क्वांटम यांत्रिकी में संभावना। यह कहां से आया और इसे समझने के लिए इसे कैसे सरल बनाया जाए
परिचय
यह लेख उन लोगों के लिए है, जिन्हें क्वांटम यांत्रिकी का प्रारंभिक ज्ञान है, जो आमतौर पर सैद्धांतिक भौतिकी में विश्वविद्यालय के पाठ्यक्रम का हिस्सा है, साथ ही साथ इसमें गहरी रुचि भी है। मेटानालिसिस की तरह क्वांटम यांत्रिकी को कुछ प्रारंभिक ज्ञान की आवश्यकता होती है, और इसके बिना, कोई भी पठन या तो काल्पनिक होगा या गलत धारणाओं को जन्म देगा। क्वांटम यांत्रिकी के सभी वादे हर किसी के लिए समाजवादी अभियान के नारे के समान हैं। फिर भी, यह आवश्यक ज्ञान उतना महान नहीं है जितना यह लग सकता है, खासकर उन लोगों के लिए जो गणित जानते हैं। अध्ययन की शुरुआत में, बहुत से लोगों को एक समस्या होती है - लहर फ़ंक्शन और संबंधित चीजों का संभाव्य अर्थ: माप प्रक्रिया और लहर समारोह में कमी की परिकल्पना को समझना मुश्किल है। इसके अलावा, भविष्य में, समस्याओं को हल करते समय, यह संभाव्य अर्थ या व्याख्या, एक नियम के रूप में, आवश्यक नहीं है,इसलिए, कई लोग इसके बारे में सोचते भी नहीं हैं। फिर भी, मैं यह पता लगाना चाहूंगा कि यह कहां से आया है और इसकी आवश्यकता क्यों है, और क्या यह बिल्कुल आवश्यक है। यह पता चला है कि विचार, जो संभवत: इस तरह के जटिल और विरोधाभासी पदों के आधार का गठन करते हैं, शून्य और शून्य हो गए क्योंकि क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स आगे बढ़ गया। समझने के लिए गहन ज्ञान की आवश्यकता नहीं है - आप केवल पाठ्यपुस्तकों के प्रसिद्ध परिणामों पर विश्वास कर सकते हैं, लेकिन प्रारंभिक स्तर अभी भी आवश्यक है।समझने के लिए गहन ज्ञान की आवश्यकता नहीं है - आप केवल पाठ्यपुस्तकों के प्रसिद्ध परिणामों पर विश्वास कर सकते हैं, लेकिन प्रारंभिक स्तर अभी भी आवश्यक है।समझने के लिए गहन ज्ञान की आवश्यकता नहीं है - आप केवल पाठ्यपुस्तकों के प्रसिद्ध परिणामों पर विश्वास कर सकते हैं, लेकिन प्रारंभिक स्तर अभी भी आवश्यक है।लहर फ़ंक्शन की व्याख्या करने की समस्या पर, क्वांटम यांत्रिकी के विकास की शुरुआत से ही विवाद आयोजित किए गए थे। सबसे प्रसिद्ध बोहर और आइंस्टीन की चर्चा है, जो कई वर्षों तक चली। संभाव्यता आयाम के रूप में तरंग समारोह की व्याख्या मुख्य रूप से बोर्न [1] द्वारा विकसित की गई थी और बोहर और हेइज़ेनबर्ग [2] द्वारा पूरक - "कोपेनहेगन स्कूल" के भौतिकविदों। बाद में साहित्य में "कोपेनहेगन व्याख्या" नाम को अपनाया गया, इसके बाद सीआई। मैं L.D. Landau और E.M. Lifshits [3] और अन्य अधिकांश समान पाठ्यपुस्तकों द्वारा "सैद्धांतिक भौतिकी के पाठ्यक्रम" में अपनाई गई मानक संकेतन का उपयोग करता हूं। लेख का दूसरा भाग उन महत्वपूर्ण प्रयोगों का प्रस्ताव करता है जो सीआई का खंडन या पुष्टि कर सकते हैं। दुर्भाग्य से, वे हमारे समय में तकनीकी रूप से व्यवहार्य नहीं हैं।संभाव्य व्याख्या
केआई में, यह पोस्ट किया गया है कि तरंग फ़ंक्शन 
कण निर्देशांक की संभावना घनत्व का आयाम है। इसका मतलब है कि
