+ All Categories
Home > Documents > Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

Date post: 09-Mar-2016
Category:
Upload: anca-dima
View: 234 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
Description:
.
28
7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 1/28 Interpretarea mecanicii cuantice prin fenomenul decoerenţei rezumat Lucrarea propusa se compune din doua capitole; in primul capitol prezentam Interpretarea de la Copenhaga a mecanicii cuantice, prin cele mai importante caracteristici ale sale, si anume, complementaritatea si doctrina conceptelor clasice, in viziunea lui N. Bohr. In partea finala a primului capitol este prezentat procesul de masurare in mecanica cuantica in formalizarea introdusa de J. von Neumann in “ Mathematical foundations of quantum mechanics, Princeton University Press, 1955, English translation from the 1935 German edition ”. Complementaritatea, prezentata facand apel la tetele lui N. Bohr cuprinse in “  Atomic heory and the !escri"tion of #ature, $am%ridge University Press, $am%ridge, 193& si 'i(ica atomica si cunoasterea umana, Editura )tiintifica, *ucuresti,19+9”, este indisolu!il legata de, ceea ce cercetatorii 1
Transcript
Page 1: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 1/28

I n t e r p r e t a r e a m e c a n i c i i c u a n t i c e p r i n

f e n o m e n u l d e c o e r e n ţ e i

r e z u m a t

Lucrarea propusa se compune din doua capitole; in primul

capitol prezentam Interpretarea de la Copenhaga a mecanicii

cuantice, prin cele mai importante caracteristici ale sale, si

anume, complementaritatea si doctrina conceptelor clasice, in

viziunea lui N. Bohr. In partea finala a primului capitol este

prezentat procesul de masurare in mecanica cuantica in

formalizarea introdusa de J. von Neumann in “Mathematical 

foundations of quantum mechanics, Princeton University Press,

1955, English translation from the 1935 German edition”.

Complementaritatea, prezentata facand apel la tetele lui

N. Bohr cuprinse in “ Atomic heory and the !escri"tion of 

#ature, $am%ridge University Press, $am%ridge, 193&” si

“'i(ica atomica si cunoasterea umana, Editura )tiintifica,

*ucuresti,19+9”, este indisolu!il legata de, ceea ce cercetatorii

1

Page 2: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 2/28

tetelor lui Bohr numesc, “doctrina conceptelor clasice”, am!ele

construind cadrul in care fenomenele cuantice pot fi descrise

prin utilizarea conceptelor fizicii clasice folosite astfel incat "

“#$%sa ado"tam un nou mod de descriere denumit  

com"lementar in sensul ca oricare a"licare a conce"telor 

clasice eclude folosirea simultana a altor conce"te clasice care

conectate intr-o varietate de moduri, sunt egal necesare "entru

elucidarea fenomenului .”& “Introductor' (urve'”, in )tomic

*heor' and the +escription of Nature, Cam!ridge niversit'

-ress, Cam!ridge, /01, p.23.

-unctul de vedere al lui Bohr asupra complementaritatii, nu

apare eprimat intr4un mod clar in formularea unei definitii, ci

poate fi etras dintr4o serie de analize asupra unor eperimente

de fizica atomica. In ciuda terminologiei de “pr incipiul

complementaritatii”, spre deose!ire de principiile mecanicii

clasice, ale termodinamicii sau ale relativitatii einsteiniene, care

sunt eprimate printr4o formulare, sau prin formulari echivalente

2

Page 3: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 3/28

matematic, principiul complementaritatii se releva in demersul

descrierii5 desfasurarii fenomenelor atomice. N. Bohr"

./0 evidentele o%tinute in diferite conditii e"erimentale nu "ot 

fi intelese in cadrul unei singure re"re(entari2 Ele tre%uie

considerate  com"lementare, in sensul ca numai totalitatea

fenomenelor 3  ingaduie e"ui(area informatiei "osi%ile des"re

o%iecte2 &“Convor!iri cu 6instein asupra pro!lemelor  

epistemologice din f izica atomica”, in 7izica atomica si

cunoasterea umana, 6ditura (tiintifica, Bucuresti,/8/, p.983.

In descrierea aran:amentelor eperimentale de fizica atomica

facuta de Bohr, termenul “complementaritate” se intelege in

sensul ca intr4un aran:ament eperimental, cum ar fi cele de

1 Ne putem gandi la -rincipiul minimului energiei din termodinamica, care

are o formulare alternativa su! numele de -rincipiul maimului entropiei,

dar care sunt matematic echivalente su! transformare Legendre

# *hermod'namics and an Introduction to *hermostatistics; Callen,

er!ert B.; John <ile' = (ons%

2  )sumam punctul de vedere conform caruia o teorie fizica are un rol

descriptiv, in sensul in care cunoasterea noastra asupra naturii, se

realizeaza prin sta!ilirea unor corelatii intre fenomenele investigate.

