«Ἕλληνες ἀεί παῖδες ἐστε, γέρων δέ Ἕλλην οὐκ ἔστιν» (Πλάτων, Τίμαιος, 22b).


"Ὁμολογεῖται μὲν γὰρ τὴν πόλιν ἡμῶν ἀρχαιοτάτην εἶναι καὶ μεγίστην καὶ παρὰ πᾶσιν ἀνθρώποις ὀνομαστοτάτην· οὕτω δὲ καλῆς τῆς ὑποθέσεως οὔσης,
ἐπὶ τοῖς ἐχομένοις τούτων ἔτι μᾶλλον ἡμᾶς προσήκει τιμᾶσθαι. 24. Ταύτην γὰρ οἰκοῦμεν οὐχ ἑτέρους ἐκβαλόντες οὐδ' ἐρήμην καταλαβόντες
οὐδ' ἐκ πολλῶν ἐθνῶν μιγάδες συλλεγέντες, ἀλλ' οὕτω καλῶς καὶ γνησίως γεγόναμεν ὥστ' ἐξ ἧσπερ ἔφυμεν, ταύτην ἔχοντες ἅπαντα τὸν χρόνον διατελοῦμεν,
αὐτόχθονες ὄντες καὶ τῶν ὀνομάτων τοῖς αὐτοῖς οἷσπερ τοὺς οἰκειοτάτους τὴν πόλιν ἔχοντες προσειπεῖν".
(Ἰσοκράτης, Πανηγυρικός, στίχοι 23-24).

Τα άρθρα που φιλοξενούνται στον παρόντα ιστότοπο και προέρχονται απο άλλες πηγές, εκφράζουν αποκλειστικά και μόνον τις απόψεις των συγγραφέων τους.

Καθίσταται σαφές ότι η δημοσίευση ανάρτησης, δεν συνεπάγεται υποχρεωτικά αποδοχή των απόψεων του συγγραφέως.


ΕΑΝ ΘΕΛΕΤΕ, ΑΦΗΝΕΤΕ ΤΑ ΣΧΟΛΙΑ ΣΑΣ, ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΚΑΘΕ ΑΡΘΡΟ-ΑΝΑΡΤΗΣΗ (΄κλίκ΄ στο "Δεν υπάρχουν σχόλια"). ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ.

Ακολουθήστε μας στο Facebook

Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΕΞΙΣΩΣΗ ΤΟΥ SCHRODINGER. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΕΞΙΣΩΣΗ ΤΟΥ SCHRODINGER. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Σάββατο 31 Ιανουαρίου 2015

Οι απόψεις της ορθόδοξης ερμηνείας της κβαντικής θεωρίας και οι αντίπαλοι της





Ανάμεσα στους αντιπάλους αυτού, πού μερικές φορές ονομάζεται ή "ορθόδοξη" ερμηνεία της κβαντικής θεωρίας, ο Σραίντινγκερ κατέχει ξεχωριστή θέση επειδή θέλησε ν’ αποδώσει την "αντικειμενική πραγματικότητα”, όχι στα σωμάτια άλλα στα κύματα και δεν είναι διατεθειμένος να ερμηνεύσει τα κύματα σαν "κύματα πιθανότητας μόνο".

Στη διατριβή του με τίτλο "Υπάρχουν Κβαντικά Άλματα;" προσπαθεί ν’ αρνηθεί ολωσδιόλου την ύπαρξη κβαντικών αλμάτων (σ’ αυτό το σημείο είναι συζητήσιμη ή καταλληλότητα του όρου "κβαντικό άλμα" και θα μπορούσε να αντικατασταθεί με το λιγότερο προκλητικό όρο "ασυνέχεια").

Λοιπόν, το έργο του Σραίντινγκερ περιέχει πρώτα απ’ όλα κάποια παρανόηση της συνηθισμένης ερμηνείας. Παραβλέπει το γεγονός πώς μόνο τα κύματα στο φασικό χώρο (ή οι "μήτρες μετασχηματισμού") είναι κύματα πιθανότητας στη συνηθισμένη ερμηνεία, ενώ τα τρισδιάστατα υλικά κύματα ή τα κύματα ακτινοβολίας δεν είναι. Τα τελευταία είναι τόσο πολύ ή τόσο λίγο "πραγματικά" όπως και τα σωμάτια, δεν έχουν καμιά άμεση σχέση με τα κύματα πιθανότητας, αλλά έχουν συνεχή πυκνότητα ενέργειας και ορμής, όπως και ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στη θεωρία του Μάξουελ. Σωστά, λοιπόν, τονίζει ό Σραίντινγκερ, πως σ’ αυτό το σημείο μπορούμε να φανταστούμε ότι οι διαδικασίες είναι περισσότερο συνεχείς από ό,τι είναι συνήθως.

