Quantum problems

⭕️ معضل اندازه گیری: وجود نتایج مرجح

این مسئله تا حد خوبی شبیه به مسئلۀ - نتیجه - است که مادلین مطرح می‌کند. این مسئله می‌پرسد که چرا با وجود اینکه ما می‌توانیم برای یک فضای هیلبرت بی شمار پایۀ متعامد و یکه تعریف کنیم و به تبعِ آن بی‌شمار عملگر هرمیتی داریم، نمی توانیم یکسری از بردارهای فضای هیلبرت را مشاهده کنیم. مثلا هیچ وقت یک گربه را در حالت ترکیبیِ زنده و مرده مشاهده نمی‌کنیم و یا هیچ جسمی را در دو مکان نمیبینیم در صورتی که این حالات وجود دارند. به بیان دیگر، چرا به ازای هر عملگر هرمیتی، یک کمیتِ مشاهده پذیر نداریم؟

برای روشن شدن این مطلب یک مثال میزنیم. همانطور که از جبرخطی می دانیم، می توان در یک فضای برداری، یک بردار دلخواه را انتخاب کرد و آن را به عنوان یکی از پایه های آن فضا در نظر گرفت و بقیۀ پایه ها را با توجه به موقعیتِ بردارِ اول، طوری انتخاب کرد که بر بردار اول عمود باشند؛ و با توجه به این پایه‌ها، می‌توان یک عملگر تعریف کرد که این بردارهای پایه، ویژه مقدارهای آن عملگر باشند. حال به عنوان مثال فضای برداریِ هیلبرتی که عملگر مکان در آن تعریف می شود را در نظر بگیرید. می‌دانیم که ویژه بردارهای عملگر مکان (یعنی x ها) پایه‌های این فضا هستند. این فضای برداری، یک فضای پیوسته است و همانطور که گفتیم می‌توانیم یک بردارِ دلخواه از این فضا را به عنوان پایه‌ای، که مابقی پایه‌های متعامد حول آن شکل می‌گیرند، انتخاب کنیم. پس به عنوان مثال می‌توانیم بردارِ x1+x2 (که در آن x1 مساوی با x2 نیست و از بهنجار کردن بردار چشم پوشی می‌کنیم) را به عنوان ویژه بردارِ یک عملگر هرمیتی در نظر بگیریم. این بردار می‌تواند یک حالتِ واقعی باشد اما در واقعیت ما هیچ‌وقت یک جسم را در یک برهم‌نهی از دو مکان مشاهده نمی‌کنیم و نظریۀ کوانتومِ رایج به ما نمی‌گوید چرا ما تنها یک سری از بردارهای موجود در فضای هیلبرت را به عنوانِ مشاهده‌پذیر می‌توانیم مشاهده کنیم و چه چیز این مرجح بودن حالات را مشخص می‌کند.

در انتها، شاید بتوان گفت که در مجموعۀ تعابیر ارائه شده برای نظریۀ کوانتوم، تعبیر وادوسی، که ان‌شاءالله در آینده به آن می‌پردازیم، تا حدی به این مسئله پاسخ داده است. اما، در چارچوبِ تعابیر موجود، مسئلۀ نتایج احتمالاتی کماکان بی‌پاسخ مانده است.

🆔 @QMproblems

yon.ir/4nsfh

www.tg-me.com/ye/Quantum problems/com.QMproblems/83

2.3K viewsJun 24, 2018 at 12:16

⭕️ معضل اندازه گیری: وجود نتایج مرجح

این مسئله تا حد خوبی شبیه به مسئلۀ - نتیجه - است که مادلین مطرح می‌کند. این مسئله می‌پرسد که چرا با وجود اینکه ما می‌توانیم برای یک فضای هیلبرت بی شمار پایۀ متعامد و یکه تعریف کنیم و به تبعِ آن بی‌شمار عملگر هرمیتی داریم، نمی توانیم یکسری از بردارهای فضای هیلبرت را مشاهده کنیم. مثلا هیچ وقت یک گربه را در حالت ترکیبیِ زنده و مرده مشاهده نمی‌کنیم و یا هیچ جسمی را در دو مکان نمیبینیم در صورتی که این حالات وجود دارند. به بیان دیگر، چرا به ازای هر عملگر هرمیتی، یک کمیتِ مشاهده پذیر نداریم؟

برای روشن شدن این مطلب یک مثال میزنیم. همانطور که از جبرخطی می دانیم، می توان در یک فضای برداری، یک بردار دلخواه را انتخاب کرد و آن را به عنوان یکی از پایه های آن فضا در نظر گرفت و بقیۀ پایه ها را با توجه به موقعیتِ بردارِ اول، طوری انتخاب کرد که بر بردار اول عمود باشند؛ و با توجه به این پایه‌ها، می‌توان یک عملگر تعریف کرد که این بردارهای پایه، ویژه مقدارهای آن عملگر باشند. حال به عنوان مثال فضای برداریِ هیلبرتی که عملگر مکان در آن تعریف می شود را در نظر بگیرید. می‌دانیم که ویژه بردارهای عملگر مکان (یعنی x ها) پایه‌های این فضا هستند. این فضای برداری، یک فضای پیوسته است و همانطور که گفتیم می‌توانیم یک بردارِ دلخواه از این فضا را به عنوان پایه‌ای، که مابقی پایه‌های متعامد حول آن شکل می‌گیرند، انتخاب کنیم. پس به عنوان مثال می‌توانیم بردارِ x1+x2 (که در آن x1 مساوی با x2 نیست و از بهنجار کردن بردار چشم پوشی می‌کنیم) را به عنوان ویژه بردارِ یک عملگر هرمیتی در نظر بگیریم. این بردار می‌تواند یک حالتِ واقعی باشد اما در واقعیت ما هیچ‌وقت یک جسم را در یک برهم‌نهی از دو مکان مشاهده نمی‌کنیم و نظریۀ کوانتومِ رایج به ما نمی‌گوید چرا ما تنها یک سری از بردارهای موجود در فضای هیلبرت را به عنوانِ مشاهده‌پذیر می‌توانیم مشاهده کنیم و چه چیز این مرجح بودن حالات را مشخص می‌کند.

در انتها، شاید بتوان گفت که در مجموعۀ تعابیر ارائه شده برای نظریۀ کوانتوم، تعبیر وادوسی، که ان‌شاءالله در آینده به آن می‌پردازیم، تا حدی به این مسئله پاسخ داده است. اما، در چارچوبِ تعابیر موجود، مسئلۀ نتایج احتمالاتی کماکان بی‌پاسخ مانده است.

🆔 @QMproblems

yon.ir/4nsfh

BY Quantum problems