>andim corelatii le ca f iind de ordin cauzal, ca in f izica clasica, sau

eprimate de relatii statistice, ceea ce asigura teoriei o functie predictiva

ca in cazul mecanicii cuantice.

3  *ermenul “fenomen” apare in opera lui Bohr, avand o semnificatie

sensi!il diferita fata de aceea pe care o cunoastem din fizica clasica.

3

Page 4: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 4/28

tipul dispozitivelor ?oung cu doua fante, masuratorile care pot fi

efectuate, sunt egal posi!ile dar se eclud reciproc pentru un

anumit moment; sunt egal necesare la momente diferite, pentru

ca, impreuna, sa poata face posi!ila o descriere teoretica care

sa surprinda totalitatea caracteristicilor fenomenului in cauza.

Ideea necesitatii unui nou mod de a gandi fenomenele

fizicii atomice, care se va structura su! numele de

“complementaritate”, diferit de cel consacrat de fizica

ne@toniana, apare la Bohr, pentru prima data, ca o consecinta a

introducerii postulatului cuantic1  care, prin inglo!area

constantei de actiune a lui -lancA in formularea sa, aplicat in

descrierea fenomenelor atomice, atri!uie acestora un element

de discontinuitate in desfasurarea lor.

+in scrierile lui Bohr, se dega:a in mai multe randuri, direct sau

indirect, faptul ca a gandi fizica atomica, fara mecanica clasica,

ar fi fara sens. Noua relatie dintre mecanica clasica si fizica

4

 -otrivit acestuia, orice variatie de energie, a!sor!tie sau emisie, dintr4un

atom este rezultatul tranzit iei complete intre doua stari energetice

stationare. )ceasta a!sor!tie sau emisie de energie, se face in mod

discontinuu, diferenta dintre doua niveluri energetice consecutive, fiind

egala cu hv, unde h este constanta lui -lancA, iar este frecventa

radiatiei.

4

Page 5: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 5/28

Page 6: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 6/28

opera cu idealizarile in fizica; complementaritatea, in fizica

atomica, actioneaza ca un “comutator” intre cauzalitatea din

cadrul teoretic si discontinuitatea relevata in eperimente,

am!ele situatii fiind relative la o idealizare, aceea de sistem fizic

izolat. In alta ordine de idei, sintagma “generalizare rationala” cu

referire la relatia dintre complementaritate si cauzalitate, poate fi

interpretata relativ la demersul epistemologic al teoriilor fizicii

clasice si atomice; asa cum spuneam, Bohr asuma un rol

descriptiv al fizicii, cunoasterea pe care ne4o furnizeaza teoria

!azandu4se pe sta!ilirea de relatii intre evenimente; in mecanica

ne@toniana evenimentele sunt legate prin relatii de cauzalitate,

cauzalitatea fiind un mod de gandire fundamentat intr4un grad

inalt pe simtul comun, pe eperienta imediata.

Complementaritatea, ca relatie intre evenimente pentru care nu

mai putem sta!ili o legatura de cauzalitate in virtutea modului de

gandire preluat din eperienta fizicii ne@toniene, aduce cu sine

un alt tip de demers epistemologic pentru o teorie fizica, unul in

care eperienta imediata, in urma contradictiilor la care a:ungem

prin aplicarea ei, isi pierde rolul fundamental.

6

Page 7: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 7/28

In eemplul de mai sus, am vazut aplicarea complementaritatii

in cazul relatiei dintre descrierea spatio4temporala si cauzalitate

in cadrul fizicii atomice.

-ro!lema utilizarii conceptelor clasice apare din

necesitatea descrierii eperimentelor, si redarii rezultatelor 

eperimentelor, ceea ce inseamna comunicare prin lim!a:"

.Argumentul este "ur si sim"lu acela ca, "rin cuvantul 

.e"eriment, ne referim la o situatie in care "utem sa s"unem

alte lucruri decat acelea de la care am "lecat si "e care le-am

invatat2 !e aceea, descrierea dis"o(itivului e"erimental si 

redarea re(ultatelor o%servatiei tre%uie facute intr-un lim%a4 clar,

 "rin folosirea convena%ila a terminologiei fi(icii 

clasice2”& “Convor!iri cu 6instein asupra pro!lemelor  

epistemologice din f izica atomica”, in 7izica atomica si

cunoasterea umana, 6ditura (tiintifica, Bucuresti,/8/, p.983.

-artea finala a primului capitol, prezinta procesul de

masurare din mecanica cuantica. Ca si in fizica clasica, si in

mecanica cuantica procesul de masurare este esential in

vederea o!tinerii de informatii despre un sistem fizic studiat. In

esenta, procesul de masurare implica o interactiune care are loc

7

Page 8: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 8/28

intre doua sisteme fizice, si anume" sistemul fizic o!servat si

o!servatorul, denumire generica pentru aparatul de masura.