Αυτή όμως η ερμηνεία δεν μπορεί να εξαλείψει το στοιχείο ασυνέχειας που βρίσκεται παντού στην ατομική φυσική, οποιοσδήποτε μετρητής διά σπινθηρισμών ή μετρητής Γκάιγκερ αποδείχνει αμέσως το στοιχείο αυτό.

Στη συνηθισμένη ερμηνεία της κβαντικής θεωρίας τούτο περιέχεται στη μετάβαση από το πιθανό στο πραγματικό. Ό ίδιος ο Σραίντινγκερ δεν κάνει καμιά αντιπρόταση για το πώς σκοπεύει να εισαγάγει το στοιχείο ασυνέχειας, το οποίο μπορεί να παρατηρηθεί παντού, κατά διαφορετικό τρόπο από τη συνηθισμένη ερμηνεία.

Τέλος, ή επίκριση πού εκφράσανε ο Αϊνστάιν, ο Λάουε και άλλοι σε κάμποσες διατριβές συγκεντρώνεται στο ερώτημα εάν η ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης επιτρέπει μια μοναδική, αντικειμενική περιγραφή των φυσικών γεγονότων.

Τα κύρια επιχειρήματα τους μπορούν να διατυπωθούν με τους ακόλουθους όρους: Το μαθηματικό σχήμα της κβαντικής θεωρίας φαίνεται πως είναι τελείως επαρκής περιγραφή της στατιστικής των ατομικών φαινομένων. Αλλ’ ακόμα κι αν είναι πλήρως ορθές οι δηλώσεις της για την πιθανότητα των ατομικών περιστατικών, η ερμηνεία αυτή δεν περιγράφει τί πραγματικά συμβαίνει ανεξάρτητα από τις παρατηρήσεις ή ανάμεσα σ’ αυτές.

Κάτι όμως πρέπει να συμβαίνει, γι’ αυτό δεν μπορούμε ν’ αμφιβάλλουμε, αυτό το κάτι δεν είναι ανάγκη να περιγράφεται με τη βοήθεια ηλεκτρονίων ή κυμάτων ή φωτονίων, άλλα δν όμως δεν περιγραφεί κατά κάποιο τρόπο τότε δεν έχει συμπληρωθεί το έργο της Φυσικής. Δεν μπορούμε να παραδεχτούμε ότι το έργο αυτό αναφέρεται μονάχα στην πράξη της παρατήρησης. Ό φυσικός πρέπει να βάλει για αξίωμα στην επιστήμη του ότι μελετάει ένα κόσμο, πού δεν έφτιαξε αυτός ο ίδιος και που θα ήταν παρών, ουσιαστικά αμετάβλητος, ακόμη και αν αυτός δεν υπήρχε.

Κατά συνέπεια, ή ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης δεν προσφέρει καμιά πραγματική κατανόηση των ατομικών φαινομένων. Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς ότι εκείνο πού ζητάει αυτή η επίκριση (των Αϊνστάιν κλπ) είναι πάλι η παλιά υλιστική οντολογία.




Οι απαντήσεις της Σχολής της Κοπεγχάγης
Ποια όμως μπορεί να είναι η απάντηση από την άποψη της ερμηνείας της Σχολής της Κοπεγχάγης;

Μπορούμε να πούμε πώς ή Φυσική είναι μέρος της επιστήμης και σαν τέτοιο αποσκοπεί στην περιγραφή και κατανόηση της φύσης. Οποιοδήποτε είδος κατανόησης επιστημονικό ή όχι, εξαρτιέται από τη γλώσσα μας, από την επικοινωνία των ιδεών. Κάθε περιγραφή φαινομένων, πειραμάτων και των αποτελεσμάτων τους, στηρίζεται στη γλώσσα σαν το μοναδικό μέσον επικοινωνίας.

