Kopenhagen təfsiri

Kopenhagen təfsiri — Nils Bor və Verner Heyzenberq tərəfindən 1927-ci ildə Kopenhagendə birgə fəaliyyət zamanı kvant mexanikası ilə əlaqədar etdikləri təfsirlərin nəticəsidir. Bor və Heyzenberq Kvant mexanikası ilə əlaqədar müxtəlif suallara cavab verməyə çalışmışdılar.

Kvant mexanikasının başlıca problemlərindən biri, nəticənin müşahidəçi tərəfindən öyrənilməsindən sonramı, yoxsa cihaz tərəfindən qeydə alınmasından sonramı ölçməyin tamamlanmış qəbul ediləcəyidir. Daha sonra da görüldüyü kimi, kvant mexanikasının Kopenhagen təfsirinə görə, ölçmənin edilməsinin bilinməsi, müşahidəçinin ölçmədən əvvəl var olan məlumatlılıq halında dəyişiklik edir. Yəni, məlumat azalmasına səbəb olur. Müşahidəçinin məlumatlılıq halını, müşahidəçinin ölçmə müddətinin sonunda qavradığı təcrübəyə əsaslanan məlumatı müəyyənləşdirir. Bu məlumat halları, müşahidəçinin məlumatlılıq halına (subyektiv) bağlıdır. Bəhs edilən əlaqədən dolayı, fiziki reallıqda reallaşmış bir hal ilə reallaşacağı irəli sürülən hal arasına "subyektiv müşahidəçi" faktoru yerləşdirilir. Bu subyektivlikdən qurtulmaq mümkün deyil. Dünya iki hissəyə ayrılır: kvant varlıqları (ehtimal dalğaları) və klassik ölçmə vasitələri olan real nəsnələr (obyektlər). Real nəsnələrlə, sadəcə bir ölçmə nəticəsi olanlar real qəbul edilə bilər. Bunun xaricində real olan haqqında heç bir şey deyilə bilməz. Əlimizə təcrübə etmək üçün bir atom aldığımızda və bir müddət sonra təcrübəni etmiş olsaq, atomun hazırlanmasıyla təcrübənin edilməsi arasında keçən müddətdə, atom haqqında, o ya da bu doğrudur demək mümkün deyil. Sadəcə atomu birbaşa müşahidə etdiyimiz/ölçdüyümüz vaxt anında sistemdə "çökmə" baş verdiyindən, ancaq o vəziyyətdən sonra reallıqdan danışa bilərik.

Kopenhagen təfsiri, mikrokainat kvant sistemləri və makrokainat ölçmə alətlərini ayırır. Başlanğıcdakı hadisə və ya cisim (elektronun yarıqdan keçişi, foton və ya atom) klassik qeyd alətləriylə ölçmə reallaşan zəncirləmə reaksiyalarla nəticə sabitlənir, yəni dalğa funksiyası geri dönüşümsüz olarak çökür. Müşahidəylə ya da ölçməylə görülən şey təsadüfi seçimlərin nəticəsidir. Olacaq şeylərin seçimi olmaz. Ehtimallar və ona bağlı müəyyənsizliklər təbiətin özünü təşkil edir. Kvant genlikləri fərqli nəticələrin ehtimallarını verir və nə olacağı müşahidə edildiyi anda sabitlənir. Gələcək, keçmişdəki bəlli, "müəyyən edilən" qaydalar tərəfindən təyin edilməz.

Ölçmə ifadəsindən yola çıxılaraq, reallaşacağı iddia edilən fiziki halın nəzəri bilgisi Ölçmə(t)(t+T) ilə simvollaşdırıla bilər. Ancaq bu nəzəri bilgi, "müşahidəçinin məlumatlılıq halından" asılıdır. Məlumatlılıq hal subyektiv bir anlayışdır. Reallaşacağı iddia edilən halın müşahidəçinin ölçmə ilə qavradığı təcrübəyə əsaslanan məlumata dayandırılmasının səbəbi ilə müəyyənləşdirmə müddətinin "müşahidəçi məlumat halından" qaynaqlanan subyektiv bir tərəfi vardır. Bu səbəblə, kvant mexanikasının Kopenhagen təfsiri edilərkən, ancaq "Müşahidəçi dəqiq bir subyektiv müşahidə etmişdir" ifadəsi keçərli ola bilər. Kopenhagen təfsirində subyektivliyin dozası biraz artmışdır. Çünki müşahidəçi ölçmə etdikdən sonra, sistemin halını ψM yerinə ψMx kimi müəyyənləşdirər. Bu hal düşürülən ölçmə fəaliyyətidir və "müşahidəçinin məlumatlılıq halındakı dəyişiklik" olarak da adlandırıla bilər.