In mecanica cuantica, pro!lema masuratorii este generata

de formalismul matematic in momentul interpretarii acestuia

pentru a face acordul intre datele empirice o!tinute eperimental

si cadrul teoretic. *ransferarea principiului superpozitiei

vectorilor din spatial il!ert aplicat starilor unui sistem fizic

cuantic, catre starile aparatului de masura, deci tratarea

aparatului de masura macroscopic ca fiind el insusi un sistem

fizic cuantic genereaza situatiile paradoale ale mecanicii

cuantice, gen “pisica lui (chrEdinger”. -rincipiul superpozitiei,

urmare a liniaritati i spatiului il!ert, ne spune ca, pentru

mecanica cuantica, daca FGH si FH sunt doua stari posi!ile

asociate unui sistem, atunci si orice com!inatie a lor, de tipul a

FGH !FH, este o stare posi!ila a acelui sistem. +aca pentru

un sistem fizic cuantic acest lucru este posi!il #o!servarea

efectelor de interferenta%, in lumea de zi cu zi, guvernata de

fizica clasica, ar aparea cazuri in care un o!iect ar putea fi in

mai multe locuri simultan, daca am aplica superpozit ia

o!serva!ilei de pozitie, de eemplu. Intre!area fundamentala

8

Page 9: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 9/28

ridicata de pro!lema masurarii este legata de aparitia lumii

clasice pe o !aza a lumii cuantice in care opereaza principiul

superpozitiei. K formulare a ceea ce numim “pro!lema

masurarii”, care sa surprinda varietatea modurilor in care a fost

a!ordata in timpul dezvoltarii mecanicii cuantice, nu este data,

insa eista un larg acord asupra faptului ca pro!lema

interpretarii mecanicii cuantice poate fi suprapusa intr4un mare

grad pro!lemei masurarii. In aceasta situatie, analiza pro!lemei

masurarii poate fi regasita in analiza caracteristicilor diverselor 

interpretari ale mecanicii cuantice.

In prima sectiune din capitolul al II4 lea, prezentam

pro!lema interpretarii mecanicii cuantice, introducand trei

niveluri ale interpretarii.

-ro!lema interpretarii in mecanica cuantica apare in cadrul

procesului de masurare care lasa nerezolvate doua aspecte,

acela al rezultatelor distincte, si acela al !azei preferate;

incercarile de rezolvare a acestor doua aspecte conduc la

aparitia variatelor interpretari ale mecanicii cuantice. Mecanica

cuantica, ca oricare alta teorie sti intifica, consta intr4un

9

Page 10: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 10/28

formalism matematic si o interpretare. Interpretarea are rolul de

a “traduce lim%a4ul fa"telor, in lim%a4ul formal al teoriei ”& oland

Kmns, Interpretarea mecanicii cuantice; 6ditura *ehnica,

Bucurersti, ///3. In sensul acestui rol dat interpretarii, in relatie

cu formalismul matematic al teoriei, se considera ca

interpretarea este un demers care pleaca de la fapte, spre

lim!a:ul formal al teoriei, reprezentat de formalismul matematic

specific.

-ropunem trei niveluri pentru o interpretare a mecanici i

cuantice"

O nivelul de !aza corespunzator interpretarii minimale pentru

mecanica cuantica

5 O nivelul structurii matematice

0 O nivelul implicatiilor filosofice ale teoriei

-artea finala a celui de al II4lea capitol, se ocupa de teoria

decoerentei determinata de mediu. +intr4o perspectiva generala,

decoerenta reprezinta un proces fizic real, care se produce in

cadrul interactiunilor dintre sistemele fizice cuantice si sistemele

fizice macroscpice, guvernate de legile fizicii clasice.

+ecoerenta consta in formarea ireversi!ila a unor corelatii

10

Page 11: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 11/28

cuantice intre sistem si mediul sau. In acest sens, interpretarea

mecanicii cuantice prin teoria decoerentei, inseamna a face o

analiza a modului in care acest proces fizic, cu tot ce aduce el

nou in plan conceptual si in planul consecintelor fizice,

influenteaza punctul nostru de vedere fata de mecanica cuantica

#interpretari si relatii cu alte teorii ale fizicii%.

