کوانتوم مکانیک‌

🟣پایستگی انرژی و نا پایستگی در مکانیک کوانتومی
شان کارول-قسمت چهارم

اساساً کاری که ما انجام می دهیم این است که یک مدل اسباب بازی toy model کامل از یک سیستم و یک دستگاه اندازه گیری بسازیم، مدلی به اندازه کافی ساده که بتوانیم دقیقاً انرژی را دنبال کنیم. و تأیید می کنیم که تغییر در انرژی سیستم به هیچ وجه ارتباط الزامی با تغییر انرژی بقیه یونیورس ندارد. (همانطور که در مقاله توضیح می‌دهیم، افراد دیگری قبلاً به این پدیده اشاره کرده‌اند، اما معمولاً در چارچوب تلاش برای پرهیز از آن؛ مته به خشخاش میذاریم و پیشنهاد می‌کنیم که دانشمندان باید به طور تجربی به دنبال این باشند.)

بنابراین، اگر شما یک نوع تکست‌بوک/کپنهاگ دارید، موضوع ساده است: انرژی در اندازه‌گیری‌های کوانتومی پایسته نیست. و عملا تنها راه نجات این است که اصلاً از پذیرش « میانگین انرژی » average energy به عنوان نماینده انرژی واقعی امتناع کنیم. این خوب ِ ، البته تا جایی که مشکلی پیش نیامده. اما در این حالت state تقریباً هیچ حالتی (یعنی هیچ حالتی غیر از حالت های ویژه انرژی) با انرژی کاملاً تعریف شده ، وجود نخواهد داشت. و همانطور که در مقاله می گوییم، انرژی میانگین ​​یک کمیت انرژی-مانند energylike است که اگر اندازه گیری ها نبود، کاملاً پایسته می بود. بنابراین این واقعیت که اندازه گیری ها قانون پایستگی را نقض می کند بسیار جالب است.
اکنون می‌توانیم به دیدگاه اورتی برسیم، که چرخشی بسیار جذابی را در مورد چیزها ایجاد می‌کند. من خیلی عمیق به خود فرمول اورتی نمی پردازم. می توانید کتاب لذت‌بخش وی یا این پست وبلاگ تا حدودی کوتاه‌تر را ببینید. نکته این است که در اورت، توابع موج هرگز کلپس نمی کنند تنها کاری که آنها انجام می دهند این است که از معادله شرودینگر پیروی کنند. آنچه من و شما به عنوان یک "اندازه گیری" در نظر می گیریم، درست زمانی است که یک سیستم کوانتومی در یک برهم نهی با یک آبجکت ماکروسکوپی ("دستگاه اندازه گیری") درهم‌تنیده می شود، که به نوبه خود با محیط environment خود درهم‌تنیده می شود ("دی‌کوهرنت"). وقتی این اتفاق می‌افتد، بخش‌های مختلف برهم نهی به بخش‌هایی از جهان‌های جداگانه تبدیل می‌شوند. بنابراین، به جای برهم‌نهی Superposition از spin-up و spin-down به‌طور ناگهانی در یکی یا دیگری فرو میریزد یا کلپس می کند ، حالت state به سادگی به یکی تکامل می یابد که دو کپی نا-همکنشی non-interaction از واقعیت را توصیف می‌کند، یکی جایی که اسپین بالا است و دیگری جایی که اسپین پایین است.

نکته جالب این است: (در تفسیر اورتی) انرژی کاملاً پایسته شده است! ناظران انفرادی فکر می کنند که شاهد تغییر میانگین انرژی هستند، زیرا هر بار فقط در یک شاخه زندگی می کنند. اما در "تابع موج یونیورس" (وضعیت کوانتومی که همه شاخه ها brunch را به یکباره توصیف می کند)، انرژی میانگین ​​ثابت است، زیرا آن تابع موج از معادله شرودینگر تبعیت می کند. انرژی به سادگی بین شاخه ها با گذشت زمان کمی متفاوت تقسیم می شود.