Bir kvant hadisəsini, "ölçmə aləti", "ölçülən dənəcik" və ikisi arasındaki "təsir" müddətini istifadə etmədən tərif etmək mümkün deyil. Ölçmə müddətində "ölçən" və "ölçülən" şeylərin missiyalarını ayrı-ayrı müəyyənləşdirmək mümkün olmadığından, Kopenhagen təfsirinə görə nəyin ölçən, nəyin ölçülən olduğunu ayırmaq imkansızdır. Bir nəsnə/obyekt (ölçülən) – subyekt (ölçən) qarışıqlığını meydana gətirir. Bu bir mənada, xüsusiyyətləri öyrənilən şey (ölçülən-nəsnə) ilə bu dinamik xüsusiyyətləri öyrənən şeyin (ölçən-subyekt) bir-birinə qarışmasıdır. Bu vəziyyət Berkeleyin idealizminin modern yansıması kimidir.

1997-ci ildə UMBCdə keçirilmiş qeyri-rəsmi sorğuya görə yarıdan çox iştirakçı Kopenhagen təfsirini dəstəkləyir. Səslər cədvəldəki şəkildə paylanıb:

Təfsir (interpretasiya)	Səs verilib
Kopenhagen təfsiri	13
Çoxlu dünyalar təfsiri	8
Pilot-dalğa nəzəriyyəsi (Bom təfsiri)	4
Consistent histories	4
Ghirardi–Rimini–Weber theory	1
Təklif olunanlardan heç biri/Səs verilmiyib	18

Aşağıdakı prinsiplər Kopenhagen təfsirinin ifadə etdiklərindəndir.

Makroskopik sistemlər, klassik fizika nəzəriyyələri (izafiyyət, dinamika v.s.) ilə, mikroskopik sistemlər kvant mexanikasının prinsipləri istifadə edilərək araşdırılır. Burada Bor, mikroskopik və makroskopik sistemlər olaraq halları dəqiq bir şəkildə ikiyə ayırır. Ancaq yenə Bora görə bir kvant vəziyyətində hökm sürən kvant sayları böyüdükcə, kvant davranışlar klassik fizikaya get-gedə daha çox uyğunluq təmin edir.

Bir mikroskopik sistemin fiziki vəziyyətlərini (vəziyyəti, pozisiyası və momentumu kimi) təşkil edən bir dalğa funksiyası Ψ vardır. Bu funksiyaya, Hilbert Fəzasındakı bir vektor deyilə bilər. Ancaq bu vektor iki ölçülü, (x,y) olaraq ifadə edilən bir vektor deyil.

P=Ψ*(x,y,z)Ψ(x,y,z) ifadəsi, hər hansı bir parçacığın bir (x,y,z) nöqtəsində olma (pozisiya) ehtimalıyla düz mütənasibdir. Hesab bu prinsipə görə edilməlidir: Qeyd etdiyimiz parçacıq nəticədə fəzada hər hansı bir yerdədir. Yəni Ρ bütün fəzanı əhatə edəcək şəkildə hesablandığında nəticə 1 çıxmalıdır. Bu parçacıq mütləq şəkildə fəzadadır. Bu fəaliyyət dalğa funksiyasını normallaşdırmaqdır.

Klassik fizikadakı dəyişkənlər kvant fizikasında, 2. Prinsipdə ifadə edilen sonsuz fəzadakı sonsuz ölçülü vektorların üzərində təsirləri olan matrislərə çevrilirlər. Təcrübələr, bu matrislərin öz dəyərlərini ölçərlər. Özdəyərlər müşahidə edilirlər; bunlar təcrübə kəşflərini təşkil edirlər.

A, fiziki bir dəyişkəni ifadə edən sonsuz bir matrisi, Ψ(n) bir qatqısız dalğa funksiyasını, a(n) isə A xüsusiyyətinin kvant sistemi Ψ(n) vəziyyətindəki özdəyərini (müşahidə edilən dəyərini) təmsil etsin.

Dalğa funksiyasını süperpoza etsək;

Ψ=c(1)Ψ(1)+c(2)Ψ(2)+... c(n)Ψ(n)

şəklində yeni bir dalğa funksiyası meydana gəlir. c(n) kompleks əlavə sayları. Əgər Ψ normalizə edilmişsə, sistem bu vəziyyətdəykən A'nın dəyəri ölçüləndə a(n) (özdəyəri) dəyərinin tapılması ehtimalı c*c(n)'dır.

5. Prinsipdə dediyimiz ölçmə əgər a(n) özdəyərini verərsə, dalğa funksiyası Ψ(n) halına keçər. Yəni bundan sonrakı bütün ölçmələr a(n) dəyərini verəcəkdir. Yəni müşahidə ya da şüur, dalğa funksiyasını çökdürmüşdür.

Bu hal klassik fizikadakı saat kimi işləyən kainat modelini yıxmışdır.

• Şredingerin pişiyi
• Pilot-dalğa nəzəriyyəsi
• Çoxlu dünyalar təfsiri
• Von Neyman təfsiri