Քվանտային մեխանիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Քվանտային մեխանիկա, տեսական ֆիզիկայի բաժին։ Նկարագրում է քվանտային համակարգերը և դրանց շարժման օրենքները։ Դասական մեխանիկան, որը լավ նկարագրում է մակրոսկոպական մասշտաբներով համակարգերը, ի վիճակի չէ նկարագրել երևույթները ատոմների, մոլեկուլների, էլեկտրոնների և ֆոտոնների մակարդակում։ Քվանտային մեխանիկան ունակ է նկարագրել նաև էլեկտրոնների, ֆոտոնների, ինչպես նաև այլ տարրական մասնիկների վարքը, պայմանով, որ անտեսենք տարրական մասնիկների փոխակերպումները։ Տարրական մասնիկների փոխակերպումների նկարագրություն տալիս է դաշտի քվանտային տեսությունը։

Քվանտային մեխանիկայի օգնությամբ ստացված արդյունքները հաստատված են փորձերով։

Քվանտային կինեմատիկայի հիմնական հասկացություններն են դիտարկվող օբյեկտի և վիճակի հասկացությունները։ Քվանտային դինամիկայի հիմնական հավասարումներն են՝ Շրյոդինգերի հավասարումը, ֆոն Նեյմանի հավասարումը, Լինդբլադի հավասարումը, Հայզենբերգի հավասարումը և Պաուլիի հավասարումը։ Քվանտային մեխանիկայի հավասարումները սերտորեն կապված են մաթեմատիկայի այն բաժինների հետ, որոնց թվում են օպերատորների տեսությունը, հավանականությունների տեսությունը, ֆունկցիոնալ անալիզը, օպերատորային հանրահաշիվը, խմբերի տեսությունը։

Պատմությունը[խմբագրել]

Սկիզբ. քվանտ բառի ծագումը[խմբագրել]

Հաճախ քվանտային տեսության ծննդյան օր են համարում 1900 թ. դեկտեմբերի 14-ը։ Առաջին անգամ այդ օրը Գերմանացի ֆիզիկոսների հասարակության նիստում Մաքս Պլանկը կարդաց իր պատմական հոդվածը՝ «Նորմալ սպեկտրում ճառագայթման էներգիայի բաշխման մասին», որում նոր համապիտանի հաստատուն էր մտցրել՝ {h}։ Պլանկի քվանտային հիպոթեզի էությունն այն է, որ տարրական մասնիկների համար ցանկացած էներգիա ճառագայթվում կամ կլանվում է միայն ընդհատ բաժիններով։ Այդ բաժինները կազմված են {\Epsilon} էներգիա ունեցող ամբողջ թվով քվանտներից. էներգիան համեմատական է {\nu} հաճախությանը, իսկ համեմատականության գործակիցը, որը որոշվում է {\Epsilon}{{=}}{h\nu}{{=}}{\hbar\omega} բանաձևով, կոչվում է Պլանկի հաստատուն, {\hbar}{{=}}\frac{h}{2\pi}։

Ֆոտոէֆեկտի բացատրությունը[խմբագրել]

1905թ. ֆոտոէֆեկտի երևույթը բացատրելու համար Ալբերտ Այնշտայնը օգտագործեց Մաքս Պլանկի քվանտային հիպոթեզը՝ ենթադրելով, որ լույսը կազմված է քվանտներից։

Բորի ստացիոնար վիճակները[խմբագրել]

1913թ. Նիլս Բորը ատոմի կառուցվածքը բացատրելու համար ենթադրեց էլեկտրոնների կայուն վիճակների գոյության գաղափարը, որոնց դեպքում էներգիան կարող է ընդունել միայն ընդհատ արժեքներ։ Այս մոտեցումը, որը զարգացրեցին Առնոլդ Զոմերֆելդը և այլ ֆիզիկոսներ, հաճախ անվանում են հին քվանտային տեսություն (1900-1924թթ.)։ Հին քվանտային տեսության առանձնահատուկ գիծը դասական տեսության զուգակցումն է իրեն հակասող լրացուցիչ ենթադրություններով։

Դը Բրոյլի մասնիկ-ալիքային երկվությունը[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված՝ մասնիկ-ալիքային երկվություն