Οι λέξεις αυτής της γλώσσας αντιπροσωπεύουν τις έννοιες της καθημερινής ζωής, πού στην επιστημονική γλώσσα της Φυσικής μπορεί να εκλεπτυνθεί και να δώσει τις έννοιες της κλασικής φυσικής. Αυτές οι έννοιες αποτελούν τα μοναδικά εργαλεία για μια αναμφίβολη επικοινωνία σχετική με τα γεγονότα, με τη διοργάνωση των πειραμάτων και με τα αποτελέσματα τους.

Εάν, επομένως, ζητούν από τον ατομικό φυσικό να δώσει μια περιγραφή του τί πράγματι συμβαίνει στα πειράματα του, οι λέξεις "περιγραφή" και "πράγματι" και "συμβαίνει" μπορούν ν’ αναφέρονται μονάχα στις έννοιες της καθημερινής ζωής ή της κλασικής φυσικής.

Μόλις ο φυσικός εγκαταλείψει αυτή τη βάση, αμέσως χάνει τα μέσα για αναμφίβολη επικοινωνία και δεν μπορεί να συνεχίσει την επιστήμη του. Επομένως, κάθε δήλωση για το τί "πράγματι συνέβη" είναι δήλωση με λέξεις των κλασικών εννοιών και — εξαιτίας των θερμοδυναμικών σχέσεων και των σχέσεων απροσδιοριστίας — από την ίδια τη φύση της ατελής σε σχέση με τις λεπτομέρειες των εμπεριεχομένων ατομικών περιστατικών.

Η απαίτηση να "περιγράψει κανείς τί συμβαίνει" στην κβαντο-θεωρητική διαδικασία ανάμεσα σε δυο διαδοχικές παρατηρήσεις είναι αντίφαση in adjecto, γιατί ή λέξη "περιγράφω" αναφέρεται στη χρήση των κλασικών εννοιών, ενώ αυτές οι έννοιες δεν μπορούν να εφαρμοστούν στο διάστημα ανάμεσα στις παρατηρήσεις: μπορούν μονάχα να εφαρμοστούν στα σημεία της παρατήρησης.




Σ’ αυτό το σημείο πρέπει να παρατηρήσουμε ότι ή ερμηνεία της κβαντικής θεωρίας από τη Σχολή της Κοπεγχάγης δεν είναι κατά κανένα τρόπο θετικιστική. Γιατί, ενώ ο θετικισμός θεωρεί σα στοιχεία πραγματικότητας τις αισθησιακές αντιλήψεις του παρατηρητή, στις οποίες και βασίζεται, η ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης θεωρεί τα πράγματα και τις διαδικασίες, που είναι δυνατόν να περιγραφούν με τη βοήθεια κλασικών εννοιών, δηλ. το πραγματικό, σαν τα θεμέλια οποιασδήποτε φυσικής ερμηνείας.

Ταυτόχρονα, αντιλαμβανόμαστε ότι δεν μπορούμε ν’ αποφύγουμε τη στατιστική φύση των νόμων της μικροφυσικής, γιατί κάθε γνώση τού "αληθινού" είναι — εξαιτίας των κβαντο- θεωρητικών νόμων — από την ίδια της τη φύση ατελής γνώση.

Ή οντολογία τού υλισμού στηριζόταν στην αυταπάτη ότι το είδος ύπαρξης, ή άμεση "πραγματικότητα" τού γύρω μας κόσμου, μπορεί να επεκταθεί βεβιασμένα και στην ατομική κλίμακα. Αυτή όμως ή βεβιασμένη επέκταση είναι αδύνατη.

Μπορούμε να προσθέσουμε λίγες παρατηρήσεις σχετικά με την τυπική δομή όλων των αντιπροτάσεων πού έγιναν μέχρι τώρα ενάντια στην ερμηνεία της κβαντικής θεωρίας από τη Σχολή της Κοπεγχάγης. ‘Όλες αυτές οι προτάσεις υποχρεώθηκαν από μόνες τους να θυσιάσουν τις βασικές ιδιότητες συμμετρίας της κβαντικής θεωρίας (π.χ. τη συμμετρία ανάμεσα σε κύματα και σωμάτια ή ανάμεσα στη θέση και την ταχύτητα).

Επομένως, μπορούμε θαυμάσια να υποθέσουμε ότι δεν είναι δυνατό να αποφευχθεί η ερμηνεία της Σχολής της Κοπεγχάγης, αν θέλουμε να ισχύουν σα γνήσιο χαρακτηριστικό της φύσης αυτές οι ιδιότητες συμμετρίας — όπως το αναλλοίωτο του Λόρεντς στη θεωρία της σχετικότητας· και κάθε πείραμα που εκτελέστηκε έως τώρα υποστηρίζει αυτή την άποψη.

