Редукция фон Неймана
Когда научный эксперимент проведен должным образом, он даст измеримый результат. В каждый момент времени система (эксперимент) будет находиться в одном из нескольких возможных состояний. В конечном счете, эксперимент будет находиться в финальном состоянии. В каждый момент времени состояние системы можно измерить.
Эксперименты, проведенные в области квантовой механики, работают точно так же. Отличие от классической механики состоит в том, что в каждый момент времени для описания состояния, в котором находится эксперимент, накладывается (перекрывается) несколько состояний. Эти состояния называются собственными. Точно так же, как и в классической механике, если проводится измерение, то получается единственный результат. Этот результат является собственным значением одного из собственных состояний. Это означает, что измерение сведет несколько возможных состояний к одному, сложив их вместе. После измерения система будет находиться в том состоянии, которое было измерено. В копенгагенской интерпретации это уменьшение называется коллапсом волновой функции. Коллапс - это один из двух процессов, с помощью которых квантовые системы развиваются во времени. Другой - непрерывная эволюция посредством уравнения Шредингера.
Вернер Гейзенберг был одним из первых, кто объяснил эту ситуацию, в статье, опубликованной в 1927 году. Этот результат является спорным. Эрвин Шрёдингер использовал кошку шрёдингерского мыслительного эксперимента, чтобы показать этот спор.
Вопросы и ответы
В: Что является измеримым результатом правильно проведенного научного эксперимента?
О: Измеримым результатом правильно проведенного научного эксперимента является состояние системы в каждый момент времени.
В: Чем квантовая механика отличается от классической механики?
О: В квантовой механике несколько состояний накладываются (перекрываются) для описания состояния, в котором находится эксперимент, в то время как в классической механике только одно состояние может быть измерено в любой момент времени.
В: Что происходит при измерении?
О: При измерении будет получен единственный результат, который является собственным значением одного из собственных состояний. Это означает, что измерение уменьшит несколько возможных состояний до одного состояния путем их сложения, и после измерения система будет находиться в этом единственном состоянии, которое было измерено.
В: Какой процесс сводит несколько возможных состояний к одному единственному состоянию?
О: Процесс, который сводит несколько возможных состояний к одному единственному состоянию, известен как коллапс волновой функции.
В: Каковы два процесса, посредством которых квантовые системы эволюционируют во времени?
О: Два процесса, с помощью которых квантовые системы эволюционируют во времени - это непрерывная эволюция через уравнение Шредингера и коллапс волновой функции.
В: Кто впервые объяснил эту ситуацию применительно к квантовым системам?
О: Вернер Гейзенберг был одним из первых, кто объяснил эту ситуацию применительно к квантовым системам, опубликовав свои выводы в 1927 году.
В: Как Эрвин Шредингер продемонстрировал это противоречие относительно коллапса волновой функции?
О: Эрвин Шредингер использовал свой мысленный эксперимент под названием "кот Шредингера", чтобы показать это противоречие, связанное с коллапсом волновой функции.
