Petra schreef: 03 okt 2017 02:31
ALS het niet goed genoeg kunnen meten afvalt, dan is de golffunctie waar.* Het collapse model waar Pallieter het over had.
Wanneer is iets het ene of het andere... wat of wie veroorzaakt die collapse?
http://www.askamathematician.com/2011/0 ... mechanics/
Just to be clear, there doesn’t need to be a person doing a measurement. “Measurement” and “quantum mechanics” may remind you of scientists in labs, but any interaction that conveys information (which in day to day life is basically all of them) is a measurement. If a tree falls in the forest, and no one’s there to see it, the tree and ground still measure each other.
Ik ga het terug even eenvoudiger maken.
De juiste definitie is wanneer er informatie wordt overgedragen, nu is informatie bij kwantum mechanica weer iets dat veel meer inhoudt dan wat jij als informatie uitwisselen verstaat. Om je dat uit te leggen moet ik je ook eigentoestand gaan uitleggen en dat wordt wat moeilijk. Laat het ons erop houden dat wanneer een elementair deeltje "botst" met iets, de golffunctie zal dichtklappen en dat daarna dat deeltje terug naar een golf zal/kan gaan maar wel een iets andere golf. Dit is niet volledig juist maar wel voldoende juist om verder te kunnen.
Dus gaan we even terug naar wat jij nu eigenlijk wil weten:
Is het universum deterministisch?
We hebben al over de chaos theorie gesproken die zegt dat je niet alles exact kan men in de praktijk. Nu zonder de kwantum mechanica zou dat puur theoretisch wel mogelijk zijn. Moest je van elk atoom, elektron, foton,... in het HELE universum weten waar die zich bevinden, welke snelheid en richting die hebben, welke energie (frequentie, temperatuur,...) die hebben,..... Moest je dus alles weten over alles wat er in het universum bestaat, dan zou je perfect kunnen berekenen wat jij binnen 5 jaar om kwart na 3 gaat zeggen. Kan je perfect bereken wat jouw achter achter achter achter ... kleinkinderen binnen 10 000 jaar om kwart na drie gaan vertellen. Kan je perfect berekenen hoe het universum er 20 miljard jaar later gaat uitzien, tot op het allerkleinste detail. Je begrijpt dat dit in de praktijk onmogelijk is, maar zonder de kwantum mechanica zou het in theorie wel kunnen.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Kwantumme ... sequenties
De gevolgen die de onzekerheidsrelatie van Heisenberg met zich mee brengt, zijn niet alleen natuurkundig maar ook filosofisch enorm. Als eerste de natuurkundige gevolgen: in de kwantummechanica beschrijven we het deeltje, zoals gezegd, met een golffunctie en die functie hangt af van de omgeving waarin het zich bevindt. Zowel de positie als impuls (snelheid) van het elektron worden bepaald via de golffunctie. De onzekerheidsrelatie stelt dat de onzekerheid in de bepaling van de plaats, vermenigvuldigd met de onzekerheid in bepaling van de impuls nooit kleiner kan zijn dan een bepaalde waarde. Wordt de onzekerheid van de een kleiner, dan wordt de onzekerheid van de ander per definitie evenredig groter. Dit is een enorme natuurkundige consequentie. Waar de klassieke natuurkunde, die van voor de kwantummechanica, stelde dat we alles in het universum exact kunnen weten als we maar genoeg metingen doen en de metingen nauwkeurig genoeg zijn, daar stelt de kwantummechanica dat we alleen de waarschijnlijkheid kunnen bepalen en dat de onzekerheid in het bepalen van die waarschijnlijkheid gekoppeld is aan andere onzekerheden. Als de een kleiner wordt gemaakt, dan wordt de ander groter. Deze onzekerheid ontstaat niet door onnauwkeurigheid van de gebruikte apparatuur, maar is fundamenteel.