Απόσπασμα από το “Φυσική και Φιλοσοφία” του Βέρνερ Χάιζενμπεργκ

Διαβάστε περισσότερα... »

Σάββατο 30 Αυγούστου 2014

Η γάτα του Schrödinger, σε κβαντικό «ενσταντανέ»




Το διασημότερο αιλουροειδές της Φυσικής απαθανατίστηκε σε μοναδικό «ενσταντανέ» με τη βοήθεια ενός από τα πιο παράξενα φαινόμενα της Κβαντομηχανικής,, του κβαντικού συσχετισμού ή διεμπλοκής.

Επιστήμονες από την Αυστρία πέτυχαν να πάρουν φωτογραφίες της «Γάτας του Σρέντινγκερ» χωρίς ουσιαστικά να τη φωτογραφίσουν πραγματικά: συνέλαβαν με την κάμερά τους όχι τα ίδια τα φωτόνια που είχαν ανακλαστεί από τη σιλουέτα της γάτας, όπως γίνεται στις κοινές φωτογραφίες, αλλά τα φωτόνια που ήταν συσχετισμένα μαζί τους και δεν είχαν αλληλεπιδράσει με το συγκεκριμένο αντικείμενο.



 Ο κβαντικός συσχετισμός
 
Ο κβαντικός συσχετισμός ή διεμπλοκή παρατηρείται όταν δυο σωμάτια που έχουν δημιουργηθεί μαζί παραμένουν συνδεδεμένα σε «κατάσταση διεμπλοκής» ανεξάρτητα από την απόσταση που υπάρχει μεταξύ τους: ακόμη και αν βρεθούν χιλιόμετρα μακριά (ή και στην άλλη άκρη του Σύμπαντος) το ένα από το άλλο, όταν το ένα δέχεται μια επίδραση το άλλο αντιδρά επίσης ακαριαία. Αυτό σημαίνει ότι οι μετρήσεις τους είναι συσχετισμένες και ότι μοιράζονται την ίδια κβαντική κατάσταση.

Η Γκαμπριέλα Μπαρέτο Λέμος από την Αυστριακή Ακαδημία Επιστημών στη Βιέννη και οι συνεργάτες της σκέφτηκαν να χρησιμοποιήσουν τον κβαντικό συσχετισμό μεταξύ φωτονίων για να δημιουργήσουν εικόνες όχι με τα φωτόνια που είχαν αλληλεπιδράσει με το αντικείμενο που θα φωτογράφιζαν αλλά με τα μακρινά τους «δίδυμα» που βρίσκονταν σε κατάσταση διεμπλοκής μαζί τους.



Ζεύγη κίτρινων και κόκκινων φωτονίων

 
Όπως περιγράφουν στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature» οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ως «μοντέλο» ένα στένσιλ που απεικόνιζε τη «Γάτα του Σρέντινγκερ» και δημιούργησαν διεμπλεκόμενα ζεύγη από κίτρινα και κόκκινα φωτόνια. 

Στη συνέχεια έστειλαν τα κίτρινα φωτόνια να ανακλαστούν στο στένσιλ, το οποίο ήταν φτιαγμένο από σιλικόνη διαπερατή από το ερυθρό φως, και τα κόκκινα στην κάμερα, η οποία μπορούσε να ανιχνεύσει μόνο το ερυθρό φως. Εξαιτίας του συσχετισμού τους τα κόκκινα φωτόνια που έφθασαν στην κάμερα και ποτέ δεν είχαν «αγγίξει» το στένσιλ σχημάτισα την εικόνα της γάτας.

Το επίτευγμα αποδεικνύει ότι είναι δυνατόν να απεικονίσουμε αντικείμενα τα οποία είναι αόρατα στο φως που μπορούμε να ανιχνεύσουμε – με άλλα λόγια ότι μπορούμε να απεικονίσουμε ένα αντικείμενο χρησιμοποιώντας φως διαφορετικού μήκους κύματος (χρώματος) από το φως το οποίο αλληλεπιδρά με το αντικείμενο.




