/dev/tty

Refleksja z dzisiejszego wykładu z interferometrii kwantowej: są dwie (przynajmniej) mechaniki kwantowe. I są one różne.

I mechanika kwantowa
Na ile to zrozumiałem, jest nierozerwalnie związana z pomiarem. Pomiar i związany z nim kolaps funkcji falowej zdaje się być najważniejszą formą ewolucji układu. Całkowicie odrzuca układy, w których nie można dokonać pomiaru. W konsekwencji, w dziedzinie tej teorii nie ma miejsca na np. opis wszechświata składającego się tylko z jednej cząstki (no bo co by mogło dokonać pomiaru?).

Z tego też względu, z punktu widzenia tej teorii niemalże obelgą dla mechaniki kwantowej jest próba stworzenia z niej teorii fundamentalnej. Jak to wspomniał profesor na wykładzie: „trzeba pamiętać po co mechanika kwantowa powstała”. Jest tylko mentalną konstrukcją pozwalającą przewidywać wyniki przeprowadzanych doświadczeń: widmo atomu, prawdopodobieństwa koincydencji zliczeń, itp. Ma być przybliżonym opisem pewnych fragmentów rzeczywistości: tj. pewnego zestawu doświadczalnego.

Teoria ta w zasadzie nie przykłada większej wagi do innych podejść do mechaniki kwantowej, tj. do algebraicznego, czy też geometrycznego. Uważa, że są wprawdzie bardziej ścisłe matematycznie, ale nic z tego nie wynika. W rezultacie tkwi ciągle w formalizmie przestrzeni Hilberta, czyli niewiele od lat 30 XX wieku się w niej zmieniło. Doskonalone są techniki obliczeniowe, odnajdowane ciekawe własności ciekawych stanów.

II mechanika kwantowa
Wyrasta z podejścia algebraicznego i pewnie również z geometrycznego. Zdecydowanie aspiruje do miana teorii fundamentalnej. Weźmy choćby Wignera i jego „małą grupę” – jest to nic innego jak opis wszechświata jednocząstkowego. Haag również pisze o globalnym stanie, nazywając stany lokalne stanami częściowymi (mniej lub bardziej mieszanymi). Ta teoria stawia pytania. Choćby o równoważność podejść: obserwable pierwotne, stany wtórne, czy też na odwrót, o cechy materii (np. wspomniany Wigner). W zasadzie cały Model Standardowy ma sens jedynie w tym podejściu do mechaniki kwantowej.

Prawdą jest też to, że do opisu doświadczeń to podejście, bezpośrednio, niewiele wnosi (przynajmniej nie umiem teraz powiedzieć co). Wydaje mi się jednak, że zadawanie i szukanie odpowiedzi na pewne fundamentalne pytania jest ważne. Że jest to również część fizyki. Dla mnie ogromna różnica jest między wyprowadzeniem równania Diraca z symetrii a zapostulowaniem go. To podejście dąży do tego, by zrozumieć świat. Pierwsza mechanika kwantowa jest natomiast fenomenologiczna (w sensie filozoficznym).

Nie mogę się zgodzić z twierdzeniem, że „Copenhagen interpretation is quantum mechanics”. Ale nie chcę też powiedzieć, że pierwsze podejście jest złe. Na pewno jest niezastąpione w przypadku liczenia poziomów energetycznych atomów, molekuł, kryształów, w szukaniu nowych nierówności, itp.

Dlatego proponuję nazwać to dwiema różnymi teoriami. Bo o ile II podejście w pewien sposób toleruje I (traktując je jako pewien konkretny przykład), o tyle I odbiera II prawo do nazywania się mechaniką kwantową. Nazwanie II podejścia nową teorią, odbiera I prawo do oceny.

Tyle na obecną chwilę z tego wszystkiego rozumiem. Nie powiem, że rozumiem wszystko…