Ideea de !aza a programului decoerentist din fizica, consta in

aceea ca un sistem fizic cuantic nu este niciodata izolat, ci este

“scufundat” in mediul incon:urator interactionand in mod

continuu cu acesta. )plicarea decoerentei in studiul sistemelor 

f izice cuantice, se !azeaza pe formalismul matematic al

mecanicii cuantice, si anume, spatiul il!ert, fara sa reclame

nevoia unor elemente noi in teoria matematica. In urma asumarii

interactiunilor dintre sistemele fizice si mediul incon:urator,

programul decoerentist, analizeaza corelatiile care se formeaza

intre starile sistemului si cele ale mediului, si efectele acestor 

interactiuni. +ecoerenta duce la desfiintarea interferentei dintre

starile preferate, selectate in urma interactiunii cu mediul

incon:urator. Consecinta este ca efectele cauzate de

interferenta, precum si corelatiile proprii mecanicii cuantice

11

Page 12: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 12/28

datorate PincurcaturilorHQ dintre stari, dispar. )stfel, decoerenta

devine un fapt de neevitat al realitatilor fizice care ne

incon:oara.

Considerata parte a unei noi ortodoii in demersul de intelegere

al mecanicii cuantice, decoerenta este privita ca o cale de a

motiva postulatele mecanicii cuantice, cum este postulatul

colapsului functiei de unda, pe !aza unor principii fizice. )stfel

apare sugestia implicatiilor decoerentei in pro!lemele legate de

fundamentarea mecanicii cuantice. RureA"

./0 deea ca .deschiderea sistemelor cuantice "oate

avea ceva a face cu tran(itia de la cuantic la clasic a fost 

ignorata mult tim", "ro%a%il, din cau(a ca in fi(ica clasica,

7  *ermenul “incurcatura ” este folosit pentru o traducere stricta a

termenului “entangled” din lim!a engleza introdus de (chrEdinger &6.

(chrEdinger, S+iscussion of pro!a!ilit' relations !et@een separated

s'stemsS, -roceedings of the Cam!ridge -hilosophical (ociet', 0, #/09%

3 pentru a eprima modul in care gandim starea unui sistem cuantic relativ

la starea altui sistem cuantic care nu interactioneaza fizic cu primul dar,

care, a interactionat fizic cu cel dintai intr4un moment anterior momentului

la care ne referim noi; de eemplu pro!lema 6-. (e foloseste,

alternativ, termenul “correlated”, dar traducerea romaneasca, “corelat”, nu

eprima caracterul ineplica!il, in sensul fizicii clasice, al acelui tip de

interdependenta dintre starile cuantice, ci, mai degra!a, duce cu gandul la

un gen de relatie care poate fi descrisa in sensul relatiilor dintre entitati

clasice.

12

Page 13: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 13/28

 "ro%lemele de im"ortanta fundamentala au fost mereu sta%ilite

in sisteme i(olate2”& ev. Mod. -h's. Q9; 5220 p.Q93D

In contrast cu situatia clasica, in mecanica cuantica,

interactiunile cu mediul reprezinta mai mult decat o simpla

introducere de a!ateri in sistem; ele conduc la formarea unei

stari corelate nelocala, a compusului sistem4mediu; corelatiile

sta!ilite astfel, implica proprietati pentru compusul sistem4mediu

care nu pot fi derivate din caracteristicile partilor individuale din

cadrul compusului si care schim!a proprietatile pe care noi le

putem atri!ui sistemului; astfel, interactiunea sistem4mediu nu

poate fi negli:ata daca vrem ca sistemul sa fie descris

corespunzator in termenii mecanicii cuantice. Legatura intima

dintre decoerenta si pro!lema masurarii din mecanica cuantica,

relativ la perspectivele rezolvarii acesteia din urma, este

evidentiata inca de la fundamentarea acestei teorii in anii T/2, de

catre teoreticienii ei, parerile fiind variate. RureA vor!este

despre colapsul functiei de unda, aparent sau real, provocat de

interactiunea cu mediul"

./0 Un .cola"s in sensul traditional al cuvantului nu este

necesar /02 A"aritia unei .eistente o%iective din decoerenta

8 <. . RureA introduce in anul // conceptul “decoerenta”.

13

Page 14: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 14/28

reduce semnificativ si "oate chiar elimina rolul .cola"sului 

vectorului de stare2& -hilos. *rans. . (oc. London. (er. ),

098,//D p.Q/03.