बिंदु x पर इसकी पहचान का संभाव्यता घनत्व वितरण है। इस मामले में, माप की अवधारणा और वेव फंक्शन की कमी, जो श्रोडिंगर समीकरण से पालन नहीं करता है, की रूपरेखा पेश की जाती है। यदि भौतिकी के सभी पिछले खंडों में माप प्रक्रिया ठोस थी, जिसे समान समीकरणों द्वारा वर्णित किया गया था और किसी अन्य भौतिक प्रक्रिया के समान कानूनों का पालन किया गया था, तो क्वांटम यांत्रिकी में यह स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं है और स्पष्ट समीकरणों द्वारा वर्णित नहीं है। उदाहरण के लिए, क्लासिक पाठ्यपुस्तक लैंडौ और लाइफशिट में [3] बिल्कुल अयोग्य शब्दों को सजा दी जाती है कि क्वांटम यांत्रिकी को एक शास्त्रीय (गैर-क्वांटम) डिवाइस की आवश्यकता होती है, आदि। सबसे दिलचस्प बात यह है कि भविष्य में किसी क्लासिक डिवाइस की आवश्यकता नहीं है। यह आगे के अध्ययन के दौरान पूरी तरह से समझ में नहीं आता है कि पूरी तरह से शास्त्रीय (महान सटीकता के साथ) में बातचीत में इलेक्ट्रॉन तरंग का विकास क्यों होता है,यदि हम स्पिन से विचलित होते हैं) वस्तु द्वारा - परमाणु नाभिक, यह श्रोडिंगर समीकरण का उपयोग करके गणना की जाती है और अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है, और माप उपकरण के साथ बातचीत से तरंग फ़ंक्शन की रहस्यमय कमी होती है, जिसे श्रोडिंगर समीकरण का उपयोग करके साबित नहीं किया जा सकता है। लहर फ़ंक्शन की कमी सीआई का एक और संकेत है जो काफी कुछ आपत्तियों का कारण बनता है।वर्तमान में, शास्त्रीय जन्म की व्याख्या एक निष्पक्ष संशोधन से हुई है, इसलिए कई लोग माप की अवधारणा या रहस्यमय कमी से संतुष्ट नहीं हैं। इस विषय पर काफी काम किया है। हालाँकि, बोर्न या कुछ अन्य व्याख्या के बाद सिद्धांत में समस्याओं को हल करने के तरीकों और प्राप्त गणितीय परिणामों को प्रभावित नहीं करता है। इसलिए, ये कार्य दार्शनिक या लोकप्रिय बनाने वालों की तरह हैं, उन्हें गंभीर सैद्धांतिक भौतिकी के लिए विशेषता देना मुश्किल है। उदाहरण के लिए, 1957 में एवरेट [4] द्वारा प्रस्तावित बहुभिन्नरूपी व्याख्या, [5] में चर्चा की गई है, जिसमें से कई प्रकार के यथार्थ का परिचय दिया गया है, जिसमें से यह नहीं पता है कि चुनाव कैसे किया जाता है। नई श्रेणियों को पेश किया जाता है जिनका उपयोग कहीं और नहीं किया जाता है। इस तरह के विभिन्न संस्करणों से पता चलता है कि कोई भी अच्छी तरह से स्थापित नहीं है।इसी समय, यह एक समझ से बाहर की व्याख्या है जो प्रारंभिक चरण में क्वांटम यांत्रिकी के अध्ययन को बहुत जटिल करता है। क्वांटम सिद्धांत [6] की एक स्वयंसिद्ध प्रस्तुति है, जहां राज्य वेक्टर की कोई भौतिक व्याख्या बिल्कुल नहीं है। यह एक गणितज्ञ के लिए सुविधाजनक है, लेकिन एक भौतिक विज्ञानी शुरुआत के लिए उपयुक्त नहीं है।सभी उपलब्ध कार्य सरल प्रश्न का उत्तर नहीं देते हैं: "1920 के दशक में कई प्रथम श्रेणी की प्रतिभाओं ने इस तरह की विवादास्पद व्याख्या की और उन अवधारणाओं को पेश किया, जो कम से कम कठोरता के भौतिक स्तर पर परिभाषित नहीं थे - माप, एक शास्त्रीय उपकरण, और लहर समारोह में कमी की परिकल्पना। वजनदार तर्कों द्वारा समर्थित नहीं है। " समझने के लिए, हमें याद रखना चाहिए कि इन वर्षों में क्वांटम यांत्रिकी में केवल एक प्रकार की बातचीत थी - विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, और मुख्य प्रकार की वस्तुएं - इलेक्ट्रॉन।शास्त्रीय क्षेत्र सिद्धांत में सहायक अवधारणाएं भी हैं - एक परीक्षण प्रभार या वर्तमान के साथ एक फ्रेम। लेकिन उन्हें क्षेत्र की ताकत और क्षमता का भौतिक अर्थ समझाने की जरूरत है। एक सुसंगत और तार्किक सिद्धांत का निर्माण उनके बिना किया जाता है, क्षेत्र और आवेशों के अंतराल के आधार पर। चूंकि क्वांटम यांत्रिकी शुरू की गई है, पहले से ही फील्ड सिद्धांत में महारत हासिल करने वाले, शुरुआती के पास एक सवाल है - क्या यह संभाव्य व्याख्या आवश्यक है? आइंस्टीन के दृष्टिकोण से बुरा क्या