 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( ноябрь 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
В квантовой механике , то проблема моттовская является парадоксом , который иллюстрирует некоторые из трудностей понимания природы коллапса волновой функции и измерения в квантовой механике. Проблема была впервые сформулирована в 1929 году сэром Невиллом Фрэнсисом Моттом и Вернером Гейзенбергом , иллюстрируя парадокс коллапса сферически-симметричной волновой функции на линейные треки, наблюдаемые в камере Вильсона . [1] : 119ff
На практике практически все эксперименты по физике высоких энергий , например, проводимые на коллайдерах частиц , включают волновые функции, которые по своей сути являются сферическими. Тем не менее, когда результаты столкновения частиц обнаруживаются, они неизменно имеют форму линейных треков (см., Например, иллюстрации к статье о пузырьковых камерах ). Несколько странно думать, что сферически-симметричная волновая функция должна наблюдаться как прямая дорожка, и тем не менее это происходит ежедневно во всех экспериментах с коллайдерами частиц.
Родственный вариант формулировки был дан в 1953 году Маврикием Реннингером и теперь известен как мысленный эксперимент Реннингера с отрицательным результатом . В этой формулировке отмечается, что отсутствие обнаружения частицы также может составлять квантовое измерение; а именно, что измерение может быть выполнено, даже если никакая частица не обнаружена.
Анализ Мотта [ править ]
В первоначальной формулировке Мотта и Гейзенберга 1929 г. рассматривалась сферическая волновая функция альфа-луча, испускаемого при распаде радиоактивного атомного ядра . Было отмечено, что результат такого распада всегда наблюдается в виде линейных следов, наблюдаемых в камере Вильсона . Интуитивно можно было подумать, что такая волновая функция должна случайным образом ионизировать атомы по всей камере Вильсона, но это не так. Мотт продемонстрировал, что, рассматривая взаимодействие в конфигурационном пространстве, где все атомы камеры Вильсона играют роль, очень вероятно, что все конденсированные капли в камере Вильсона будут лежать близко к одной прямой. Неясно, к какой прямой сузится волновой пакет; распределение вероятностей прямых треков сферически симметрично.
Современные приложения [ править ]
В наше время проблема Мотта иногда рассматривается теоретически в контексте астрофизики и космологии, где рассматривается эволюция волновой функции от Большого взрыва или других астрофизических явлений.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Белл, Дж. (2004).Разговорчивый и невыразимый в квантовой механике (2, исправленное, иллюстрированное изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521523387. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- Невилл Мотт , "Волновая механика следов α-лучей", Труды Королевского общества (1929) A126 , стр. 79-84, DOI : 10.1098 / rspa.1929.0205 . (перепечатано как Раздел I-6 квантовой теории и измерений , JA Wheeler. и WH Zurek, (1983) Princeton).