1923թ. Լուի դը Բրոյլը, հենվելով այն ենթադրության վրա, որ նյութական մասնիկների հոսքը ունի նաև ալիքային հատկություններ, որոնք անխզելիորեն կապված են զանգվածի և էներգիայի հետ, առաջ քաշեց նյութի երկակի բնույթի մասին գաղափարը։ Դը Բրոյլը մասնիկների շարժումը համադրեց ալիքի տարածման հետ, ինչը 1927թ. փորձարարական հաստատում ստացավ բյուրեղներում էլեկտրոնների դիֆրակցիայի ուսումնասիրման ժամանակ։

Շրյոդինգերի ալիքային հավասարումը[խմբագրել]

1926թ. Է. Շրյոդինգերը կիրառեց 1924թ. արտահայտված կորպուսկուլային-ալիքային երկվության գաղափարները՝ դրանց հիման վրա կառուցելով իր ալիքային մեխանիկան։ 1925-1926թթ դրվեցին քվանտային տեսության հիմքերը՝ որպես քվանտային մեխանիկա, որը նկարագրում է կինեմատիկայի և դինամիկայի նոր, հիմնարար օրենքներ։

Դիֆրակցիոն փորձը[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված՝ Դեյվիսոն-Ջերմերի փորձ

1927թ. Ք. Դեյվիսոնը և Լ. Ջերմերը Bell Labs հետազոտական կենտրոնում հետազոտեցին (անկախ Ջ. Թոմսոնից) դանդաղ էլեկտրոնների դիֆրակցիան նիկելի բյուրեղներում։ Անդրադարձված էլեկտրոնային ճառագայթի ինտենսիվության անկյունային կախվածությունը գնահատելիս դիտվեց համապատասխանություն դը Բրոյլի ալիքի երկարության հետ, ինչը կանխատեսվել էր Վուլֆ-Բրեգի օրենքով։ Մինչ դը Բրոյլի հիպոթեզն ընդունելը դիֆրակցիան դիտարկվում էր որպես բացառապես ալիքային երևույթ, ցանկացած դիֆրակցիոն էֆեկտ՝ ալիքային։ Երբ դը Բրոյլի ալիքի երկարությունը համադրվեց Բրեգի պայմանների հետ, կանխատեսվեց նման դիֆրակցիոն պատկերի ի հայտ գալու հնարավորությունը նաև մասնիկների համար։ Այսպիսով, դը Բրոյլի հիպոթեզը էլեկտրոնի համար հաստատվեց գիտափորձով։

Դը Բրոյլի հիպոթեզի հաստատումը հեղաշրջային դարձավ քվանտային մեխանիկայի զարգացման համար։ Ինչպես Կոմպտոնի էֆեկտը ցույց է տալիս լույսի մասնիկային բնույթը, այնպես էլ Դեյվիսոն-Ջերմերի փորձը հաստատեց մասնիկի ալիքային բնույթը, ինչը հիմք հանդիսացավ մասնիկալիքային երկվության գաղափարի ձևակերպման համար։ Այս գաղափարի հաստատումը ֆիզիկոսների համար դարձավ կարևոր փուլ, քանի որ հնարավորություն տվեց ոչ միայն ցանկացած մասնիկ բնութագրել իրեն վերագրված անհատական ալիքի երկարությամբ, այլև ալիքային հավասարումներում երևույթներ նկարագրման ժամանակ այն հավասարարժեք օգտագործել որպես որոշակի մեծություն։

Քվանտային մեխանիկաի զարգացումը և ձևակերպումը շարունակվում է առ այսօր։ Այն կապված է, օրինակ, բաց և դիսիպատիվ քվանտային համակարգերի հետազոտման, քվանտային ինֆորմատիկայի, քվանտային քաոսի հետ և այլն։ Քվանտային մեխանիկայից բացի, քվանտային տեսության կարևորագույն մասերից է դաշտի քվանտային տեսությունը։

Քվանտային մեխանիկայի մաթեմատիկական հիմունքները[խմբագրել]

Քվանտային մեխանիկան մաթեմատիկորեն կարելի է նկարագրել մի քանի համարժեք տարբերակներով.

