Ineenstorten van de golffunctie
Wanneer een wetenschappelijk experiment goed wordt uitgevoerd, zal het een meetbaar resultaat opleveren. Op elk moment zal het systeem (experiment) zich in een van de mogelijke toestanden bevinden. Op het einde zal het experiment in een definitieve staat zijn. Op elk moment kan de toestand van het systeem worden gemeten.
Experimenten in de kwantummechanica werken op dezelfde manier. Het verschil met de klassieke mechanica is dat op elk punt in de tijd verschillende toestanden worden gesuperponeerd (overlappend) om de toestand waarin het experiment zich bevindt te beschrijven. Deze toestanden worden eigenstates genoemd. Op dezelfde manier als bij de klassieke mechanica is er, als er een meting wordt gedaan, een enkel resultaat. Dit resultaat is de eigenwaarde van één van de eigenstates. Dit betekent dat de meting de verschillende mogelijke toestanden reduceert tot één toestand door ze bij elkaar op te tellen. Na de meting bevindt het systeem zich in de toestand die is gemeten. In de interpretatie van Kopenhagen staat deze reductie bekend als het instorten van de golffunctie. Instorting is een van de twee processen waarbij kwantumsystemen in de tijd evolueren. Het andere is continue evolutie via de Schrödinger-vergelijking.
Werner Heisenberg was een van de eersten die deze situatie uitlegde in een document dat in 1927 werd gepubliceerd. Dit resultaat is controversieel. Erwin Schrödinger gebruikte het gedachte-experiment Schrödinger's kat om deze controverse aan te tonen.
Vragen en antwoorden
V: Wat is het meetbare resultaat van een goed uitgevoerd wetenschappelijk experiment?
A: Het meetbare resultaat van een goed uitgevoerd wetenschappelijk experiment is de toestand van het systeem op elk tijdstip.
V: Waarin verschilt de kwantummechanica van de klassieke mechanica?
A: In de kwantummechanica worden verschillende toestanden gesuperponeerd (overlappend) om de toestand van een experiment te beschrijven, terwijl in de klassieke mechanica slechts één toestand op een bepaald tijdstip kan worden gemeten.
V: Wat gebeurt er bij een meting?
A: Wanneer een meting wordt verricht, zal er één resultaat zijn dat de eigenwaarde is van één van de eigen toestanden. Dit betekent dat de meting de verschillende mogelijke toestanden reduceert tot één toestand door ze bij elkaar op te tellen, en na de meting bevindt het systeem zich in deze ene toestand die gemeten is.
Vraag: Welk proces reduceert meerdere mogelijke toestanden tot één enkele toestand?
A: Het proces dat meerdere mogelijke toestanden reduceert tot één enkele toestand staat bekend als golffunctie-instorting.
V: Wat zijn twee processen waardoor kwantumsystemen in de tijd evolueren?
A: Twee processen waardoor kwantumsystemen in de tijd evolueren zijn continue evolutie via de vergelijking van Schrödinger en de ineenstorting van de golffunctie.
V: Wie verklaarde voor het eerst deze situatie met betrekking tot kwantumsystemen?
A: Werner Heisenberg was een van de eersten die deze situatie met betrekking tot kwantumsystemen verklaarde en zijn bevindingen in 1927 publiceerde.
V: Hoe toonde Erwin Schrödinger deze controverse over de ineenstorting van de golffunctie aan?
A: Erwin Schrödinger gebruikte zijn gedachte-experiment genaamd Schrödinger's kat om deze controverse over de ineenstorting van de golffunctie aan te tonen.