Διαβάστε περισσότερα... »

Κυριακή 15 Σεπτεμβρίου 2013

Γάτα ταυτόχρονα ζωντανή και νεκρή; Ναί, όταν είναι η "γάτα του Schrodinger"! (με εκτενή βιβλιογραφία - links)



Επιμέλεια - έρευνα - επεξεργασία: Δρ Δημήτρης Περδετζόγλου 


 Ποιός ήταν ο Erwin Schrödinger
Έρβιν Σρέντιγκερ - Erwin Schrodinger


Η google τίμησε στις 12.8.2013,  στα 126α γενέθλιά του, τον Έρβιν Σρέντιγκερ, διάσημο Αυστριακό Φυσικό, με το κάτωθι γράφημα (doodle). 






Ο Έρβιν Σρέντινγκερ, ο οποίος γεννήθηκε στις 12 Αυγούστου του 1887 στη Βιέννη, ήταν ένας από τους πιο καταξιωμένους επιστήμονες στον τομέα της Θεωρητικής Φυσικής, ισάξιος των Aϊνστάιν, Planck, Heisenberg, ως προς τη δημιουργία της σύγχρονης εικόνας της φύσης.



Στη διάρκεια της πανεπιστημιακής καριέρας του ασχολήθηκε με τη Στατιστική φυσική, τη Θερμοδυναμική, την Ηλεκτροδυναμική, την Κοσμολογία, τη Βιολογία, τη Φιλοσοφία, αλλά κυρίως με την Κβαντική φυσική.





Το σημαντικότερο επίτευγμα του Έρβιν Σρέντιγκερ ήταν η ανακάλυψη της περίφημης κυματικής εξίσωσης, η οποία άλλωστε φέρει και το όνομά του.



H εξίσωση Σρέντιγκερ προτάθηκε από τον αυστριακό φυσικό Έρβιν Σρέντιγκερ το 1925, για να περιγράψει τη χρονική και χωρική εξάρτηση κβαντομηχανικών συστημάτων. Παίζει κεντρικό ρόλο στην κβαντομηχανική θεωρία, με σημασία ανάλογη του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα στην κλασσική μηχανική.



Ο Σρέντινγκερ είχε πολλά και ποικίλα ενδιαφέροντα, ήδη από την εποχή της φοίτησής του στο Γυμνάσιο. Του άρεσαν οι επιστημονικές αρχές, αλλά εκτιμούσε την αυστηρή λογική της γραμματικής της παλαιάς γερμανικής γλώσσας και ποίησης.



Διατύπωσε πολλές σημαντικές φιλοσοφικές απόψεις για την επιστήμη και τον ανθρωπισμό.



Εργάστηκε ως Καθηγητής στη Ζυρίχη, όπου εγκαταστάθηκε για έξι χρόνια. Η περίοδος αυτή ήταν ίσως η πιο γόνιμη γι' αυτόν, καθώς ασχολήθηκε με πολλά θέματα Θεωρητικής Φυσικής, κυρίως με θέματα θερμότητας και θερμοδυναμικής






Ο Έρβιν Σρέντιγκερ έχει συνδεθεί άρρηκτα με τη δημιουργία και την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής. Η περίφημη κυματική του εξίσωση αποτελεί τον κεντρικό πυρήνα της συγκεκριμένης θεωρίας και εξασφάλισε στον Σρέντιγκερ μια περίοπτη θέση στην ιστορία της φυσικής.


Το 1933 τιμήθηκε με το βραβείο Nobel Φυσικής, μαζί με τον θεωρητικό φυσικό Paul Dirac.


  πηγή



πηγή


Στην καταπληκτική ευρύτητα του πνεύματος του οφείλεται η μεγάλη του δημιουργικότητα. Ασχολήθηκε εκτός από την κβαντική μηχανική και θεωρία με την ηλεκτροδυναμική, τη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων και των κοσμικών ακτινοβολιών, τη στατιστική μηχανική και τη θερμοδυναμική, τη γενική θεωρία της σχετικότητας και την κοσμολογία και τέλος διεξήγαγε πρωτοπόρο διεπιστημονική έρευνα στη βιολογία.




Ο Σρέντιγκερ για να εξηγήσει θέματα της κβαντομηχανικής, πρότεινε το περίφημο πείραμα με τη γάτα, θέλοντας να δείξει ότι η κβαντική θεωρία είναι ακόμη ελλιπής.  




