מה זה אומר · יחידה 11 מתוך 22
מה קורה ברגע המדידה
פרק 10 · שתי מערכות הפעלה
עכשיו אפשר לנסח את הבעיה שנמצאת בלב התחום, ושעדיין פתוחה. תורת הקוונטים כפי שנלמדת עובדת בשני מצבי הפעלה שונים לגמרי:
כשאין מדידה — כשיש מדידה; מה קורה — פונקציית הגל מתפתחת לפי משוואת שרדינגר — מתקבלת תוצאה אחת מסוימת; אופי — רציף, חלק, הפיך — קופצני, בלתי הפיך; ניבוי — דטרמיניסטי לחלוטין — הסתברותי בלבד; סופרפוזיציה — נשמרת — נעלמת
המעבר מהעמודה הראשונה לשנייה נקרא קריסת פונקציית הגל. וזאת נקודת הכאב: המשוואה של התיאוריה לא מכילה שום דבר שמייצר קריסה. הקריסה הוכנסה בידיים, כחוק נוסף, כי בלעדיה התיאוריה לא מתאימה למה שרואים.
נשאלת השאלה המתבקשת: מה בדיוק סופר כ"מדידה"? מכשיר עשוי מאטומים, ואטומים מצייתים לתורת הקוונטים. אז למה המכשיר לא נכנס בעצמו לסופרפוזיציה ביחד עם החלקיק? ואם כן — למה אנחנו לא רואים את זה? זו בעיית המדידה, והיא בת מאה שנה.
מה כן ידוע: לפחות חלק מהתשובה, כאמור, היא דקוהרנטיות. הרגע שבו סופרפוזיציה מפסיקה להיות ניתנת לזיהוי הוא הרגע שבו המידע עליה זולג לסביבה — למספר גדול מספיק של חלקיקים אחרים, בצורה שאי אפשר לאסוף אותם בחזרה. זה תהליך פיזיקלי מובן, מחושב, ונמדד במעבדות. הוא גם מסביר למה הגבול בין קוונטי לקלאסי אינו קו חד אלא שאלה של קנה מידה, בידוד וטמפרטורה.
מה שדקוהרנטיות לא מסבירה, לדעת רבים, זה למה בסוף רואים דווקא תוצאה אחת. על זה — בפרק הפרשנויות.
להעמיק: שווה לשמור בראש הבחנה שימושית: קיים הבדל בין הפורמליזם (המשוואות — עליהן אין ויכוח, והן מדויקות עד 12 ספרות בחלק מהמקרים), לבין הפרשנות (מה זה אומר על המציאות — כאן יש ויכוח חריף). כשמישהו אומר "פיזיקאים לא מבינים קוונטים", הוא בדרך כלל מתכוון לחלק השני, גם אם הוא לא יודע את זה.
עובדות מפתח
- חלק
- מה זה אומר
- נושא
- בעיית המדידה
להעמיק
הסילבוס של היחידה. כל קישור נבדק — מה שלא עבד, לא נכנס.
❯לקריאה
- בעיית המדידההערך שמגדיר את הקושי המרכזי: למה התיאור המתמטי הרציף מפסיק לעבוד ברגע המדידה, ואילו פתרונות הוצעו.
- דה־קוהרנטיות קוונטיתהדליפה של התכונות הקוונטיות אל הסביבה — הרעיון שמסביר למה איננו רואים סופרפוזיציה בעולם היומיומי.
- העולם המוזר של מכניקת הקוונטיםמשל הכדור מאחורי הווילון: אי־הידיעה בקוונטים אינה בורות שלנו אלא מצב אמיתי של הטבע.
- לצפות בקריסה בזמן אמתניסויים שמצליחים לצפות בקריסת פונקציית הגל ואפילו להפוך אותה באמצע, מה שמראה שהיא אינה בהכרח רגע חד ומיידי. באנגלית.