הפרכת עיקרון האי-וודאות של הייזנברג.

[absolute74]

הפרכת עיקרון האי-וודאות של הייזנברג.

כולם מכירים את העיקרון הפשוט,אבל לנסות להפריך אותו זה סיפור שונה לגמרי,אז הנה אולי פריצת דרך לפחות בתיאוריה.

 

[BigBadWolf]

ההסבר שניתן לאי-הוודאות מיושן

קח לדוגמה את הצמד זמן-אנרגיה במדידות קוונטיות. על צמד זה אתה כבר לא יכול להגיד שהשינוי של אחד ישנה את השני. לדוגמה, במדידת NMR זמן הדעיכה של מצב קוונטי משפיע על רוחב הפיק (אי-וודאות באנרגיה). כשאתה מודד צורון דיאמגנטי זמן הדעיכה ארוך יחסית ולכן מקבלים פיקים צרים, אבל כשמנסים למדוד צורון פראמגנטי זמן הדעיכה מתקצר בכמה סדרי גודל ופתאום מקבלים פיקים רחבים מאוד. את זה לא ניתן להסביר על-ידי כך שצורת המדידה משפיעה על אחד משני הפרמטרים מכיוון שהמדידה היא אותה מדידה בשני המקרים.
הניסוי המתואר הוא תאורטי בלבד ועד שלא יבוצע לא נדע אם הוא עובד או לא. למעשה, זה לא הניסוי הראשון עליו חשבו כדי להערים על אי-הוודאות. כל ניסוי שכזה שהצליחו לממש עד כה נכשל ונתן תוצאה שלא התיישבה עם ההגיון של הוגיה אך כן עם אי-הוודאות.

 

[magal101]

כל העיקרון הזה הוא פשוט בעיית מדידה

לדעתי, ברגע שיהיו לנו האמצעים למדוד גם את המהירות וגם את המיקום בו-זמנית, העיקרון ייעלם.
זו איזוהי התבססות על רעיון שנובעת יותר ממגבלות המדידה מאשר ממציאות אובייקטיבית (בדומה להנחה
לפני 200 שנה שאי אפשר יהיה לעולת מטוס לאוויר).

 

[uzi2]

העניין הוא שזה הרבה יותר ממגבלה טכנית

אם עקרון אי הוודאות לא היה קיים לא היו כוחות בטבע - או לפחות למדו הרבה על המנגנון שמאחורי הכוחות מתוך ההנחה שעקרון אי הוודאות הוא עקרון יסודי.
אם עקרון אי הוודאות לא היה קיים היה צריך לזרוק את תורת הקוונטים ולהחליפה בתורה אחרת, כיוון שלפחות בתורת הקוונטים זה אינהרנטי לבסיס המתמטי של התאוריה עצמה ולא כמגבלת ניסוי.
מן הסתם זה גם מסתדר עם תוצאות ניסיוניות. ולא רק שלא הופרך אלא שהרבה תופעות שנצפו הן תוצאה של העקרון הזה.

 

[magal101]

בקשר לתורת הקוונטית

אני מבין למה אתה מתכוון ואכן יש את עניין הצפייה של האדם, נוכחות פוטוני אור, שמשנה את התוצאה ואז אי אפשר לאתר את שני המדדים הללו,
אבל אני חושב שהרבה מתורת הקוונטים היא עניין סובייקטיבי של האדם, ביניהם גם בעיית המדידה. התוצאות חוזרות על עצמם בגלל שיש לנו הגבלה
מסוימת (וגם עצם הצורך למדוד היא הגבלה מסוימת)- בטבע, הרי ברור שאפשר שיהיו קיימים ביחד גם מיקום וגם מהירות (כמו שזה קורה עם מכונית או
כל חפץ אחר בעולם דו או תלת-מימדי.