Το 1955 συνταξιοδοτήθηκε και απεβίωσε στις 4 Ιανουαρίου 1961 στην Βιέννη, Αυστρία



πηγή (προσαρμογή - επιλογή)


Το πείραμα του Έρβιν Σρέντιγκερ

Σε ένα θεμελιώδες επίπεδο, η κβαντοφυσική μας λέει, ότι τα σωματίδια που αποτελούν την ύλη μπορούν να υπάρχουν μόνο σε ξεχωριστές καταστάσεις. Μπορούμε, για παράδειγμα, να υπολογίσουμε τη κατεύθυνση της στροφορμής (spin) του σωματιδίου ως επάνω ή κάτω, αλλά τίποτα το ενδιάμεσο. 


Εδώ μπαίνει η αρχή της επαλληλίας κβαντικών καταστάσεων, η οποία περιγράφει κάτι το εξαιρετικό σε σχέση με τη φύση και τη συμπεριφορά της ύλης, καθώς και των δυνάμεων που ισχύουν σε υποατομικά επίπεδα. 

Η επαλληλία μας λέει, πως όταν δεν ξέρουμε σε ποια κατάσταση βρίσκεται ένα σωματίδιο, τότε αυτό βρίσκεται συγχρόνως σε κάθε πιθανή κατάσταση. Είναι παντού και πουθενά! Μέχρι να το παρατηρήσουμε… Η παρατήρηση είναι αυτή που το καθορίζει και το περιορίζει σε μια συγκεκριμένη κατάσταση ύπαρξης.


Το 1935, ο Schrodinger πρότεινε ένα νοητικό πείραμα για να δείξει πως η επαλληλία θα είχε εφαρμογή στον κανονικό κόσμο, τον δικό μας δηλαδή.

Φανταστείτε ένα δοχείο χωρίς ανοίγματα μέσα στο οποίο βρίσκεται μια γάτα. Υπάρχει ένας εξωτερικός μηχανισμός που παράγει ένα φωτόνιο, το οποίο προσκρούει σ΄ ένα ημιδιαφανές κάτοπτρο. 

Εκεί, έχει 50% πιθανότητα να διαπεράσει το κάτοπτρο και άλλη τόση να ανακλασθεί. Αν το διαπεράσει, ενεργοποιεί έναν άλλο μηχανισμό στο εσωτερικό του δοχείου που απελευθερώνει ένα δηλητήριο που σκοτώνει τη γάτα. 

Επειδή λοιπόν δεν ξέρουμε πώς το φωτόνιο θα συμπεριφερθεί, ή καλύτερα επειδή ξέρουμε πως υπάρχει ταυτόχρονα σε δυο επάλληλες και κβαντικές καταστάσεις, δεν ξέρουμε και τη μοίρα της γάτας.

Μέχρι όμως ν΄ανοίξουμε το κουτί για να δούμε τι κάνει η γάτα, σύμφωνα με την κβαντική θεωρια και τους κανόνες της, έχουμε τη λεγόμενη «υπέρθεση δύο καταστάσεων». Ο κόσμος υπάρχει στον βαθμό που υπάρχουμε κι εμείς ως μάρτυρες μιας από τις πολλές του εκδοχές και τις άπειρες διακλαδώσεις του αρχικού συμβάντος.



Και αν επεκτείνουμε τη συλλογιστική αυτή λίγο παραπέρα, όλη η ύλη που υπάρχει στο σύμπαν αποτελείται από υποατομικά σωματίδια που συμπεριφέρονται όπως περιγράφηκε παραπάνω.

Μόνο εφόσον τα παρατηρήσουμε παίρνουν μια συγκεκριμένη ιδιότητα, αυτήν δηλαδή που βλέπουμε ως ύλη γύρω μας. Άρα, μήπως η ύλη (το σύμπαν) δεν υπάρχει πραγματικά, και παίρνει υπόσταση μόνο όταν τη παρατηρούμε εμείς; Μήπως δηλαδή το σύμπαν φτιάχτηκε για εμάς και μόνο;...


Ο Έρβιν Σρέντιγκερ έχει συνδεθεί άρρηκτα με τη δημιουργία και την ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής. Η περίφημη κυματική του εξίσωση αποτελεί τον κεντρικό πυρήνα της συγκεκριμένης θεωρίας και εξασφάλισε στον Σρέντιγκερ μια περίοπτη θέση στην ιστορία της φυσικής. 

Ο Σρέντιγκερ για να εξηγήσει θέματα της κβαντομηχανικής πρότεινε το περίφημο πείραμα με τη γάτα, θέλοντας να δείξει ότι η κβαντική θεωρία είναι ακόμη ελλειπής. Θεωρούσε ότι η γάτα είτε είναι ζωντανή είτε έχει πεθάνει, ανεξαρτήτως της παρατηρήσεώς μας...