این داستان با آنچه اغلب می شنوید بسیار متفاوت است، یعنی تفسیر اورت با تفسیر کپنهاگ متفاوت است ، که با پایستگی conservation انرژی مشکل دارد. و در پایان ، فکر می کنید انرژی برای ساختن همه آن دنیاها از کجا می آید؟‌‌

🆔 @phys_Q

www.tg-me.com/us/telegram/com.phys_Q/9283

752 viewsFeb 4, 2023 at 14:23

🟣پایستگی انرژی و نا پایستگی در مکانیک کوانتومی
شان کارول-قسمت چهارم

اساساً کاری که ما انجام می دهیم این است که یک مدل اسباب بازی toy model کامل از یک سیستم و یک دستگاه اندازه گیری بسازیم، مدلی به اندازه کافی ساده که بتوانیم دقیقاً انرژی را دنبال کنیم. و تأیید می کنیم که تغییر در انرژی سیستم به هیچ وجه ارتباط الزامی با تغییر انرژی بقیه یونیورس ندارد. (همانطور که در مقاله توضیح می‌دهیم، افراد دیگری قبلاً به این پدیده اشاره کرده‌اند، اما معمولاً در چارچوب تلاش برای پرهیز از آن؛ مته به خشخاش میذاریم و پیشنهاد می‌کنیم که دانشمندان باید به طور تجربی به دنبال این باشند.)

بنابراین، اگر شما یک نوع تکست‌بوک/کپنهاگ دارید، موضوع ساده است: انرژی در اندازه‌گیری‌های کوانتومی پایسته نیست. و عملا تنها راه نجات این است که اصلاً از پذیرش « میانگین انرژی » average energy به عنوان نماینده انرژی واقعی امتناع کنیم. این خوب ِ ، البته تا جایی که مشکلی پیش نیامده. اما در این حالت state تقریباً هیچ حالتی (یعنی هیچ حالتی غیر از حالت های ویژه انرژی) با انرژی کاملاً تعریف شده ، وجود نخواهد داشت. و همانطور که در مقاله می گوییم، انرژی میانگین ​​یک کمیت انرژی-مانند energylike است که اگر اندازه گیری ها نبود، کاملاً پایسته می بود. بنابراین این واقعیت که اندازه گیری ها قانون پایستگی را نقض می کند بسیار جالب است.
اکنون می‌توانیم به دیدگاه اورتی برسیم، که چرخشی بسیار جذابی را در مورد چیزها ایجاد می‌کند. من خیلی عمیق به خود فرمول اورتی نمی پردازم. می توانید کتاب لذت‌بخش وی یا این پست وبلاگ تا حدودی کوتاه‌تر را ببینید. نکته این است که در اورت، توابع موج هرگز کلپس نمی کنند تنها کاری که آنها انجام می دهند این است که از معادله شرودینگر پیروی کنند. آنچه من و شما به عنوان یک "اندازه گیری" در نظر می گیریم، درست زمانی است که یک سیستم کوانتومی در یک برهم نهی با یک آبجکت ماکروسکوپی ("دستگاه اندازه گیری") درهم‌تنیده می شود، که به نوبه خود با محیط environment خود درهم‌تنیده می شود ("دی‌کوهرنت"). وقتی این اتفاق می‌افتد، بخش‌های مختلف برهم نهی به بخش‌هایی از جهان‌های جداگانه تبدیل می‌شوند. بنابراین، به جای برهم‌نهی Superposition از spin-up و spin-down به‌طور ناگهانی در یکی یا دیگری فرو میریزد یا کلپس می کند ، حالت state به سادگی به یکی تکامل می یابد که دو کپی نا-همکنشی non-interaction از واقعیت را توصیف می‌کند، یکی جایی که اسپین بالا است و دیگری جایی که اسپین پایین است.

نکته جالب این است: (در تفسیر اورتی) انرژی کاملاً پایسته شده است! ناظران انفرادی فکر می کنند که شاهد تغییر میانگین انرژی هستند، زیرا هر بار فقط در یک شاخه زندگی می کنند. اما در "تابع موج یونیورس" (وضعیت کوانتومی که همه شاخه ها brunch را به یکباره توصیف می کند)، انرژی میانگین ​​ثابت است، زیرا آن تابع موج از معادله شرودینگر تبعیت می کند. انرژی به سادگی بین شاخه ها با گذشت زمان کمی متفاوت تقسیم می شود.


این داستان با آنچه اغلب می شنوید بسیار متفاوت است، یعنی تفسیر اورت با تفسیر کپنهاگ متفاوت است ، که با پایستگی conservation انرژی مشکل دارد. و در پایان ، فکر می کنید انرژی برای ساختن همه آن دنیاها از کجا می آید؟‌‌

🆔 @phys_Q

BY کوانتوم مکانیک‌