Bølgefunktionens kollaps
Når et videnskabeligt eksperiment er udført korrekt, giver det et målbart resultat. På hvert tidspunkt vil systemet (eksperimentet) befinde sig i en af flere mulige tilstande. Til sidst vil eksperimentet befinde sig i en endelig tilstand. På hvert tidspunkt kan systemets tilstand måles.
Eksperimenter udført inden for kvantemekanikken fungerer på samme måde. Forskellen fra den klassiske mekanik er, at der på hvert tidspunkt er flere tilstande, der overlejres (overlapper hinanden) for at beskrive den tilstand, som eksperimentet befinder sig i. Disse tilstande kaldes egentilstande. På samme måde som i den klassiske mekanik er der et enkelt resultat, hvis der foretages en måling, hvis der foretages en måling. Dette resultat er egenværdien af en af egentilstandene. Det betyder, at en måling vil reducere de mange mulige tilstande til en enkelt tilstand ved at lægge dem sammen til en enkelt tilstand. Efter målingen vil systemet befinde sig i den tilstand, der blev målt. I Københavns fortolkning er denne reduktion kendt som bølgefunktionskollaps. Kollaps er en af de to processer, hvorved kvantesystemer udvikler sig i tid. Den anden er den kontinuerlige udvikling via Schrödinger-ligningen.
Werner Heisenberg var blandt de første til at forklare denne situation i en artikel, der blev offentliggjort i 1927. Dette resultat er kontroversielt. Erwin Schrödinger brugte tankeeksperimentet Schrödingers kat til at vise denne kontrovers.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er det målbare resultat af et korrekt udført videnskabeligt eksperiment?
Svar: Det målbare resultat af et korrekt udført videnskabeligt eksperiment er systemets tilstand på hvert enkelt tidspunkt.
Spørgsmål: Hvordan adskiller kvantemekanikken sig fra den klassiske mekanik?
Svar: I kvantemekanikken overlejres (overlapper) flere tilstande for at beskrive den tilstand, som et eksperiment befinder sig i, hvorimod der i den klassiske mekanik kun kan måles én tilstand på et givet tidspunkt.
Spørgsmål: Hvad sker der, når der foretages en måling?
Svar: Når der foretages en måling, vil der være et enkelt resultat, som er egenværdien af en af egentilstandene. Det betyder, at målingen vil reducere de mange mulige tilstande til en enkelt tilstand ved at lægge dem sammen, og efter målingen vil systemet befinde sig i denne ene tilstand, som blev målt.
Spørgsmål: Hvilken proces reducerer flere mulige tilstande til en enkelt tilstand?
Svar: Den proces, der reducerer flere mulige tilstande til en enkelt tilstand, kaldes bølgefunktionskollaps.
Spørgsmål: Hvilke to processer er der, hvormed kvantesystemer udvikler sig over tid?
Svar: To processer, hvormed kvantesystemer udvikler sig over tid, er kontinuerlig udvikling via Schrödinger-ligningen og bølgefunktionskollaps.
Spørgsmål: Hvem forklarede først denne situation med hensyn til kvantesystemer?
Svar: Werner Heisenberg var blandt de første til at forklare denne situation i forbindelse med kvantesystemer, da han offentliggjorde sine resultater i 1927.
Spørgsmål: Hvordan påviste Erwin Schrödinger denne kontrovers med hensyn til bølgefunktionskollaps?
A: Erwin Schrödinger brugte sit tankeeksperiment kaldet Schrödingers kat til at vise denne kontrovers omkring bølgefunktionskollaps.