πηγή (προσαρμογή - επιλογή)


Τι είναι το νοητικό πείραμα;
Το νοητικό πείραμα είναι ένα βοήθημα της σκέψης για να υποστηριχθεί, να αντικρουσθεί ή να επεξηγηθεί κάποια θεωρία. 

Έτσι κατασκευάζεται νοητικά μια κατάσταση που θα ήταν αδύνατον ή πολύ δύσκολο να υπάρξει στην πραγματικότητα, όπως, για παράδειγμα, ένα ταξίδι με την ταχύτητα του φωτός. Η χρήση των νοητικών πειραμάτων στη φιλοσοφίααποτελεί μέρος της μεθοδολογίας που είναι γνωστή ως αναλυτική φιλοσοφία

Η μέθοδος που κυριαρχεί γενικά στα νοητικά πειράματα διατυπώνεται μέσω της ερώτησης «τι θα συνέβαινε εάν...;».



Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν επεξηγούσε συχνά τις ιδέες του μέσω νοητικών πειραμάτων

Ένα νοητικό πείραμα αποτελείται γενικά από τρία στάδια:
μια διατύπωση της θεωρητικής υπόθεσης
μια περιγραφή μιας εξωπραγματικής κατάστασης
μια δοκιμή της υπόθεσης

Πρέπει φυσικά να έχουμε πάντα κατά νου ότι ένα νοητικό πείραμα αποτελεί συχνά ένα παράδειγμα, και άρα δεν εξηγεί πλήρως την ιδέα από την οποία προκύπτει. 

Διάσημα νοητικά πειράματα από τον χώρο της φυσικής είναι, μεταξύ άλλων:

- το παράδοξο του τρένου στην ειδική θεωρία της σχετικότητας, στην κβαντική μηχανική

Και στην φιλοσοφία συναντάμε νοητικά πειράματα, για παράδειγμα:
- το δαχτυλίδι του Γύγη (επίσης του Πλάτωνα), 
- ο κακός δαίμων του Ρενέ Ντεκάρτ (Καρτέσιος)
και άλλα.

"κλίκ" επι της σελίδας, για μεγέθυνση 


"κλίκ" επι της σελίδας, για μεγέθυνση 


ΠΗΓΕΣ (Διαβάστε περισσότερα για τα "Νοητικά πειράματα"):

Η "γάτα του Schrodinger", με εικόνες






Schrödinger's Cat 4















Η προέλευση της εξίσωσης του Schrodinger.
Νέα δημοσίευση από ομάδα γερμανών και αμερικανών ερευνητών





Η εξίσωση του Schrödinger, η οποία αποτελεί έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της κβαντικής φυσικής, περιγράφει τι θα κάνει στο μέλλον ένα σύστημα κβαντικών αντικειμένων όπως άτομα και υποατομικά σωματίδια, βασιζόμενη στην τρέχουσα κατάστασή του.


Νέα δημοσίευση από ομάδα γερμανών και αμερικανών ερευνητών εξηγεί ότι οι φυσικοί συνήθως καταλήγουν στην εξίσωση του Σρέντιγκερ χρησιμοποιώντας μία μαθηματική «συνταγή».

Η νέα μελέτη, με επικεφαλής τον Βόλφγκανγκ Π. Σλάιχ, υποστηρίζει πως είναι δυνατόν να καταλήξουμε στην εξίσωση του Σρέντιγκερ από μία απλή μαθηματική ταυτότητα, και ότι τα εμπλεκόμενα μαθηματικά μπορούν να βοηθούσουν στην απάντηση ορισμένων θεμελιωδών ερωτημάτων πάνω σε αυτή τη σημαντική εξίσωση.

Η εξίσωση του Σρέντιγκερ, η οποία αποτελεί έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της κβαντικής φυσικής, περιγράφει τι θα κάνει στο μέλλον ένα σύστημα κβαντικών αντικειμένων όπως άτομα και υποατομικά σωματίδια, βασιζόμενη στην τρέχουσα κατάστασή του.

Οι κλασικές αναλογίες αυτής της εξίσωσης είναι ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα και η Χαμιλτονιανή μηχανική, που προβλέπουν πώς θα εξελιχθεί στο μέλλον ένα κλασικό σύστημα σωμάτων με δεδομένη την τρέχουσα κατάστασή του.