 

[BigBadWolf]

מכונית היא חומר, חלקיק קוונטי הוא סוג של גל

האם אתה יודע בדיוק את המקום והמהירות של גל? הרי גל הוא עניין מופשט שנמצא בהרבה מקומות בו-זמנית ומהירות הגל תלויה הרבה פעמים בהגדרה שלך למהירות. לפי תורת הקוונטים במימדים הללו חומר מתנהג כגל-חומר ולכן הקביעה "הרי ברור שאפשר שיהיו קיימים ביחד מיקום וגם מהירות" לא נכונה לתאוריה זו. העובדה היא שניסויים שמבצעים את המדידה בדיעבד (כלומר לאחר הפעולה שגרמה לשינוי הנמדד) מגלים את אותן תופעות קוונטיות שלא ניתן להסביר בשום צורה (ידועה) אחרת.

 

[uzi2]

כאשר אתה מתייחס על הדברים כאל חלקיקים קלסיים

אז ברור ששני הגדלים צריכים להיות קיימים. אבל ההתייחסות אל הדברים כאל חלקיקים היא אפקטיבית. האינטואיציה הרגילה שלנו אל החלקיקים כאל גופים לא תופסת בעולם המיקרוסקופי.

 

[magal101]

זה לא חייב להיות כמו בעולם הרגיל

אבל גם להגיד שחלקיק נמצא בכמה מקומות בו-זמנית ושהוא גם גל וגם חלקיק זה סוג של מדידה
או קביעה. להגיד שאי אפשר למדוד בו-זמנית את המהירות והמיקום- שוב לדעתי זה מכיוון שאנחנו
עובדים עם מכשירים לא מתאימים למדידה בעולם הקוונטי (ולא מכיוון שבאמת אי אפשר לאתר מיקום,
גם בו-זמני ומהירות).

 

[uzi2]

אמת היא שגם המשפט

שחלקיק נמצא בכמה מקומות בו זמנית, או שהוא גם חלקיק וגם גל, אינם מדוייקים והם יותר מנסים לפשט את המושג חלקיק למושגים שאדם רגיל יכול להבין.

הטענה היותר מדוייקת תהיה שהמקום והמהירות שלו לא מוגדרים ושפונקציית הגל שלו מושפעת מכל המרחב (אם כי כמובן שיש אזורים בהם ניתן להזניח את ההשפעה שלהם על פונקצית הגל).
ולמשל אלקטרון הוא יצור אפקטיבי שלפעמים מתנהג כחלקיק ולפעמים יותר כמו שהיינו מצפים מגלים שיתנהגו ולפעמים כמשהו באמצע - הכל כתלות בסיטואציה.
השאלה האם הוא תמיד גל קשורה לשאלה איך מגדירים גל. אם מגדירים גל בהגדרה של הפרעה המשתנה במרחב, אז אני מניח שזה תואם תמיד את ההגדרה.

אם אתה צודק, יש לנו בעיה להסביר את הכוחות בטבע, שכן על פי התיאוריות השליטות הם חייבים את קיומם לחוק אי הוודאות.
כמו כן צריך לומר שאם אין חוק אי וודאות דברים מאוד יסודיים בפורמליזם של תורת הקוונטים חייבים להשתנות - כולל הייצוג של חלקיק כפונקציית גל. לא ניתן בכלל לרשום פונקצית גל שתתאר אלקטרון שיש לו גם מיקום וגם מהירות ידועים לרמות דיוק שמפרות את חוק אי הוודאות.

 

[ב ן ח ו ר י ן]

כל הכימיה תתמוטט אם עיקרון אי הודאות לא תקף

כפי שכתבו, זו לא רק עניין של מדידה אלא הרבה מעבר. האטומים בעולמנו מתחברים למולקולות בעזרת שיתוף אלקטרונים (קשר קוולנטי).
האלקטרון/נים שמשותפים כאילו מרוחים בין שני האטומים המרכיבים את המוליקולה- כך שאם היה לאלקטרון מיקום ברור (כפי שמצפה
התיאוריה הנויטונית) לא היו מוליקולות (לפחות בתיאוריה).

 

[uzi2]

אם אני מבין נכון מה שאתה טוען

אז חשוב לי להבהיר לך.
הכרת מצב החלקיק השלם (כלומר פונקציית הגל שלו עד כדי פאזה) אינו שקול לידיעה בו-זמנית של שני גדלים פיזיקליים שמתקיימת לגביהם אי-וודאות. עקרון אי הוודאות שזור בתוך האופן שבו אנחנו מקשרים בין פונקצית הגל לתכונות הפיסיקליות.