In continuare, in teza, sunt prezentate aspectele conceptuale ale

teoriei decoerentei; conceptul de “mediu” este fundamental in

cadrul decoerentei; au fost puse in evidenta aspectele relevante

ale relatiei dintre conceptele de “mediu”, “sistem izolat” si

“masurare” in raport cu similarele din fizica clasica. Conceptul

de “decoerenta” apare in urma presupozitiei eistentei si

posi!ilitatii diviziunii lumii in “sistem” si “mediu”. *ermenul de

mediu este inteles in cazul decoerentei ca un PaparatH care

inregistreaza si monitorizeaza starile sistemului o!servat. In

sens fizic, aceasta inseamna ca gradele lui de li!ertate nu sunt

diri:ate si nici relevante relativ la procesul de masurare luat in

considerare; mediul contine insa, toate acele grade de li!ertate

care contri!uie efectiv la evolutia starii aparatului. )tata timp cat

niversul nu poate fi descompus in sisteme individuale, nu mai

are sens pro!lema masurarii. Uectorul de stare asociat intregului

nivers, evolueaza conform ecuatiei lui (chrEdinger intr4un mod

determinist, ceea ce nu pune vreo pro!lema de interpretare. In

14

Page 15: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 15/28

momentul in care descompunem spatiul il!ert al intregului

nivers, intr4un produs de doua spatii il!ert, reprezentat

matematic de vectorul de stare pentru starea compusa, si vrem

sa atasam o stare individuala unuia dintre cele doua sisteme,

atunci apare pro!lema masurarii.

7ormalizarea relatiei sistem O mediu O aparat de masura,

cadrul decoerentei determinata de mediu, in spatiul il!ert, este

asigurata de eorema El%y-*u%  #*6B%/2  O aceasta teorema

afirma ca daca un vector Ψ , dintr4un spatiu il!ert

1 2 3H HH=H   ⊗ ⊗ , poate fi descompus intr4o forma diagonala

#(chmidt% 1 2 3i i i i

i

α φ φ φ  Ψ = ∑ , atunci descompunerea

respectiva este unica;1}{

  iφ    ,

2}{

  iφ    sunt multimi de vectori

normalizati, liniar independenti din 1H   respectiv 2

H , iar3}{

  iφ 

este o multime de vectori normalizati, mutual necoliniari din 3H .

*eorema se poate generaliza pentru un numar de i spatii de spatii9  -rescurtarea #*6B% este folosita numai in lucrarea de fata, aceasta

teorema neavand o prescurtare consacrata.

10  )ndre@ 6l!', Jeffre' Bu!; *riorthogonal uniVueness theorem and its

relevance to the interpretation of Vuantum mechanics, -h's. e@. ), vol.

1/, nr. 9, Ma' //1.

15

Page 16: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 16/28

il!ert iH , unde i 3≥ , su! anumite conditii de eistenta. -entru

formalizarea decoerentei determinata de mediu, cele trei spatii

il!ert despre care vor!este aceasta teorema, sunt asociate cu

sistemul o!servat, mediul etern sistemului o!servat si aparatul

de masura. )stfel, consecinta fundamentala a interventiei

mediului etern, formalizata matematic prin #*6B%, este aceea

ca, mediul etern devine o conditie necesara in vederea

inlaturarii am!iguitatii in ceea ce priveste unicitatea !azei

spatiului il!ert in care facem masurarea, deci a o!serva!ilei pe

care o masuram; din indezira!il, in procesele de masurare din

fizica clasica, mediul etern devine conditie necesara in

procesul de masurare din mecanica cuantica. Meritul

incontesta!il al a!ordarii pro!lemei !azei preferate prin teoria

decoerentei determinata de mediu, consta in faptul ca !aza in

care se face masurarea, nu este aleasa de o maniera ad hoc, ci

survine in urma unui proces fizic prin intermediul hamiltonianului

de interactiune dintre sistem si mediu. Numarul mare de

superpozitii teoretic posi!ile, este redus deoarece legile care

guverneaza interactiunile fizice, depind numai de marimile fizice,

care sunt intr4un numar redus. 7aptul de a sti cu precizie ca

16

Page 17: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 17/28

tocmai aceste marimi vor fi determinate in urma proceselor de

masurare, este dat de dependenta !azei de masurare de forma

procesului de interactiune. )ceasta implica consecinta

importanta ca aparitia a ceea ce numim “clasic” isi are originea

in structura legilor fizicii.

In aceasta lucrare am prezentat un punct de vedere asupra

pro!lemei legata de interpretarea mecanicii cuantice in raport cu

fenomenul decoerentei, aceasta insemnand in fapt modul in

care decoerenta se raporteaza la procesul de masurare. )m

considerat procesul de masurare formalizat de von Neumann, si

ne4am oprit la cele mai importante pro!leme pe care acesta le

ridica, cu interes, in principal, pe reevaluarea conceptuala pe

care decoerenta o impune. )stfel, paradigma mecanicii clasice,

preluata in anumite aspecte si in cadrul mecanicii cuantice, a

fost pusa in discutie printr4o noua perspectiva asupra

conceptului de “sistem izolat”. enuntarea la aceasta idealizare

a fizicii clasice ne conduce la o descriere realista a sistemelor 

cuantice implicate in procesele de interactiune din mecanica

cuantica. In ceea ce priveste procesul de masurare, decoerenta

nu rezolva pro!lema rezultatelor distincte, postulatul proiectiei al

17

Page 18: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 18/28

lui von Neumann fiind mentinut in cadrul teoriei, insa asuma un

proces de factura fizica, o!iectiv, fara implicarea vreunei

constiinte umane, care poate elucida pro!lema !azei preferate.

