web analytics

Max Born – Στατιστική ερμηνεία της Κβαντομηχανικής

Λίγες μέρες πριν ο ιστότοπος physicsgg δημοσίευσε το άρθρο Επιστροφή στην Ελιγολάνδη με αφορμή τα 100 χρόνια της κβαντικής μηχανικής. Στο άρθρο αναφέρεται, μεταξύ άλλων, το βιβλίο του Max Born Physics in My Generation (1956), το οποίο αποτελεί μια συλλογή δοκιμίων που καλύπτουν μια περίοδο 30 χρόνων (1921 – 1951) και αφορούν θέματα φυσικής, επιστημολογίας και φιλοσοφίας. Το δοκίμιο ‘Statistical Interpretation of Quantum Mechanics’ αποτελεί την ομιλία που εκφώνησε ο Born στην τελετή βράβευσής του με το Νόμπελ φυσικής στις 10 Δεκεμβρίου του 1954. Το βραβείο μοιράστηκαν ο Born ‘για τη θεμελιώδη έρευνά του στην κβαντομηχανική και ιδιαίτερα για τη στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης’ και ο Walther Bothe ‘για τη μέθοδο σύμπτωσης και τις ανακαλύψεις που έγιναν με τη βοήθειά της’. Η ομιλία εκφωνήθηκε στα Γερμανικά και δημοσιεύτηκε μεταφρασμένη στα Αγγλικά στο περιοδικό ‘Science’ τον Οκτώβριο του 1955. Εδώ επιχειρήθηκε μια απόδοση του κειμένου στα Ελληνικά.

Max Born – Στατιστική ερμηνεία της Κβαντομηχανικής

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
12 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Βασίλειος Μπάφας
13/12/2024 12:32 ΜΜ

Καλημέρα σε όλους.
Αποστόλη σε ευχαριστούμε για τις πληροφορίες.

Θα σταθώ σε δυο σημεία από αυτά που γράφονται, για να τα τονίσω απλώς, επειδή κατά την ταπεινή μου γνώμη είναι σημαντικά.
Υπάρχει στο κείμενο:
Α. Οι Einstein, de Broglie και Schrödinger δεν έπαψαν να τονίζουν τα ανεπιτυχή χαρακτηριστικά της κβαντομηχανικής, να απαιτούν μια επιστροφή στην κλασική Νευτώνεια φυσική και να προτείνουν τρόπους ώστε αυτό να γίνει χωρίς να υπάρχει αντίφαση με τα πειραματικά δεδομένα. Πώς είναι δυνατόν λοιπόν μεγάλοι πρωτοπόροι όπως ο Einstein, ο Schrödinger και ο de Broglie να μην είναι ικανοποιημένοι με την κατάσταση;
Παρατηρώ:
Και όμως είναι. Κι αυτό γιατί, άλλο η εγκεφαλική ικανότητα των ανωτέρω, που ήταν τόσο λαμπρή ώστε να μας δώσει το γνωστό έργο τους και άλλο ή δομή του χαρακτήρα τους που λέει:
θα ήθελα τα πράγματα να είναι έτσι και μάλιστα παλεύω γι’ αυτό, αντί για:
θα αποδεχτώ αυτό που διαπιστώνω
Πόσοι και πόσοι, από «απλοί» άνθρωποι, έως σπουδαίοι διανοητές έχουν αυτό το ζήτημα σε όλα τα επίπεδα, επιστημονικά, κοινωνικά, πολιτικά. Τώρα, αλλά και παλιότερα (αποδοχή μη επίπεδης γης …).
Πρόσφατα είχαμε τη “μάχη” των 7 στροφών που λέει ο Γιάννης (γειά σου Γιάννη).
Η άποψή μου είναι, στους μαθητές να τονίζουμε ότι πρέπει να είμαστε έτοιμοι να αλλάξουμε άποψη όταν τα δεδομένα της πραγματικότητας μας διαψεύδουν και όχι να προσπαθούμε να φέρουμε την πραγματικότητα στα μέτρα μας.
 