Παρά το γεγονός ότι η εξίσωση του Σρέντιγκερ δημοσιεύθηκε το 1926, οι συγγραφείς της νέας μελέτης εξηγούν ότι η προέλευση της εξίσωσης ακόμα δεν εκτιμάται πλήρως από πολλούς φυσικούς.              

«Η γέννηση της εξίσωσης του Σρέντιγκερ μπορεί να παρομοιαστεί με τη γέννηση ενός ποταμού. Συχνά είναι δύσκολο να προσδιορίσεις την πηγή του παρά τα διάφορα σημάδια αφετηρίας του. Στην περίπτωση της κβαντικής μηχανικής, υπάρχουν τόσα πολλά πειραματικά αποτελέσματα, ώστε αρκετά σημαντικά εγχειρίδια και βιβλία δεν επεκτείνονται στο θέμα της προέλευσης της εξίσωσης. Αντ’ αυτού, αρκούνται στους αναλογικούς κανόνες με την κλασσική μηχανική», γράφει ο Σλάιχ.

Σύμφωνα με το μέλος της ερευνητικής ομάδας Μάρλαν Ο. Σκάλι, αρκετοί φυσικοί χρησιμοποιούν την εξίσωση του Σρέντιγκερ σε όλη τους την καριέρα, χωρίς να την κατανοούν πλήρως. «Συχνά διδασκόμαστε να αντικαθιστούμε την ενέργεια με μία παράγωγο του χρόνου και την ορμή με μία παράγωγο του χώρου. Βάζοντας αυτά σε μία Χαμιλτονιανή εξίσωση για τα κλασικά δυναμικά των σωματιδίων, προκύπτει η εξίσωση του Σρέντιγκερ. Είναι κρίμα που δεν κινητοποιούμε τους μαθητές να εξερευνήσουν την ιστορία και την προέλευση της εξίσωσης», πρόσθεσε.

Ο πιο γνωστός τρόπος κατάληξης στην εξίσωση Σρέντιγκερ ήταν αυτός που αναπτύχθηκε από το Ρίτσαρντ Φέινμαν το 1948. Καμία όμως από τις πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις δεν προσφέρει ικανοποιητική εξήγηση για ένα από τα καθοριστικά χαρακτηριστικά της κβαντικής μηχανικής, τη γραμμικότητα. 

Αντίθετα με τις κλασικές εξισώσεις, που είναι μη-γραμμικές, η εξίσωση του Σρέντιγκερ είναι γραμμική, δίνοντας στην κβαντική μηχανική ορισμένα από τα μοναδικά χαρακτηριστικά της, όπως την υπέρθεση καταστάσεων.

Στη μελέτη τους, οι ερευνητές ανέπτυξαν μία νέα προσέγγιση, με αφετηρία την εξίσωση Hamilton-Jacobi, και έκαναν τη μετάβαση στην κβαντική μηχανική κάνοντας διάφορες επιλογές στην κλασσική κυματοσυνάρτηση και το εύρος κύματος, γραμμικοποιώντας έτσι τη μη-γραμμική συνάρτηση. Κάποιες από τις επιλογές κατέληξαν σε ισχυρότερη σύζευξη του εύρους κύματος και της φάσης, σε σχέση με την κλασσική εξίσωση.

Επειδή αυτή η σύζευξη μεταξύ πλάτους και φάσης εξασφαλίζει τη γραμμικότητα της εξίσωσης, είναι ουσιαστικά και αυτή που καθορίζει ένα κβαντικό κύμα. Στα κλασικά κύματα, η φάση καθορίζει το εύρος, αλλά όχι και το αντίστροφο, και έτσι η εξίσωση κύματος είναι μη γραμμική.

Στο μέλλον, οι φυσικοί σχεδιάζουν να επεκτείνουν αυτή την προσέγγιση, η οποία επί του παρόντος αναφέρεται αποκλειστικά σε μονά σωματίδια, στο φαινόμενο της κβαντική εμπλοκής, η οποία περιλαμβάνει πολλαπλά σωματίδια.

πηγή (προσαρμογή)


ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ ΜΑΘΑΙΝΟΥΜΕ ΠΑΡΑΚΑΤΩ, για:
- τον Schrodinger
- την γάτα του Schrodinger και
- την εξίσωση του Schrodinger

Διαβάστε περισσότερα... »