Interferenta decoerentei in procesul de masurare, ridica

pro!leme de ordin filosofic profunde, cum ar fi cele de legate de

acceptarea unei ontologii fundamentale a niversului in ceea ce

priveste eistenta su!sistemelor. -ro!lema diviziunii in

su!sisteme, a unui intreg, pro!lema care nu ridica a!solut nici o

dificultate in fizica clasica, se dovedeste importanta punand in

discutie insasi posi!ilitatea eistentei proceselor de masurare,

sau a determinarii de catre mediul etern a ceea ce masuram in

fapt, in timpul unui asemenea proces. +in acestea, decurge in

consecinta pro!lema definirii legilor fizice, ceea ce ar insemna o

recuperare a clasicitatii dintr4un fundament cuantic, dar, in

acelasi timp, este pusa in discutie acea realitate fundamentala

pe care acestea s4ar !aza, realitate presupusa in !aza unei

teoreme de tridescompunere #*6B% care poate fi demonstrata in

cadrul spatiului il!ert. *eorema respectiva sta la !aza unei noi

perspective asupra interpretarii referitor la mecanica cuantica,

pe care decoerenta o asuma, su! rezerva discutiilor din zona de

18

Page 19: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 19/28

specialitate legate de pro!lema criteriilor de sta!ilitate relative la

#*6B%. +aca in mecanica clasica, legile fundamentale ale fizicii

sunt construite pe !aza unei ontologii a !inomului spatiu4timp

a!solut, in teoria decoerentei putem recupera legile

fundamentale ale fizicii pe !aza unei ontologii a su!sistemelor 

niversului.

In ceea ce priveste pro!lema interpretarii mecanicii

cuantice in sine, am propus ca aceasta sa fie gandita in sensul

in care pune in evidenta noi relatii care pot fi sta!ilite intre

conceptele mecanicii clasice folosite in descrierea fenomenelor 

cuantice. +aca plecam de la a considera complementaritatea ca

fiind o intrerpretare a mecanicii cuantice, sustinuta prin relatii

complementare intre diverse perechi de concepte ale fizicii

clasice, folosite in descrierea fenomenelor atomice, decoerenta

poate fi privita prin prisma relatiilor care se sta!ilesc intre

sistemul o!servat si mediul sau etern; renuntarea la idealizarea

introdusa in aceasta relatie de mecanica clasica, prin

a!stractiunea de “sistem fizic izolat”, ne conduce la o noua

relatie intre mediul etern si o!serva!ila masurata in sensul in

care cel dintai determina selectarea celei de4a doua dintr4o

19

Page 20: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 20/28

multime de posi!ilitati; in cazul Interpretarii de la Copenhaga,

renuntarea la idealul clasic al cauzalitatii, determina aparitia

relatiilor de complementaritate. +ecoerenta introduce un punct

de vedere holist in pro!lema interpretarii mecanicii cuantice,

!azat pe un fenomen fizic si asumat ontologic prin cadrul

structurii formalismului matematic al spatiului il!ert, datorita

#*6B%. Implicatiile profunde aduse de fenomenul decoerentei in

modul in care gandim eperimentul in fizica, in contradictie cu

acela asumat in cadrul paradigmei clasice, dar si in interpretari

anterioare ale mecanicii cuantice, pot aduce decoerenta prin

asumptiile sale de ordin teoretic si empiric, in zona unei

contri!utii la caracterul principial al teoriei cuantice.

 )daugam la acest rezumat, cuprinsul si !i!liografia tezei de

doctorat.

Capitolul I

20

Page 21: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 21/28

I -rincipiul complementaritatii in sensul lui N.Bohr 0

I 5 -ro!lema masurarii in mecanica cuantica 55

I 5. +octrina conceptelor clasice a lui Bohr 51

I 5.5 7ormalizarea procesului masurararii 01

I 5.0 Masurarea in sensul lui J.von.Neumann 18

Capitolul II

II -ro!lema interpretar ii mecanicii cuantice 95

II .5 Niveluri ale interpretarii mecanicii cuantice 91

  II .5 +ecoerenta QQ

II +. -erspectiva generala QQ

II +.5 +ecoerenta si pro!lema masurarii in mecanica cuantica D1

II +.0 +ecoerenta determinata de mediu DQ

II +.1 -ro!lema !azei preferate //

II +.9 Concluzii 28

Bi!liografie 2

Bibl iografie

oland Kmns Interpretarea mecanicii cuantice; 6ditura*ehnica, Bucurersti, ///

5 N.Bohr “Convor!iri cu 6instein asupra pro!lemelor  

21

Page 22: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 22/28

epistemologice din fizica atomica”, in 7izicaatomica si cunoasterea umana, 6ditura(tiintifica, Bucuresti,/8/