Β. Ο Bohr μετέφερε ευφυώς την ιδέα αυτή σε εντελώς διαφορετικά πεδία – για παράδειγμα στη σχέση μεταξύ συνείδησης και εγκεφάλου, στο πρόβλημα της ελεύθερης βούλησης και σε άλλα θεμελιώδη προβλήματα της φιλοσοφίας.
Εκτιμώ:
Σε ό,τι αφορά την ελεύθερη βούληση του ανθρώπου, κάποιοι πιστεύουν πως ο εγγενής ο πιθανοκρατικός χαρακτήρας της κβαντικής φυσικής, μας ξαναδίνει την παλιά χαμένη ελεύθερη βούλησή μας, που αμφισβητήθηκε με την αιτιοκρατία της κλασικής.
Πιστεύω ότι η ελεύθερη βούληση δεν πρέπει να αντιστοιχίζεται με κβαντικούς παράγοντες. Είναι γεγονός ότι όλοι μας έχουμε το μεγαλύτερο μέρος του είναι μας, έτσι όπως το έχουμε, επειδή ανατραφήκαμε κάτω από δοσμένες συνθήκες. Έτσι οι επιδράσεις του περιβάλλοντος μας επηρεάζουν. Πάντα υπάρχει όμως αυτό το λίγο που εξαρτάται από εμάς, από τη δική μας θέληση και επιλογή. Δέχομαι ότι ο άνθρωπος έχει τη δύναμη ν’ αλλάξει ο ίδιος τη μοίρα του. Δεν είναι κουρδισμένη μηχανή. Φέρει τις ευθύνες των ενεργειών του.
Ακριβέστερα: ίσως δε μπορούμε να αποδείξουμε με καθολικό τρόπο την ελεύθερη βούληση του ανθρώπου αλλά ο άνθρωπος θα πρέπει να αισθάνεται τουλάχιστον την ελευθερία των πράξεών του. Το χειρότερο που μπορεί να συμβεί σε έναν άνθρωπο είναι να ζει τη ζωή του πιστεύοντας πως οι άλλοι φταίνε για τις δικές του πράξεις. Για έναν ενήλικα είναι επιεικώς λυπηρό να συμβαίνει αυτό.
Αλλιώς φτάνουμε στο γνωστό διάλογο δικαστή-εγκληματία:
-Εγκληματίας: Κύριε δικαστά δε φταίω εγώ, για το κακούργημα που έκανα, το περιβάλλον μου μ’ έκανε έτσι.
-Δικαστής: Ούτε εγώ φταίω που θα σε τιμωρήσω, το περιβάλλον μου μ’ έκανε έτσι.
 
Να είσαστε όλοι καλά!

Διονύσης Μάργαρης
13/12/2024 4:47 ΜΜ

Καλό απόγευμα Αποστόλη.
Σε ευχαριστούμε για την ιστορική ομιλία του Born, που μετέφρασες και μας πρόσφερες.
Έρχεται σαν συνέχεια και συμπλήρωμα της σπουδαίας δημοσίευσης (σε συνέχειες…) με την συνέντευξη του Heisenberg, του καλοκαιριού:

Οι Thomas Kuhn και John Heilbron «ανακρίνουν» τον Werner Heisenberg

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
13/12/2024 10:57 ΜΜ

Γεια σου Αποστόλη.
Την συγκεκριμένη δουλειά την θεωρώ άλλη μια σημαντική προσφορά όπως και η προηγούμενη με την συνέντευξη του Heisenberg.
Ευχαριστούμε.

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Αποστόλη.
Η καινούργια μεταφραστική δουλειά σου ,διαβάστηκε
πρωί πρωί δια μιας και χαίρομαι που στη νησίδα
έχουμε το προνόμιο να μελετούμε σκέψεις και πράξεις
μεγάλων της επιστήμης.
Υψηλό το ενδιαφέρον λοιπόν για την εξάλειψη της …κρυμμένης έννοιας που θα καθαρίσει το δρόμο!
Ευχαριστούμε ,να είσαι καλά και καλό Σαββατοκύριακο

Σταύρος Παραδείσης

Καλημέρα Αποστόλη σε ευχαριστούμε που μας δίνεις ξανά σημαντικές πληροφορίες. Διακρίνεται στην διάλεξη η αντιδογματική του σκέψη που τολμώ να την εκφράσω με δικά μου λόγια << η μόνη βεβαιότητα ειναι η αβεβαιότητα >>. Σαν Γερμανός Εβραϊκής καταγωγής βίωσε αυτή την αντίφαση τα δύσκολα χρόνια που έζησε.

Γιώργος Φασουλόπουλος
Αρχισυντάκτης

Η μεγάλη επισκεψιμότητα της ανάρτησης ίσως και να οφείλεται και στην εξοικείωση των επισκεπτών του ylikonet με την “ανάκριση” του Heisenberg απ’ τον Kuhn, πάλι σε επιμέλεια του Αποστόλη, σε ρέοντα ελληνικά.

Επιθυμώ να μεταφέρω εδώ ένα απόσπασμα απ’ το κείμενο της παρούσας ανάρτησης γιατί αναφέρεται στα όρια κλασικής μηχανικής και κβαντομηχανικής με ένα ισχυρό επιχείρημα, ίσως τετριμμένο στους εξοικειωμένους με το ζήτημα, που εγώ αγνοούσα.

