Въпросът за колапса на вълновата функция - един от най-мистичните в съвременната физика

Въпросът за колапса на вълновата функция се смята за един от най-интригуващите в съвременната физика. И тъй като същността на самата вълнова функция е неособено изяснена, то въпросът придобива мистичен оттенък.

Обикновено в опитите за обяснения се акцентира върху екзотичните странности в поведението на елементарните материални частици. Твърди се, че явленията в микросвета нямат аналог в макросвета и затова не могат да бъдат илюстрирани с примери.

Аз мисля, че в областта на илюстрациите невъзможни неща няма. Това е доказано от Пикасо и Дали. Всичко е въпрос на изобретателност, пише Рангел Колесин в статия за megavselena.bg. 

Салвадор Дали: Единствената разлика между мен и един луд е, че аз не съм луд

Всеки опит за обяснение на същността на вълновата функция започва с паралел между класическата и квантова механика. Да се подчиним на това правило.

Та, макар и да е банално, трябва да напомним, че в класическата механика движението на телата е детерминирано. Това означава, че е необходимо и достатъчно да са известни началните параметри на движението и по тях може да се определи напълно протичането му във времето и пространството.

Но това не било в сила за движението на елементарните частици (като например електрони), защото тогава се проявявали техните вълнови свойства (да си спомним за дуализма „вълни–материя”).

Учени стигнаха до заключението, че електроните „не знаят“ кога се раждат

Съвременната физика е намерила начин да определя само вероятните резултати от такова движение, като за целта използва вълновата функция. Но се оказва, че тази функция не търпи измервания. При всяко посегателство към нея тя колабира и нищо не е в състояние да я реанимира! Въпросът е: Може ли това да се илюстрира нагледно? Да, може.

"Котката на Шрьодингер" може да обедини относителността и квантовата механика

Да започнем с илюстрация на движението по законите на класическата механика. Да допуснем, че автомобил потегля от Бояна за Орландовци, по оптималния път, със скорост 60 км/час. Това е достатъчно, за да се изчисли местонахождението му във всеки даден момент – да речем, на петата минута ще бъде на Петте кьошета, на осмата – при „Св. Ал. Невски“, и на десетата – при гробищата.

С класиката всичко е ясно и точно. Но как да се илюстрира вълново движение? Елементарно – поверяваме колата на пиян шофьор! Той ще се движи на зигзаг – като вълна, ще се блъсне в десетки паркирани коли, ще обърка улиците и след десетина минути ще бъде с еднаква вероятност в Красно село, в Подуяне или около гарата, но вие с увереност можете да разчитате на вълновата функция, която предсказва, че той рано или късно, жив или мъртъв, ще пристигне в Орландовци.

А как колабира такава функция? Нали трябва наблюдател, който да прави измерване? Да, има наблюдател – това е катаджия, който забелязва лъкатушещата кола, локализира я и… прави замерване на съдържанието на алкохол… Замерването показва три промила, вследствие на което вашата вълнова функция колабира – колата няма да пристигне там, закъдето е тръгнала. Останалото са свидетелски показания на очевидци…

Оказва се, че пияният шофьор може да направи същия цирк, както и движещият се електрон и ако гледате на физиката като на шоу бизнес, то нямате основания за безпокойство. Как да обясните научно на клиентите неприятностите с колапса на вълновата функция?

Единият начин е, като се придържате към математиката – всяко измерване е по същество локализация, което прави излишна вероятностната представа – т.е. вълновата функция е изиграла блестящо своята роля и повече не е необходима. Така поражението се превръща в победа!

Другият начин е да се придържате към физиката – примерът с колата: всяка кола има двигател, а спецификата на измерването в микросвета е еквивалентна на монтаж на още един двигател на колата. Това, естествено, променя марката на колата и движението ѝ вече ще се описва с нова вълнова функция! И, както е казал Остап Бендер, публиката се разотива доволна по домовете…

Но ако се отнасяте сериозно и с уважение към Природата, ще са ви необходими много повече усилия. Преди всичко ще трябва да осъзнаете, че колапсът на вълновата функция не е проблем на Природата и можете спокойно да забравите за него. Да го решават тези, които са го измислили! Второто нещо, което трябва да осъзнаете, е, че проблемът с вълновия характер на движението на елементарните частици не може да се реши самостоятелно или интуитивно.

В този аспект всички възможни решения са отдавна изчерпани. Вълновото движение на материята е забатачен проблем и той трябва да се реши едновременно с всички останали забатачени проблеми, придобили статут на „фундаментални”. Още от самото начало трябва да осъзнаете, че вълновият характер на движението се отнася не само за елементарните частици.

Разликите в поведението на покояща се и движеща се материя не зависят от размерите на телата. Всяко движещо се тяло притежава кинетична енергия и инерция, които са количествената и качествена характеристика на вълната на движението (Дьо Бройлова вълна). Тази вълна предпазва въртящия се снаряд да не се премята, а жироскопа – да не изменя ориентировката си. Трябва да се върнем на позицията отпреди 100 години – вълни–материя – две дълбоко „непонятни понятия”.

Реалността е под въпрос: китайски физици доказаха парадокса на Харди

Без изясняването на тяхната физична същност, е невъзможно разгадаването на „интимната им връзка”.

С други думи, целесъобразно е да се започне със създаване на Единна теория на Природата, от която да произтече решението на всички фундаментални и не дотам фундаментални проблеми на физиката. Ще възразите: Тази приказка я слушаме вече столетие… Да, така е, но преди столетие данните за Природата са били оскъдни и затова съчиняването на вълновите функции е било наука.

Сега, благодарение на упоритата работа на експериментаторите, Природата е „разказала” много неща за себе си и наука може да бъде само това, което е адекватно с Природата! Трябва малко повече пипе, за да се разбере какво всъщност е казано, по-малко поза, за да може да се отхвърли това, което не е доказано, и много повече работа, за да стане физиката наука за Природата.

Последвайте канала на