน แทนที่จะเป็นอนุภาคเดี่ยว วงดนตรีนี้อธิบายโดยฟังก์ชันคลื่นที่สามารถเป็นฟังก์ชันของทั้งพื้นที่และเวลาได้ ฟังก์ชันคลื่นนี้ซึ่งซับซ้อน
มีข้อมูล
ทั้งหมดที่สามารถรู้ได้เกี่ยวกับอนุภาคในกลุ่ม ความน่าจะเป็นที่อนุภาคจะอยู่ที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งถูกกำหนดโดยผลคูณของฟังก์ชันคลื่นและคอนจูเกตเชิงซ้อนของมัน ณ จุดนั้น พลังงาน โมเมนตัม และปริมาณอื่นๆ ที่สามารถวัดได้ในการทดลองจะแสดงโดย “ตัวดำเนินการ” และสามารถคำนวณ
การกระจายได้หากทราบฟังก์ชันคลื่นในกลศาสตร์ควอนตัม เป็นไปได้ที่อนุภาค เช่น อิเล็กตรอน จะอยู่ในสถานะควอนตัมหรือ “สถานะไอเกนสเตต” สองสถานะหรือมากกว่านั้นในเวลาเดียวกัน ลักษณะเฉพาะเหล่านี้สอดคล้องกับค่าที่แน่นอนแต่แตกต่างกันของปริมาณเฉพาะ เช่น โมเมนตัม อย่างไรก็ตาม
เมื่อมีการวัดโมเมนตัมของอนุภาคใดอนุภาคหนึ่ง จะพบค่าที่แน่นอนเสมอ – ตามที่การทดลองยืนยัน! ในการตีความทฤษฎีควอนตัมแบบดั้งเดิมหรือแบบโคเปนเฮเกน อนุภาคที่เป็นปัญหา “ยุบ” เข้าสู่สถานะไอเกนสเตตที่สอดคล้องกับค่านั้น และยังคงอยู่ในสถานะนี้สำหรับการวัดในอนาคต
หรือเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น อนุภาคเหล่านั้นซึ่งในการวัดพบว่ามีค่าเฉพาะของโมเมนตัมจะประกอบกันเป็นชุดใหม่สำหรับการวัดในอนาคต โดยมีคุณสมบัติแตกต่างจากชุดเดิม สิ่งพัวพันและความขัดแย้ง EPRแม้ว่าการตีความมาตรฐานของกลศาสตร์ควอนตัมจะไม่อนุญาตให้อนุภาคในกลุ่มมีค่าที่แน่นอน
ของคุณสมบัติที่วัดได้ทั้งหมดพร้อมกัน แต่ก็สามารถแสดงให้เห็นว่าการคาดคะเนเชิงทดลองที่ทำโดยทฤษฎียังคงเข้ากันได้กับการมีอยู่ของคุณสมบัติเหล่านี้พร้อมกัน (มุมมองนี้ตรงกันข้ามกับความเข้าใจผิดที่มีมาช้านานซึ่งอาจเป็นผลจากการอ่านงานในยุคแรกๆ ของจอห์น ฟอน นอยมันน์ผิดพลาด)
อย่างไรก็ตาม
การมีอยู่พร้อมกันของคุณสมบัติเหล่านี้จำเป็นต้องมีข้อสันนิษฐานที่ไม่ได้มาตรฐานบางอย่างแต่ไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน ทำเกี่ยวกับผลกระทบของกระบวนการวัด ปรากฏการณ์ “พัวพัน” หมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าคำอธิบายควอนตัมทั่วไปของระบบทั้งหมดซึ่งแต่ละระบบประกอบด้วยระบบย่อยตั้งแต่สองระบบขึ้นไป
(เช่น คู่อิเล็กตรอนหรือโฟตอน) ไม่อนุญาตให้เรากำหนดควอนตัมที่แน่นอน สถานะของแต่ละระบบย่อย สิ่งนี้กลายเป็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่งกว่ามาก: หากกลศาสตร์ควอนตัมให้การทำนายที่ถูกต้องสำหรับการทดลองและเราไม่พร้อมที่จะผ่อนคลายแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับเหตุและผล จากนั้นเป็นอิสระ
ข้อสรุปนี้ซึ่งไม่ขึ้นกับความถูกต้องของกลศาสตร์ควอนตัมอีกครั้ง(ซึ่งสัมพันธ์กับอุณหภูมิพื้นผิว) สำหรับประชากรดาวฤกษ์ในดาราจักรเป็นพิเศษว่าจะเชื่ออะไร” ผู้ที่จะลองอย่างอื่นมากกว่าสองต่อหนึ่ง จากการตีความทางทฤษฎีใดๆ อนุภาคแต่ละอนุภาคไม่สามารถเข้าใจได้ว่ามี ” คุณสมบัติ” ของตนเอง
ในการทดสอบเชิงทดลองทั่วไปเกี่ยวกับความไม่เท่าเทียมกันของ Bell แหล่งที่มาของโฟตอนโพลาไรซ์เชิงเส้นที่พันกันอยู่ระหว่างโพลาไรเซอร์สองตัว ความน่าจะเป็นที่โฟตอนจะผ่านโพลาไรเซอร์ขึ้นอยู่กับมุมระหว่างทิศทางโพลาไรเซชันของโฟตอนกับแกนโพลาไรเซชันของโพลาไรเซอร์
เมื่อมุมนี้เป็นศูนย์ โฟตอนจะผ่านไปเสมอ ความน่าจะเป็นของการส่งสัญญาณจะลดลงเมื่อมุมเพิ่มขึ้น และถึงศูนย์สำหรับมุม 90° ในการทดลอง เราวัดความน่าจะเป็นที่โฟตอน 1 ผ่านโพลาไรเซอร์ 1 และโฟตอน 2 ผ่านโพลาไรเซอร์ 2 โดยเป็นฟังก์ชันของมุมระหว่างแกนโพลาไรซ์สองแกน ทฤษฎีควอนตัม
และทฤษฎีท้องถิ่นเชิงวัตถุให้การคาดการณ์ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทฤษฎีท้องถิ่นที่เป็นปรนัยทำนายว่าผลรวมของความน่าจะเป็นจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 นี่คืออสมการเบลล์ที่มีชื่อเสียง ในทางกลับกัน กลศาสตร์ควอนตัมทำนายว่าคำตอบจะเป็น 2 x 2 ½ . ผลการทดลองจนถึงปัจจุบันสนับสนุนการทำนายของทฤษฎีควอนตัมอย่างมาก
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