Το απόσπασμα:

Η Νευτώνεια μηχανική είναι ντετερμινιστική με την εξής έννοια: αν η αρχική κατάσταση (θέσεις και ταχύτητες όλων των σωματιδίων) ενός συστήματος είναι επακριβώς δεδομένη, η κατάσταση σε μια άλλη στιγμή (νωρίτερα ή αργότερα) μπορεί να υπολογιστεί από τους νόμους της μηχανικής. Όλοι οι άλλοι κλάδοι της κλασικής φυσικής οικοδομήθηκαν σε συμφωνία με αυτό το μοτίβο. Ο μηχανικός ντετερμινισμός έγινε σταδιακά ένα σύμβολο πίστης – το σύμπαν ως μηχανή, ως αυτόματο. Αυτή η ιδέα δεν είχε – εξ’ όσων γνωρίζω – προγόνους στην αρχαία ή μεσαιωνική φιλοσοφία, αλλά ήταν προϊόν της τεράστιας επιτυχίας της Νευτώνειας μηχανικής, ιδιαίτερα στην αστρονομία. Το 19ο αιώνα κατέστη μια θεμελιώδης φιλοσοφική αρχή για το σύνολο της ακριβούς επιστήμης. Αναρωτήθηκα αν αυτό ήταν πραγματικά δικαιολογημένο.
……
Ας θεωρήσουμε ένα σωματίδιο, το οποίο κινείται χωρίς τριβή σε μια ευθεία μεταξύ δύο εμποδίων (τοίχοι), με τα οποία συγκρούεται απολύτως ελαστικά. Το σωματίδιο κινείται μπρος και πίσω με σταθερή ταχύτητα ίση με την αρχική ταχύτητα υ και μπορεί κανείς να πει πού θα βρίσκεται ακριβώς σε δεδομένη στιγμή, υπό την προϋπόθεση ότι η υ είναι γνωστή με ακρίβεια. Αλλά αν επιτρέψουμε μια μικρή ανακρίβεια Δυ, η ανακρίβεια στην πρόβλεψη της θέσης τη στιγμή t θα είναι tΔυ, δηλαδή θα αυξάνεται με το t. Αν περιμένουμεαρκετά, μέχρι τη στιγμή tc = l / υ, όπου c είναι η απόσταση μεταξύ των ελαστικών τοίχων, η ανακρίβεια Δx θα έχει γίνει ίση με το συνολικό διάστημα . Έτσι δεν είναι δυνατό να πούμε απολύτως τίποτε για τη θέση σε μια στιγμή μεγαλύτερη από tc. O ντετερμινισμός γίνεται εντελώς μη ντετερμινισμός, αν αποδεχθούμε έστω και τη μικρότατη ανακρίβεια στην ταχύτητα.

Υπάρχει κάποια έννοια – εννοώ φυσική και όχι μεταφυσική – κατά την οποία να μπορούμε να μιλήσουμε για απόλυτα δεδομένα; Είναι δικαιολογημένο να πούμε ότι η συντεταγμένη x είναι π cm, όπου π = 3,1415… είναι ο γνώριμος υπερβατικός αριθμός, ….; ……

Αν η υποδιαστολή του π διακοπεί στο 20ο ή το 25ο δεκαδικό ψηφίο, παίρνουμε δύο αριθμούς οι οποίοι δεν μπορούν να διακριθούν με οποιαδήποτε μέτρηση ούτε μεταξύ τους, ούτε με την πραγματική τιμή.
…. Πρέπει μόνο να αντικαταστήσουμε προτάσεις όπως x = π cm με την πιθανότητα η κατανομή των τιμών του x να παρουσιάζει ένα οξύ μέγιστο στο x = π cm. Και αν επιθυμούμε μεγαλύτερη ακρίβεια, μπορούμε να προσθέσουμε: αυτού ή εκείνου του εύρους.

Κοντολογίς, η κοινή μηχανική πρέπει να διατυπωθεί στατιστικά. ….

Θέλω μόνο να επισημάνω, ότι ο ντετερμινισμός της κλασικής φυσικής αποδεικνύεται μια λάθος εικόνα, η οποία παράγεται με το να αποδίδουμε πολλή σημασία στις μαθηματικές εννοιολογικές δομές. Είναι ένα είδωλο και όχι ένα ιδεατό κατά την ανάκριση της φύσης και συνεπώς δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντίρρηση στην ουσιαστικά μη ντετερμινιστική, στατιστική ερμηνεία της κβαντομηχανικής.

Σταύρος Παραδείσης

Καλησπέρα Αποστόλη, βρήκα το κείμενο που μου πρότεινες αλλά στάθηκα στο τέλος της παραγράφου [σελ. 82] από To summarize και κάτω. Η ερμηνεία του Born υπήρξε τεράστιας σημασίας γιατί εισάγαγε ρητά στη μικροφυσική ένα ανεξάλειπτο πιθανοκρατικό στοιχείο . Στο βιβλίο του The Conceptual Development of Quantum Mechanics [1966 σελ. 285] ο MAX JAMMER [1915-2010] , Ισραηλινός φυσικός και φιλόσοφος της φυσικής, αναφέρει μια διευκρίνηση που έκανε ο Born σε μια εργασία του το καλοκαίρι του 1926 . << Η κίνηση των σωματιδίων συμμορφώνεται με τους νόμους των πιθανοτήτων [αβεβαιότητα] όμως ο ίδιες οι πιθανότητες εξελίσσονται στο χρόνο σε συμφωνία με το νόμο της αιτιότητας [βεβαιότητα]>> Νομίζω ότι με αυτή τη διευκρίνηση η συνόψιση του Born κατανοείται ικανοποιητικά. Οι λέξεις αβεβαιότητα και βεβαιότητα έχουν προστεθεί από μένα .