है, जो कणों को केवल खेतों के राज्य के रूप में मानते हैं? चलो शास्त्रीय कणों के बारे में भूल जाते हैं और बस उस क्षेत्र पर विचार करते हैं जिसके लिए श्रोडिंगर समीकरण है। इसके अलावा, कई अधिकारियों ने पूर्व (आइंस्टीन, डी ब्रोगली) और अब (उदाहरण के लिए, हॉकिंग) दोनों में संभावित व्याख्या (सीआई) से असहमत थे। इलेक्ट्रोडायनामिक्स में वेक्टर क्षमता की तरह,इसका सीधा भौतिक अर्थ नहीं है। कुछ द्विघात भावों का भौतिक अर्थ होता है। एक इलेक्ट्रॉन के लिए, चार्ज घनत्व है - ई , और वर्तमान घनत्व 
ई है, एम इलेक्ट्रॉन का चार्ज और द्रव्यमान है, 
प्लैंक का स्थिर है। क्रिस्टल और दो स्लिट्स पर इलेक्ट्रॉन विवर्तन के प्रयोगों की व्याख्या इस मामले में बहुत सरलता से की जाती है - इलेक्ट्रॉन, एक प्रकाश तरंग की तरह, तुरंत बीओटीएच स्लॉट्स से गुजरता है। श्रोडिंगर समीकरण से, साथ ही प्रकाश के लिए तरंग समीकरण से, यह एक फोटोग्राफिक प्लेट पर निर्धारित किया जाता है । इसके अलावा, हम मानते हैं कि ब्लैकनिंग की डिग्री प्रकाश के साथ सादृश्य द्वारा आनुपातिक है, जहां ब्लैकनिंग की डिग्री औसत 
( ई) के लिए आनुपातिक है- विद्युत क्षेत्र शक्ति)। यह धारणा काफी प्रशंसनीय है। इस मामले में, हाइज़ेनबर्ग अनिश्चितता सिद्धांत एक फ़ंक्शन और इसकी फूरियर छवि के मध्य-वर्ग फैलाव के बीच एक प्रसिद्ध गणितीय संबंध है।कोपेनहेगन स्कूल ने सीआई के पक्ष में क्या तर्क दिए?CI आपको कई प्रयोगों की व्याख्या करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन विवर्तन पर। लेकिन प्रयोग विशुद्ध रूप से गुणात्मक हैं - फोटोग्राफिक प्लेट का काला होना [7] माना जाता था। सिद्धांत रूप में, हम सबसे बड़े डिटेक्टर मॉडल पर विचार कर सकते हैं जिसमें 
एक बड़े बॉक्स में (x) -शोषित छेद होता है। एक इलेक्ट्रॉन एक फोटॉन को ऊर्जा देता है और कुएं में एक सीमित स्तर तक गुजरता है। प्रयोग सही होने के लिए, स्थानीयकरण त्रिज्या में-वैद्य इलेक्ट्रॉन तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत छोटा होना चाहिए। हालांकि, इस तरह के एक डिटेक्टर, जैसा कि दिखाना आसान है, बॉक्स में इलेक्ट्रॉन के स्थिर तरंग फ़ंक्शन को उल्लेखनीय रूप से बदलता है, इसलिए प्रयोग अपना अर्थ खो देता है।बॉर्न का एक मुख्य तर्क यह था कि श्रोडिंगर समीकरण के अनुसार, एक सूक्ष्म कण का तरंग पैकेट अनिश्चित काल के लिए धुंधला होता है। यह उसके लिए बेतुका लग रहा था। हालांकि, बोस - आइंस्टीन में घनीभूत, प्रत्येक कण पूरे मैक्रोस्कोपिक नमूने पर लिप्त है, इसलिए बोर्न तर्क गलत है। आइंस्टीन के दृष्टिकोण के करीब सबसे सरल क्षेत्र व्याख्या के खिलाफ अन्य तर्क होने चाहिए ।वास्तव में, आप बस जटिल क्षेत्र में प्रवेश कर सकते हैं
निरंतरता समीकरण के आधार पर चार्ज घनत्व और वर्तमान के लिए ऊपर लिखे गए भावों को पोस्ट करके। श्रोडिंगर समीकरण सामान्य तरीके से लिया गया है, और हैमिल्टनियन ऑपरेटर चार्ज किए गए कण के लिए शास्त्रीय अभिव्यक्ति का एक सामान्यीकरण है। लेकिन तत्कालीन सिद्धांत के स्तर पर एक अस्थिर समस्या उत्पन्न होती है। इस दृष्टिकोण के साथ, हाइड्रोजन परमाणु के हैमिल्टन में, नाभिक के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के साथ बातचीत के अलावा, अपने स्वयं के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के साथ इलेक्ट्रॉन बादल की बातचीत को शामिल करना आवश्यक होगा, अर्थात्। प्रपत्र का एक शब्द
