דווקא פיזיקה (בערך)

[שוודי פריך וקל]

דווקא פיזיקה (בערך)

אני בטוח שלחלקכם הגדול יש נגיעה וידע בפיזיקה, פורום פיזיקה לא בנמצא ולכן אני כאן. השאלה שלי היא בפיזיקה קוונטית. הידע שלי בקוונטים מאוד מצומצם ואני מתנצל מראש אם השאלה תישמע מטופשת. הסופרפוזיציה היא תופעה מתמתית, כי כשמבצעים מדידה, פונקציית הגל קורסת, והגורם במערכת שנימדד בכלל לא "שם לב" שעד לפניי המדידה הוא היה בסופר פרופרוציה, כלמר אין בו שינוי. העובדות שכן משתנות הן "רק" העובדות המתמתיות. אני אשחט פרה קדושה כשאשאל: לא יתכן שהמתמתיקה סתם מסבכת לנו את העיניינים והיא פשוט טועה ? אני חושב שהשאלה שלי מצביעה על חור גדול בידע שלי במתמתיקה ובפיזיקה קוונטית. תעזרו לי גם אם תפנו אותי לחומר בנושאים. תודה.

 

[odedee]

אתה מבלבל סיבה ותוצאה.

כשפותח הבסיס לתורת הקוונטים, ע"י הייזנברג, שרדינגר ואחרים, הם הניחו מספר הנחות פיזיקליות לגבי החוקים התקפים במערכות קוונטיות. הם ביטאו את ההנחות האלה בצורה מתמטית, זה הכל. לא המתמטיקה גורמת לסופרפוזיציה. הייזנברג טען שמערכות נמצאות במצב מעורבב שהוא סופרפוזיציה של כל המצבים העצמיים האפשריים (כלומר הערכים הנצפים האפשריים). בהתאם, השתמשו בכלים מתמטיים כמו פונקציות גל, ווקטורים ומטריצות (אופרטורים) שפועלים עליהם, לנסח מתמטית את ההנחות (חוקים) הפיזיקליים. המתמטיקה לא טועה. היא רק מבטאת מודל פיזיקלי מסוים, שנח לבטא ע"י המתמטיקה הזו. המודל אולי לא נכון - אבל זה לא קשור למגבלות מתמטיות. נתתי למטה כמה לינקים שמסבירים קצת את הנושא ברמה בסיסית.

 

[שוודי פריך וקל]

אה, אז זה פשוט.

אני מתכנן לקרוא ספר בנושא אז תצפה לעוד שאלות בקרוב

 

[odedee]

פשוט? זה הכל חוץ מפשוט.

 

[galahead]

טוב, אז פורום פיזיקה יש

אבל לא פה. www.uniforum.co.il ואני מפרסם, למרות שזה לא ממש יפה, מכיוון שיש שם מספר אנשים (כן, גם אני) שיכולים לענות לך על השאלה הזאת ועל שאלות נוספות, בעיקר בנושאי מכניקה קוונטית, בצורה טובה. כשאני אומר צורה טובה, אני מתכוון לצורה שתפיג את הבלבול והדיסאינפורמציה שלעיתים קרובות (קרובות מידי) מופיעה בספרי מדע פופולרי. ולשאלתך - הסופרפוזיציה היא לא תופעה מתמטית. סופרפוזיציה היא עיקרון חשיבתי מסויים. התקפות והשימוש אינם רק בתחומי פונקציות גל אלא גם בתחומים יותר "רגילים" כמו אלקטרומגנטיות. לדוגמה, השדה החשמלי שנמדד כתוצאה מנוכחותם של שני מטענים, בתווך כלשהו, במיקום כלשהו הוא בעצם סופרפוזיציה של השדה החשמלי ש"מייצר" כל מטען בנפרד, בנקודה האמורה. גם בתנודות (תנועת גלים) עיקרון הסופרפוזיציה תקף: כאשר אנו מעוררים מיתר (או כל משטח שיכול להתנודד, לשם העניין), אני מייצרים סוג מסויים של תנועה. כאשר אנו משנים את "צורת" העירור של המיתר (לדוגמה ע"י הפעלת כוח חיצוני, או שינוי התנאים בהם מוחזק המיתר) אנו מייצרים תנועה חדשה שהיא סופרפוזיציה של תנועות פשוטות יותר. כלומר, כפי שבוודאי כבר הבנת, סופרפוזיציה הוא עיקרון מנחה בהסתכלות או בפיתרון על בעיה. ניתן להתווכח על התקפות של שימוש בעיקרון הסופרפוזיציה בהתייחס למכניקת הקוונטים. אבל האמת היא שברגע שהצלחת לבטא ולפתח כלים של תורת הגלים (עם השינויים הנדרשים, על מנת להתייחס לעקרונות של מכניקת הקוונטים) בתחום התורה שבה אתה מתעסק (מכניקת הקוונטים, במקרה זה), הרי מיידית התוצאות של הפיתוח ניתנות ליישום ומן הסתם העקרונות הנמחים יישארו אותם עקרונות מנחים. אני אולי לנסח מחדש את מה שכתבת כך שהדברים ייצאו בצורה קצת יותר ברורה: הגורם הנמדד במערכת אינו צריך "להרגיש" שהוא בסופרפוזיציה. מה שנמצא בסופרפוזיציה הוא הידע שלנו לגביו (הסיכויים שלנו למצוא את הגורם הנמדד בכל מצב ומצב אפשרי של המערכת). ה"קריסה" של פונקציית הגל, אינה אלא קביעה של מצב אפשרי מסויים (מתוך נפח מסויים של מצבים אפשריים, עבור המערכת הנתונה). קביעה זו נעשית ע"י ולגבי המדידה שלנו את אותו הגורם. המתמטיקה הכרוכה בעניין יכולה להראות כמסבכת את העניינים, אבל צריך לזכור כי בלב מכניקת הקוונטים עומדת ההנחה כי הצופה/מודד הוא חלק בלתי נפרד מהמערכת, כך שהתיאור המתמטי הוא בעצם כלי מדידה (הסתברותי במהותו) לאינפורמציה של חלק מהמערכת (הצופה) על חלק אחר של המערכת (הגורם הנמדד). בבקשה