0 N. Bohr “Introductor' (urve'”, in )tomic *heor' andthe +escription of Nature, Cam!ridgeniversit' -ress, Cam!ridge, /01

1 N. Bohr “*he Wuantum -ostulate and the recent+evelopment of )tomic *heor'” ”, in )tomic*heor' and the +escript ion of Nature,Cam!ridge niversit' -ress,Cam!ridge, /01

 9 M. -lancA *reatise on thermod'namics, +over  

-u!lications, Ne@ ?orA, /19

8 N. Bohr “nitatea cunoasterii”, in 7izicaatomica si cunoasterea umana, 6ditura*ehnica, Bucuresti, /8/

Q 6. Joos, .+.Reh, C. Xiefer,+. > iu li ni, J.Xupsch andI.K.

(tamatescu

+ecoherence and the )ppearance of aClass ical <or ld in Wuantum *heor';(pringer4Uerlag, 5220

D J. von Neumann Mathematical foundations of Vuantummechanics, -rinceton niversit' -ress, /99,6nglish translation from the /09 >ermanedition

22

Page 23: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 23/28

/ J. ). <heeler Wuantum *heor' and Measurement, eds. J. ).<heeler and <. . RureA, -rincetonniversit' -ress, /D0

2 <. . RureA ev. Mod. -h's. Q9; 5220

<. . RureA -h's. *oda' 11, //

5 <. . RureA -hilos. *rans. . (oc. L ondon. ( er. ),

098, , //D

0 B. +T6spagnat -h's .Let t. ) 5D5 , , 5222

1 6. Joss in +ecoherence" *heoretical,6perimental, and Conceptual-ro!lems, edited !' -.Blanchard,+.>iul in i, 6.Joss, C.Xiefer and I .4K.(tamatescu, (pr inger, Ber lin, 5222,pp.4Q

9 N. -.Landsman

(tud. ist. -hilos. Mod. -h's., 58, 19,//9

8 <. . RureA -rogress of *heoretical -h'sics, D/,5D, //0

Q M.+ugic,J.JeAnic

<hat is “('stem”" (ome +ecoherence4*heor' )rguments, InternationalJournal of *heoretical -h'sics, Uol.19,No.5, +ecem!er 5228

D enr' - (tapp at iune, mater ie s i mecanica cuant ica;

6ditura *ehnica, Bucuresti //D

/ enr' - (tapp 7oundat ions o f Vuantum ph'sics; )m.J. -h's.90 #1%, )pril /D9

52 James*.Cushing

Concepte f ilosofice in f iz ica; 6di tura*ehnica, Bucuresti 5222

23

Page 24: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 24/28

5 o!erto*oretti

-hilosoph' of -h'sics; Cam!ridge niv.-ress, ///

55 )leandruIvanov

(tructura matematica a mecaniciicuantice; 6ditura )ll, Bucuresti //D

50 <. . RureA -h's. ev. +51, pp.98 O 959,

/D

51 )sher -eres Wuantum *heor'" Concepts and Methods,Xlu@er )cademic -u!lishers, Ne@ ?orA, 5225

59 )rAad'-lotnitsA'

eading Bohr" -h'sics and -hilosoph' ,(pringer, 5228

58 Laura eutsche Interpreting Wuantum 7ield *heor';-hilosoph' of (cience, Jun.5225, 8/, 5

5Q )ndre@ 6l!' *he “+ecoherence” )pproach to theMeasurement -ro!lem in WuantumMechanics, -roceedings of the BiennialMeeting of the -hilosoph' of (cience

 )ssociation, Uol. //1, pp.099 O 089

5D arold Kllivier,+avid -oulin, <.. RureA

K!:ective properties from Vuantum su!:ectivestates" environment as a @itness, -h's.ev.Lett, /0, 58 nov.5221

5/ -. ). M. +irac *he -rinciples of Wuantum Mechanics,Clarendon, Kford, /1Q

02 )rAad'-lotnitsA'

 ) Ne@ BooA of Num!ers" Kn the precisedefinition of Vuantum varia!les and therelationships !et@een mathematics andph'sics in Vuantum theor', 7oundations of -h'sics, Uol. 08, No., Januar' 5228, pp. 02 O9/

24

Page 25: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 25/28

0 C. ). 7uchs, ).-eres

“Wuantum *heor' needs no “interpretation” in-h's. *oda', 90#0%, Q2#5222%

05 ). -eres. “<hat is a state vectorY”, )m. J. -h's. 95, 811 O 892 #/D1%

00 6duard-rugovecAi

Wuantum Mechanics in il!ert (paces, )cademic -ress, Ne@ ?orA, /Q

01 )ndre@ 6l!',Jeffre' Bu!