(1) ऊर्जा में दिखाई देगाइस शब्द को इलेक्ट्रॉन बादल के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ऊर्जा के रूप में भी लिया जा सकता है, जो धाराओं की उपेक्षा करता है। हाइड्रोजन परमाणु के लिए, ऐसा शब्द नाभिक के साथ बातचीत के रूप में एक ही क्रम का है, अर्थात, एक प्रसिद्ध और प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित स्पेक्ट्रम नाटकीय रूप से बदल जाएगा। इसके अलावा, यहां तक कि एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के लिए बेतुका परिणाम उत्पन्न होते हैं - कूलंब प्रतिकर्षण लहर के पैकेट के विस्तार और पूरे स्थान में इलेक्ट्रॉन बादल के धब्बा का कारण बनता है। प्रयोग में किसी तरह का कुछ भी नहीं देखा गया है। शायद यह वही है जो कोपेनहेगन स्कूल को सीआई तक ले गया, क्योंकि उपरोक्त सभी सरल विचार शायद उनके दिमाग में आए थे। दरअसल, एक बिंदु कण के लिए, ऐसा शब्द अनुपस्थित है; अधिक सटीक रूप से, यह एक निरंतरता तक कम हो जाता है। आगे की,हीलियम परमाणु के लिए, एक दूसरे के साथ दो इलेक्ट्रॉनों के कूलम्ब इंटरैक्शन को ध्यान में रखते हुए काफी प्रशंसनीय परिणाम मिलते हैं, जो फिर से बिंदु कणों की अवधारणा से मेल खाती है। यही है, केआई बेहतर की चाह में दिखाई दिया। लेकिन गैर-भौतिकवादी क्वांटम यांत्रिकी में, कण उत्पन्न नहीं होते हैं और गायब नहीं होते हैं। फिर यह दावा कि इलेक्ट्रॉन एक बिंदु पर है, 2 स्लिट पर एक इलेक्ट्रॉन के विवर्तन के साथ प्रयोगों का खंडन करता है। उल्लेख में भी[Inter] प्रयोग में एक ही इलेक्ट्रॉन क्रिस्टल पर हस्तक्षेप देखा गया। इसलिए CI और ज्ञात प्रयोगों के आधार पर श्रोडिंगर समीकरण और प्रसिद्ध प्रयोगों की व्याख्या करना सरल और तार्किक है। नतीजतन, एक निश्चित एल्गोरिथ्म का आविष्कार किया गया था, जो कुछ मामलों में एक इलेक्ट्रॉन को एक कण होने के लिए और दूसरों में - एक लहर होने के लिए, और "कण-लहर द्वैतवाद" के अलावा केआई के रूप में कहा जाता है। इसी समय, ऊर्जा में प्रकार (1) की शर्तों के अभाव के कारण सामान्य क्षेत्र व्याख्या असंभव लगती है, अर्थात। एक इलेक्ट्रॉन की "आत्म-क्रिया"।वास्तव में, जब लेखन (1), एक अप्रमाणित धारणा को स्पष्ट रूप से बनाया गया था - इलेक्ट्रॉन शास्त्रीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करते हैं। क्या इलेक्ट्रॉन के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को शास्त्रीय माना जा सकता है? समझने के लिए, आपको क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स का उपयोग करने की आवश्यकता है। आखिरकार, वास्तव में, कोई कूलम्ब क्षमता नहीं है, लेकिन इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करने वाला एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र है। इस मामले में, एक हाइड्रोजन परमाणु के लिए श्रोडिंगर या डायक समीकरण में शामिल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र मौलिक रूप से अलग है जो इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत का कारण बनता है। यह शास्त्रीय है, अर्थात्, इसका प्रत्येक बिंदु पर एक निश्चित अर्थ है, और शास्त्रीय वस्तु - कोर द्वारा उत्पन्न होता है।