  • Շրյոդինգերի հավասարումը
  • Ֆոն Նեյմանի և Լինդբլադի օպերատորային հավասարումները
  • Հայզենբերգի օպերատորային հավասարումները
  • Երկրորդային քվանտացման եղանակը
  • Ըստ հետագծերի ինտեգրալի եղանակը
  • Օպերատորային հանրահաշիվը
  • Քվանտային տրամաբանությունը

Շրյոդինգերի նկարագրությունը[խմբագրել]

Ոչ ռելյատիվիստական քվանտային մեխանիկայի մաթեմատիկական ապարատը հենվում է հետևյալ դրույթների վրա. Համակարգի մաքուր վիճակները նկարագրվում են կոմպլեքս հիլբերտյան ~H տարանջատելի տարածության |\psi\rangle ոչ զրոյական վեկտորներով, ընդ որում |\psi_1\rangle և |\psi_2\rangle վեկտորները նկարագրում են մինևնույն վիճակը միայն և միայն այն ժամանակ, երբ |\psi_2\rangle=c|\psi_1\rangle, որտեղ~c-ն կամայական կոմպլեքս թիվ է։ Ցանկացած դիտարկվող օբյեկտի կարելի է միարժեքորեն համադրել գծային ինքնահամալուծ օպերատոր։ \hat A դիտարկվող օբյեկտի չափման ժամանակ, եթե համակարգն ունի |\psi\rangle մաքուր վիճակը, միջինում ստացվում է

\langle A\rangle=\frac{\langle\psi|\hat A \psi\rangle}{\langle\psi|\psi\rangle}=\frac{\langle\psi|\hat A|\psi\rangle}{\langle\psi|\psi\rangle}

արժեքը, որտեղ \langle\psi|\phi\rangle-ով նշանակված է |\psi\rangle և |\phi\rangle վեկտորների սկալյար արտադրյալը։

Համիլտոնյան համակարգի մաքուր վիճակի ժամանակային փոփոխությունը որոշվում է Շրյոդինգերի հավասարումով՝

~i\hbar\frac{\partial}{\partial t}|\psi\rangle= \hat{H}|\psi\rangle ,

որտեղ ~\hat{H}-ը համիլտոնյանն է։

Այս դրույթների հիմնական հետևությունները.

  • Ցանկացած քվանտային դիտարկվող օբյեկտի չափման ժամանակ հնարավոր են միայն նրա մի շարք ֆիքսված արժեքների ստացում, որոնց սեփական արժեքների հավասար են իրենց օպերատորի՝ դիտարկվող օբյեկտի սեփական արժեքներին։
  • Դիտարկվող օբյեկտները միաժամանակ չափելի են (չեն ազդում մեկը մյուսի չափման արժեքների վրա) միայն և միայն այն դեպքում, երբ դրանց համապատասխանող ինքնահամալուծ օպերատորները փոխատեղելի են։

Այս դրույթները թույլ են տալիս ստեղծալ մաթեմատիկական ապարատ, որը պիտանի է մաքուր վիճակներում գտնվող համիլտոնյան համակարգերի քվանտային մեխանիկայի խնդիրների լայն տիրույթի լուծման համար։ Սակայն քվանտամեխանիկական համակարգերի ոչ բոլոր վիճակներն են մաքուր։ Ընդհանուր դեպքում համակարգի վիճակը խառն է և նկարագրվում է խտության մատրիցով, որի համար իրավացի է Շրյոդինգերի ընդհանրավցած հավասարումը՝ ֆոն Նեյմանի համասարումը (համիլտոնյան համակարգերի համար)։ Քվանտային մեխանիկայի հետագա ընդհանրացումները բաց, ոչ համիլտոնյան և դիսիպատիվ քվանտային համակարգերի համար հանգեցնում են Լանդբլանդի հավասարմանը։

Շրյոդինգերի ստացիոնար հավասարումը[խմբագրել]

Դիցուք \psi (\vec{r}) -ը M կետում մասնիկի գտնվելու հավանականության լայնույթն է (ամպլիտուդը)։ Շրյոդինգերի ստացիոնար հավասարումը թույլ է տալիս որոշել այն։ \! \psi (\vec{r}) ֆունկցիան բավարարում է