*riorthogonal uniVueness theorem and its

relevance to the interpretation of Vuantum

mechanics, -h's. e@. ), vol. 1/, nr. 9,

Ma' //1.

09 J. Bu! Interpreting the Wuantum <orld, Cam!ridgeniversit' -ress, /QQ

08 ). Bassi, >.>hirardi

 ) general argument against the universalvalidit' of the superposition principle, -h'sicsLetters ), 5Q9, 0Q0 O 0D

0Q >.Bacciagaluppi,M. emmo

Modal Interpretations, decoherence, andmeasurements, (tudies in istor' and-hilosoph' of Modern -h'sics, 5Q, 50/ O 5QQ,//8

0D >. Bacciagaluppi +elocalized -roperties in the modalinterpretation of a continous model of decoherence, 7oundations of -h'sics, 02#/%,

pp. 10 O 110, 5222

0/ . +. Reh Kn the interpretation of Vuantummeasurement in Vuantum theor', 7oundationsof -h'sics, , pp. 8/ O Q8, /Q0

12 +. <allace 6verett and (tructure, (tudies in istor' and

25

Page 26: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 26/28

-hilosoph' of Modern -h'sics, 01, pp. DQ O29, 5220

1 Leslie. 6.Ballentine

Wuantum Mechanics" ) modern development,<orld (cientific -u!lishing Co. -te. Ltd., //D

15 N. Bohr “Wuantum -h'sics and -hilosoph'" Causalit'and Complementarit'” in 6ssa's /9D4/85on )tomic -h'sics and uman Xno@ledge,Interscience -u!lishers, /80, Ne@ ?orA

10 N. Bohr “*he utherford Memorial Lecture /9D” in6ssa's /9D4/85 on )tomic -h'sics and

uman Xno@ledge, Interscience -u!lishers,/80, Ne@ ?orA

11 N. Bohr *he *heor' of (pectra and )tomicConstitution, Cam!ridge niversit' -ress,/55

Arhive on-l ine

i +on o@ard <hat maAes a classical conceptclassicalY O *o@ard a reconstruction of N ie ls Bohr Ts phi losoph' oh ph's ics;resursa internet lahttp"[email protected]

5i M.(chlosshauer,X. Camilleri

*he Vuantum O to 4 classical transition" BohrTsdoctrine of classical concepts, emergentclassicalit', and decoherence , ar[iv"Vuant4phZ2295Q v0 / Jun 5220

0i Matthe@ J.+onald

Insta!il it', Isolation, and the*ridecompositional niVuenees

26

Page 27: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 27/28

*heorem;http"ZZ@@@.!ss.ph'.cam.ac.uAZ\m:d21

1i )ntonReilinger 

Kn the interpretat ion and philosophicalfoundation o f Vuantum mechanics ;resursa internet la @@@.univie.ac.at

9i N. -.Landsman

Bet@een classical and Vuantum;resursa internet la @@@.li!rar'.pitt.edu

8i (imon(aunders

Complementarit' and scientif icrationalit'; resursa internet la@@@.li!rar'.pitt.edu

Qi <. . RureA +ecoherence; eineselection and theVuantum origins of the classical; eprint"a r[iv "Vuant4ph Z2295Q v0 / Jun5220

Di <. . RureA Wuantum +ar@inism and 6nvariance;epr in t" ar[iv"Vuant4phZ/D20295 v 5D

 )ug 5220

/i 6rich Joos 6lements of 6nvironmental+ecoherence; eprint" ar[iv"Vuant4phZ/D20295 v 5 )ug ///

2i Claus Xiefer,6rich Joos

+ecoherence" concepts and eamples;epr in t" ar[iv"Vuant4phZ/D20295 v /Mar //D

i . +. Reh *he meaning of decoherence; eprint"a r[iv "Vuant4ph Z//29221 v5 5/ Jun

///

5i >uidoBacciagaluppi

*he role of decoherence in thefoundat ions of Vuantum mechanics ;eprint" ar[iv"Vuant4phZ22159 v0

0i +on o@ard <ho Invented the Copenhagen

27

Page 28: Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

7/21/2019 Rezumat Teza Doctorat - Interpretarea Mecanicii Cuantice Pri

http://slidepdf.com/reader/full/rezumat-teza-doctorat-interpretarea-mecanicii-cuantice-pri 28/28

Interpretat ionY ) stud' in m'tholog';resursa internet lahttp"[email protected]

1i )ntonReilinger 

 ) foundational principle for Vuantummechanics; resursa internet la@@@.univie.ac.at

9i <. . RureA +ecoherence, einselection, and theeistential interpretat ion, ar[iv"Vuant4phZ/D29289v


Recommended