Κατάρρευση κυματοσυνάρτησης
Όταν ένα επιστημονικό πείραμα γίνεται σωστά, θα δώσει ένα μετρήσιμο αποτέλεσμα. Σε κάθε στιγμή, το σύστημα (πείραμα) θα βρίσκεται σε μία από διάφορες πιθανές καταστάσεις. Στο τέλος, το πείραμα θα βρίσκεται σε μια τελική κατάσταση. Σε κάθε χρονική στιγμή, η κατάσταση του συστήματος μπορεί να μετρηθεί.
Τα πειράματα που γίνονται στην κβαντομηχανική λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο. Η διαφορά σε σχέση με την κλασική μηχανική είναι ότι σε κάθε χρονική στιγμή, διάφορες καταστάσεις επικαλύπτονται (επικαλύπτονται) για να περιγράψουν την κατάσταση στην οποία βρίσκεται το πείραμα. Αυτές οι καταστάσεις ονομάζονται ιδιοκαταστάσεις. Με τον ίδιο τρόπο όπως και στην κλασική μηχανική, αν γίνει μια μέτρηση, υπάρχει ένα μόνο αποτέλεσμα. Το αποτέλεσμα αυτό είναι η ιδιοτιμή μιας από τις ιδιοκαταστάσεις. Αυτό σημαίνει ότι η μέτρηση θα μειώσει τις διάφορες πιθανές καταστάσεις σε μία μόνο κατάσταση προσθέτοντάς τες. Μετά τη μέτρηση, το σύστημα θα βρίσκεται στην κατάσταση που μετρήθηκε. Στην ερμηνεία της Κοπεγχάγης, αυτή η μείωση είναι γνωστή ως κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης. Η κατάρρευση είναι μία από τις δύο διαδικασίες με τις οποίες τα κβαντικά συστήματα εξελίσσονται στο χρόνο. Η άλλη είναι η συνεχής εξέλιξη μέσω της εξίσωσης Schrödinger.
Ο Werner Heisenberg ήταν από τους πρώτους που εξήγησαν αυτή την κατάσταση, σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε το 1927. Το αποτέλεσμα αυτό είναι αμφιλεγόμενο. Ο Erwin Schrödinger χρησιμοποίησε το πείραμα σκέψης Η γάτα του Schrödinger για να δείξει αυτή τη διαμάχη.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Ποιο είναι το μετρήσιμο αποτέλεσμα ενός σωστά εκτελεσμένου επιστημονικού πειράματος;
A: Το μετρήσιμο αποτέλεσμα ενός σωστά εκτελεσμένου επιστημονικού πειράματος είναι η κατάσταση του συστήματος σε κάθε χρονική στιγμή.
Ερ: Σε τι διαφέρει η κβαντομηχανική από την κλασική μηχανική;
Α: Στην κβαντομηχανική, διάφορες καταστάσεις επικάθονται (επικαλύπτονται) για να περιγράψουν την κατάσταση στην οποία βρίσκεται ένα πείραμα, ενώ στην κλασική μηχανική μόνο μία κατάσταση μπορεί να μετρηθεί σε κάθε δεδομένη χρονική στιγμή.
Ερ: Τι συμβαίνει όταν γίνεται μια μέτρηση;
Α: Όταν γίνεται μια μέτρηση, θα υπάρχει ένα μόνο αποτέλεσμα που είναι η ιδιοτιμή μιας από τις ιδιοκαταστάσεις. Αυτό σημαίνει ότι η μέτρηση θα μειώσει τις διάφορες πιθανές καταστάσεις σε μία μόνο κατάσταση προσθέτοντάς τες και μετά τη μέτρηση, το σύστημα θα βρίσκεται σε αυτή τη μοναδική κατάσταση που μετρήθηκε.
Ερώτηση: Ποια διαδικασία μειώνει πολλαπλές πιθανές καταστάσεις σε μία μόνο κατάσταση;
Α: Η διαδικασία που μειώνει πολλαπλές πιθανές καταστάσεις σε μία και μόνη κατάσταση είναι γνωστή ως κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης.
Ερ: Ποιες είναι δύο διαδικασίες με τις οποίες τα κβαντικά συστήματα εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου;
Α: Δύο διαδικασίες με τις οποίες τα κβαντικά συστήματα εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου είναι η συνεχής εξέλιξη μέσω της εξίσωσης Schrödinger και η κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης.
Ερ: Ποιος εξήγησε πρώτος αυτή την κατάσταση όσον αφορά τα κβαντικά συστήματα;
Α: Ο Werner Heisenberg ήταν από τους πρώτους που εξήγησαν αυτή την κατάσταση όσον αφορά τα κβαντικά συστήματα, δημοσιεύοντας τα ευρήματά του το 1927.
Ερ: Πώς απέδειξε ο Erwin Schrödinger αυτή τη διαμάχη όσον αφορά την κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης;
Α: Ο Erwin Schrödinger χρησιμοποίησε το πείραμα σκέψης του που ονομάζεται γάτα του Schrödinger για να δείξει αυτή τη διαμάχη σχετικά με την κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης.