 - {{\hbar}^2 \over 2 m} {\nabla}^{\,2} \psi + U(\vec{r}) \psi = E \psi

հավասարմանը, որտեղ {\nabla}^{\,2}-ն Լապլասի օպերատորն է, U=U(\vec{r})-ն՝ մասնիկի պոտենցիալ էներգիան որպես ֆունկցիա \vec{r}.ից։


Հայզենբերգի անորոշությունների սկզբունքը[խմբագրել]

Անորոշությունների սկզբունքը ծագում է երկու ցանկացած փոփոխական վիճակների միջև, որոնք նկարագրվում են չկոմուտացվող օպերատորներով։

Կոօրդինատի և իմպուլսի անորոշություն

Դիցուք \Delta x\,x\, առանցքով շարժվող մասնիկի M\, կոօրդինատի միջին քառակուսային շեղումն է, \Delta p\,-ն՝ իմպուլսի միջին քառակուսային շեղումը։ \Delta x\, և \Delta p\, մեծությունները կապված են հետևյալ անհավասարությամբ՝

 \Delta x \Delta p \frac{\hbar}{2}

որտեղ h-ը Պլանկի հաստատունն է, իսկ \hbar=\frac h {2\pi}։ Համաձայն անորոշությունների սկզբունքի՝ հնարավոր չէ բացարձակ ճշգրտությամբ միաժամանակ որոշել մասնիկի կոօրդինատները և արագությունը։ Օրինակ, Որքան մեծ է մասնիկի կոօրդինատի որոշման ճշգրտությունը, այնքան փոքր է արագության որոշման ճշգրտությունը։

Էներգիայի և ժամանակի անորոշություն

Դիցուք ΔЕ-ն մասնիկի էներգիայի միջինքառակուսային շեղումն է, իսկ Δt-ն՝ մասնիկի հայտնաբերելու համար պահանջվող ժամանակը։ E±ΔЕ էներգիայով մասնիկի հայտնաբերման Δt ժամանակը որոշվում է

 \Delta E \Delta t \geqslant \frac{\hbar}{2}

անհավասարությամբ։

Քվանտային մեխանիկայի արտառոց երևույթները, մտային փորձերը և պարադոքսները:[խմբագրել]

Դիտողություններ[խմբագրել]

  • Սովորաբար քվանտային մեխանիկան ձևակերպվում է ոչ ռելյատիվիստական համակարգերի համար։ Ստանդարտ քվանտամեխանիկական մոտեցման շրջանակներում, ինչը ենթադրում է, որ համակարգի մասնիկների թիվը հաստատուն է, ռելյատիվիստական էներգիա ունեցող մասնիկների դիտարկումը բախվում է դժվարությունների հետ, քանի որ բավականաչափ մեծ էներգիայի դեպքում մասնիկները կարող են փոխակերպվել մեկը մյուսի։ Այդ դժվարությունները վերանում են դաշտի քվանտային տեսությունում, որը և ռելյատիվիստական քվանտային համակարգերի ինքնահամաձայնեցված տեսությունն է։
  • Քվանտային մեխանիկայի կարևոր հատկություններից մեկը համապատասխանության սկզբունքն է. Քվանտային մեխանիկայի շրջանակներում ապացուցվում է, որ գործողության մեծ արժեքների սահմաններում (քվազիդասական սահման) և այն դեպքում, երբ քվանտային համակարգը համագործակցում է արտաքին աշխարհի հետ (ապակոհերենտություն) քվանտային մեխանիկայի հավասարումները վերածվում են դասական մեխանիկայի հավասարումների (Էռենֆեստի թեորեմը)։ Այսպիսով, քվանտային մեխանիկան չի հակասում դասական ֆիզիկային, այլ լրացնում է նրան միկրոսկոպական տիրույթներում։
  • Քվանտային համակարգերի որոշ հատկություններ (կոօրդինատը և իմպուլսը միաժամանակ չափելու անհնարինությունը, մասնիկի որոշակի հետագծի գոյություն չունենալը, հավանակային նկարագրումը, դիտարկվող մեծությունների միջին արժեքների դիսկրետությունը) անսովոր են թվում։ Դա չի նշանակում, որ դրանք ճիշտ չեն, այլ նշանակում է, որ մեր առօրյա ինտուիցիան երբեք չի բախվել նման երևույթների հետ, այսինքն՝ այս դեպքում “առողջ բանականությունը” չի կարող չափանիշ լինել, քանի որ այն պիտանի է միայն մակրոսկոպական համակարգերի համար։
  • Քվանտային մեխանիկան ինքնահամաձայնեցված մաթեմատիկական տեսություն է, որի կանխատեսումները համաձայնվում են փորձի հետ։ Ներկայումս առօրյա կյանքում օգտագործվող մեծ թվով սարքերի աշխատանքը հիմնված է քվանտային մեխանիկայի օրենքների վրա, օրինակ՝ լազերը կամ սկանավորող թունելային միկրոսկոպը։
  • Դասական մեխանիկան անընդունակ է բացատրել էլեկտրոնների շարժումը ատոմի միջուկի շուրջ։ Օրինակ, համաձայն դասական էլեկտրադինամիկայի, ատոմի միջուկի շուրջը մեծ արագությամբ պտտվող էլէկտրոնը պետք է էներգիա ճառագի։ Այդ դեպքում պետք է նվազի նրա կինետիկ էներգիան և էլեկտրոնը պետք է ընկնի միջուկի վրա։ Տարրական մասնիկների մակարդակում գործող պրոցեսների համար պահանջվեց նոր տեսություն։ Քվանտային տեսությունը միանգամայն նոր հայացք է համակարգին, այն թույլ է տալիս մեծ ճշտությամբ նկարագրել էլեկտորնների և ֆոտոնների անսովոր վարքը։