Er zijn verschijnselen die tot nu toe alleen verklaard kunnen worden als we de onzekerheidsrelatie gebruiken. De filosofische implicatie daarvan zou zijn dat processen in de natuur plaatsvinden niet ondanks, maar dankzij de onzekerheidsrelatie van Heisenberg. De filosofische implicatie die de kwantummechanica met zich meebrengt is dat we moeten spreken over 'de waarschijnlijkheid van de positie van een elektron', in plaats van 'de positie van een elektron'. De Heisenberg-relatie stelt bovendien dat er een minimum onzekerheid is in de bepaling. Een filosofische interpretatie van die onzekerheid is 'willekeur' en in die interpretatie zou dus de kwantummechanica dicteren dat er een fundamentele willekeur in de natuur om ons heen is. Dit in contrast met de klassieke, deterministische natuurkunde voordien, die wel een fundamentele willekeur uitsloot. Dit stoorde dan ook ten zeerste de natuurkundigen die hun denkbeelden in de 19e eeuw hadden opgedaan zoals Einstein en Planck. De meesten van deze 'oudere' natuurkundigen hebben de kwantummechanica daarom ook nooit volledig aanvaard.
Volgens een bepaalde zienswijze binnen de kwantummechanica bestaan ten gevolge van het onzekerheidsprincipe deeltjes niet eens totdat er een waarneming plaatsvindt. Schrödinger was door deze zienswijze dermate ontstemd dat hij het beroemde voorbeeld van de kat beschreef, die door dit effect tegelijkertijd zowel dood als levend was. Schrödinger hoopte met dit onmogelijke voorbeeld te laten zien dat deze filosofie belachelijk was en dat men dit denkbeeld maar snel moest laten vallen. Tot zijn verdriet is bijna het tegenovergestelde gebeurd en is Schrödingers kat een geheel eigen leven gaan leiden.
Een ander curieus gevolg van het onzekerheidsprincipe is dat elk deeltje dat zich van A naar B verplaatst elk mogelijk pad tussen A en B daarvoor gebruikt. Voor iedere waarnemer is het echter duidelijk dat dit op macroscopische schaal, dus volgens de klassieke natuurkunde, niet is waar te nemen. Theoretici hebben hiermee geworsteld totdat Richard Feynman aantoonde dat alle paden tegen elkaar wegvallen op één na. Deze methode staat bekend als de padintegraalmethode. Feynman kreeg voor deze ontdekking een Nobelprijs.
Wel, met de kwantum theorie kan dit niet meer.
Ik zal dit even uitleggen met een grap:
Heisenberg wordt tegen gehouden door de politie. De politieman zegt tegen Heisenberg: weet jij wel hoe snel je reed? Jij reed 150 km/h! Verdorie, zegt Heisenberg, nu ben ik verdwaald.
Het moment dat je van een deeltje (hier een elektron)) 100% zeker weet "hoe snel het gaat" (de impuls) weet je niet meer waar het is! Letterlijk! Het deeltje is weg! Het elektron is tegelijk nergens en tegelijk overal in het universum! Nu zeg ik weten, maar dat is niet meer dan meten. En meten is niet meer dan een "botsing".
Nu geeft een "botsing" niet altijd 100% zekerheid. Vergelijk het met iemand die afroept op een treinstation dat er vertraging is. Je hoort die vervormde stem nogal slecht en je hoort niet over welke trein het gaat. Je weet dus dat er een trein vertraging heeft, je weet niet dat het het over jouw trein gaat maar toch begin je al te vloeken. De kans dat jouw trein vertraging heeft is namelijk groter geworden. Je bent niet zeker dat het jouw trein is maar er vertrekken bijvoorbeeld 5 treinen van dat station dus de kans dat het over jouw trein gaat is 20%. Net hetzelfde bij kwantummechanica: botsingen geven maar bijvoorbeeld 80% zekerheid over de snelheid van dat elektron, dat wil zeggen dat de kans dat je weet waar dat elektron zit nog steeds klein is maar niet nul. Je kan wel beginnen zeggen dat het zich waarschijnlijk ongeveer in de buurt van dat atoom bevindt. Dat is al heel wat beter dan "ergens in het universum"!
Dus continu, in het hele universum, "botsen" deeltjes en die botsingen maken dat er dingen gebeuren gedeeltelijk of soms zelfs volledig willekeurig zijn.
Gooi je een muntstuk op zou (theoretisch) je kunnen berekenen via hoe hoog je gooit, de luchtdruk, de wind, de exacte vorm van dat muntstuk wat het resultaat zal zijn. Dat is onmogelijk bij deeltjes.
)