Էյնշտեյնի-Պոդոլսկու-Ռոզենի պարադոքսը[խմբագրել]

Էյնշտեյնի-Պոդոլսկու-Ռոզենի պարադոքսը(ԷՊՌ պարադոքսը), մտային փորձի օգնությամբ քվանտային մեխանիկայի ոչ կատարյալ լինելը ցույց տալու փորձը կայանում է միկրոօբյեկտների պարամետրերի մտովի չափման մեջ, առանց այդ օբյեկտի վրա որևէ ազդեցության: Այդպիսի մտովի չափման նպատակը կայանում է միկրոօբյեկտի վիճակի մասին ավելի շատ տեղեկատվություն հավաքելու մեջ, քան տալիս է քվանտային մեխանիկան դրա վիճակի մասին:

Պարադոքսի պատմությունը[խմբագրել]

1927թվականին Սոլվեևսկյան 5-րդ գիտաճողովում Էյշտեյնը կտրականապես դեմ ելույթ ունեցավ Մաքս Բորնի և Նիլս Բորի կոլենհագենյան մեկնաբանությանը՝ քվանտային մեխանիկայի մաթեմատիկական մոդելին վերաբերվելով որպես իրական հավանականություն: Նա հայտարարեց, որ այս մեկնաբանության կողմնակիցները կարիքից դրդված բարեգործություն են կատարում, իսկ հավանական բնութագիրը լոկ վկայում է նրա մասին, որ միկրոպրոցեսների ֆիզիկական էության մասին գիտելիքներն ավարտված չեն:[1] Ահա այսպես ծագեց Բորի և Էյնշտեյնի վեճը ալիքային ֆուկցիայի ֆիզիկական իմաստի մասին:

1935 թվականին Էյնշտեյնը Բորիս Պոդոլսկու և Նաթան Ռոզենի հետ հոդված գրեց. Կարելի արդյոք ֆիզիկական իրականության քվանտային մեխանիկայի նկարագրությունը համարել կատարյալ,[2] որտեղ նկարագրեց մտային փորձը, որը հոդվածի պատճառով կոչվեց Էյնշտեյն-Պոդոլսկու-Ռոզենի պարադոքս:

Այս հոդվածի հրատարակումից հետո Նիլս Բորը հոդված հրատարակեց նույն վերնագրով, որում նա քվանտային մեխանիկայի հավանական նկարագրության օգտին մի քանի փաստեր և Էյնշտեյնյան հարաբերականության տեսության դիրքերի միջև որոշակի նմանություններ բերեց: 1952 թվականին Բորը ԷՊՌ-ի փորձի օպտիկական տարբերակի միջոցով փորձի հնարավորությունը ենթադրեց, որը կարող էր լուծել Էյնշտեյն-Բորի վեճը:

1964թվականին Բելլը[3] բանաձև ներմուծեց՝ օգտագործելով լրացուցիչ պարամետրեր, որոնք կարող էին բացատրել քվանտային երևույթների հավանականությունը: Դրանց միջոցով ստացված անհավասարությունը պետք է ցույց տար, որ կարող են արդյոք լրացուցիչ պարամետրերը քվանտային մեխանիկայի նկարագրությունը դարձնել ոչ թե հավանական, այլ դետերմինանտ: Բելլի անհավասարության բավարարման դեպքում այդպիսի դետերմինանտ նկարագրությունը ՝ լրացուցիչ պարամետրերի օգտգործմամբ, անհնարին է: Նման ձևով, փորձով հարավոր եղավ ստանալ հեռավոր չափումների միջև հարաբերակցությունը, նկարագրող որոշիչ մեծությունը և նրա հիման վրա ասել, որ արդյոք քվանտային նկարագրությունը հավանակն է թե դետերմինանտ: 1972-թվականին Ստյուարտ Ֆրիդմանի և Ջոն Կլաուզերի կողմից[4] Բերկլում Կալիֆորնիայի համալսարանում կատարված փորձի արդյունքները քվանտային մեխանիկայի համաձայնությունը և Բելլի անորոշության խախտումը գրանցեցին: Այնուհետև Հարվորդի համալսարանում Խոլտը և Պիպկինը քվանտային մեխանիկայի հետ համընկնող և Բելլի անհավասարությունը բավարարող արդյունքներ ստացան:

1976-թվականին Էդվարդ Ֆրայը և Ռենդել Թոմպսոնը[5] Հյուստոնում պատրաստեցին փոխկապակցված ֆոտոնների ավելի կատարելագործված աղբյուր և նրանց արդյունքը համընկավ քվանտային մեխանիկայի հետ: Նրանք Բելլի անհավասարության խախտումը վերականգնեցին : Բոլոր այս փորձերը կատարվել են միաուղի բևեռացուցչի միջոցով և տարբերվում են միայն փոխկապակցված ֆոտոնների աղբյուրներով և ստացումով: Այդպիսի պարզեցման դեպքում փորձերում օգտագործվում են բևեռացուցիչներ, որոնք բաց են թողնում զուգահեռ բևեռացված լույսը, բայց ոչ փոխուղղահայաց ուղղությամբ լույսը: Դրա համար կարելի ստանալ միայն մեծությունների մի մասը, որոնք անհրաժեշտ են հեռավոր չափումների միջև փոխկապակցումը հաշվելու համար: Փորձի ճշգրտությունը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ է ունենալ լավ կառավարվող երկուղի բևեռացուցիչ:

1982-1985 թթ-ին Ալան Ասպեն, օգտագործելով համապատասխան սարքավորում, բարդ փորձերի շարք իրականացրեց,որոնց արդյունքները քվանտային մեխանիկայի արդյունքների հետ համընկան և հաստատեցին Բելլի անորոշությունների խախտումը: Մինչև այժմ փորձերի կատարումը շարունակվում է և հենց Ալան Ասպեն վերջնական հաշվարկը պետք է կատարի առանց որևէ խոռոչ թողնելու, որը դեռ չի կատարվել և թաքնված պարամետրերի տեսության հետևորդները շեշտադրում են նոր դետալներ քվանտային մեխանիկայի ամբողջ տեսության համար: Այժմ միայն հայտնի է այն, որ թաքնված պարամետրերի տեսության ամենապարզ տեսքերը իրականում չեն համընկում, իսկ բարդ տեսքերը դեռևս կառուցված չեն:

Պարադոքսի բացատրությունը[խմբագրել]

ԷՊՌ փորձը, հեղինակների տեսանկյունից, հնարավորություն է տալիս միաժամանակ ճշգրտորեն չափել մասնիկի կոորդինատն ու իմպուլսը: Միևնույն ժամանակ քվանտային մեխանիկայում ապացուցվում է, որ այդպիսի չափումները անհնարին են: Դրանց հիման վրա Էյնշտեյնը Պոդոլսկին և Նաթան Ռոզենը եզրակացություն կատարեցին քվանտային տեսության ոչ կատարյալ լինելու մասին: Իրականում փորձը չի հակասում քվանտային մեխանիկային և հեշտությամբ լուծվում է նրա օգնությամբ: Թվացյալ հակասությունը առաջանում է այն պատճառով, որ չափումներ հասկացությունը ունի մի քանի տարբեր իմաստներ դասական և քվանտային տեսություններում: ԷՊՌ փորձի անսովոր լինելը դասական մեխանիկայի տեսակետից կայանում է նրանում, որ առաջին մասնիկի իմպուլսի արդյունքում երկրորդ մասնիկի վիճակը փոխվում է, մասնիկները գտնվում են իրարից բավականին հեռավորության վրա: Այստեղ արտահայտվում է քվանտային մեխանիկայի ոչ տեղային բնութագիրը: Միևնույն ալիքային ֆուկցիայով բնութագրվող երկու մասնիկներից բաղկացած համակարգը, այդ մասնիկների հասարակ գումար չի հանդիսանում, եթե նույնիսկ նրանց միջև փոխազդեցություն չկա: Այդպիսի համակարգի վիճակը կարող է փոխվել չափումների արդյուքում: Այդ տեսակետից ԷՊՌ-ի նախնական կցումը թերի է, քանի որ չափման արդյունքում այդ երկու համակարգերը չեն փոխազդում, որի արդյուքում առաջին մասնիկի նկատմամբ գործողությունը ինչպիսին էլ չլինի, երկրորդ համակարգի նկատմամբ իրական փոփոխություն չի առաջանա: Ալիքային ֆուկցիան ոչ տեղային մեծություն է, և մասնիկների միջև հեռավորությունը ինչպիսին էլ որ լինի, ոչ մի դեր չի կատարում: Մտային ԷՊՌ փորձը և նրա հետ կապված քվանտային մեխանիկայի ոչ տեղայնացումը ներկա ժամանակում մեծ ուշադրություն է գրավում՝ կապված քվանտային տեղեպորտացիայի նկատմամբ փորձերի հետ: Պատմականորեն ԷՊՌ պարադոքսում, դրան հետևած Բորի և Էյնշտեյնի միջև քննարկումը կարևոր դեր են կատարել այնպիսի հասկացությունների պարզաբանման համար, ինչպիսիք են հանդիսանում՝ «տեսության ամբողջականություն», «ֆիզիկական իրականություն» և «համակարգի վիճակ»:

Գրականություն[խմբագրել]

  • Սահակյան Գ. Ս., Չուբարյան Է. Վ., Քվանտային մեխանիկա, ԵՊՀ հրատ., 2009, ISBN 978-5-8084-1133-3
  • Reid M. D. et al. Colloquium: the Einstein-Podolsky-Rosen paradox: From concepts to applications (англ.) // Reviews of Modern Physics. — 2009. — Т. 81. — № 4. — С. 1727–1751. DOI:10.1103/RevModPhys.81.1727

Հղումներ[խմբագրել]

  1. Кузнецов Б. Г. Эйнштейн. Жизнь. Смерть. Бессмертие. — 5-е изд., перераб. и доп. —М.: Наука, 1980. — С. 535-537.
  2. Einstein A, Podolsky B, Rosen N (1935). «Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?». Phys. Rev. 47 (10): 777–780.DOI:10.1103/PhysRev.47.777.
  3. David Lindley (2005). «What's Wrong with Quantum Mechanics?». Phys. Rev. Focus 16(10).
  4. S.J. Freedman and J.F. Clauser, Experimental test of local hidden-varible theories, Phys. Rev. Lett. 28, 938 (1972)
  5. E.S. Fry, R.C. Thompson, Experimental test of local hidden-varible theories, Phys. Rev. Lett. 37, 465 (1976)