समस्या की सही ढंग से जांच करने के लिए, किसी व्यक्ति को सापेक्ष क्वांटम सिद्धांत पर जाने की जरूरत है, फिर तरंग फ़ंक्शन एक ऑपरेटर बन जाता है। संबंधित सूत्रों और गणनाओं को लिखने के लिए कोई ज़रूरत नहीं है (और एक जगह भी), जो लोग चाहते हैं उन्हें पाठ्यपुस्तक में मिल जाएगा (देखें, उदाहरण के लिए, [8])। मैं खुद को ज्ञात परिणामों को प्रस्तुत करने के लिए सीमित करता हूं। चलो एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के साथ शुरू करते हैं। यह समझने के लिए कि उसके तरंग पैकेट (या बादल) का क्या होगा, आपको यह पता लगाने की आवश्यकता है कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ बातचीत के कारण उसका ग्रीन का कार्य या प्रचारक कैसे बदलता है। एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के ग्रीन के कार्य में सुधार, जब एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ बातचीत को ध्यान में रखा जाता है, तो औपचारिक रूप से गड़बड़ी सिद्धांत के अनुसार लिखा जाता है, जैसा कि ज्ञात है, विचलन इंटीग्रल्स को कम करता है। हालाँकि, इस समस्या को हल कर दिया गया है। दिखाया गया,कि एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के लिए एक मात्रा में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ बातचीत को ध्यान में रखते हुए केवल चार्ज और द्रव्यमान के इसी सूत्रों में प्रतिस्थापन की ओर जाता है। इस प्रकार, छोटे क्षण के गैर-जीववैज्ञानिक मामले में, एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ एक इलेक्ट्रॉन की बातचीत को ध्यान में रखते हुए, शब्द (1) के बजाय सामान्यीकृत चार्ज और द्रव्यमान के साथ सामान्य रैखिक श्रोडिंगर समीकरण की ओर जाता है, अर्थात, धारणा है कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र शास्त्रीय है इस मामले में एक मूल रूप से गलत परिणाम देता है। बाह्य क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन के लिए पुनर्मूल्यांकन के साथ एक समान समाधान मौजूद है - इसे हाइड्रोजन परमाणु [8, 9] के लिए मेम्ने शिफ्ट सिद्धांत में माना जाता है।छोटे मोमेंट के गैर-जीववैज्ञानिक मामले में, एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ एक इलेक्ट्रॉन की बातचीत को ध्यान में रखते हुए, टर्म (1) के बजाय सामान्य चार्ज और द्रव्यमान के साथ सामान्य रैखिक श्रोडिंगर समीकरण की ओर जाता है, अर्थात, धारणा है कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र शास्त्रीय है इस मामले में एक मौलिक रूप से गलत परिणाम देता है। रेनोवेशन के साथ एक समान समाधान एक बाहरी क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन के लिए मौजूद है - इसे हाइड्रोजन परमाणु [8, 9] के लिए मेम्ने शिफ्ट सिद्धांत में माना जाता है।छोटे मोमेंटा के गैरसंबंधी मामले में, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ एक इलेक्ट्रॉन की बातचीत को ध्यान में रखते हुए, शब्द (1) के बजाय सामान्य चार्ज और द्रव्यमान के साथ सामान्य रेखीय श्रोडिंगर समीकरण की ओर जाता है, यानी यह धारणा कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र शास्त्रीय है, इस मामले में एक मौलिक रूप से गलत परिणाम देता है। रेनोवेशन के साथ एक समान समाधान एक बाहरी क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन के लिए मौजूद है - इसे हाइड्रोजन परमाणु [8, 9] के लिए मेम्ने शिफ्ट सिद्धांत में माना जाता है।रेनोवेशन के साथ एक समान समाधान एक बाहरी क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन के लिए मौजूद है - इसे हाइड्रोजन परमाणु [8, 9] के लिए मेम्ने शिफ्ट सिद्धांत में माना जाता है।रेनोवेशन के साथ एक समान समाधान एक बाहरी क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन के लिए मौजूद है - इसे हाइड्रोजन परमाणु [8, 9] के लिए मेम्ने शिफ्ट सिद्धांत में माना जाता है।अब हम दो इलेक्ट्रॉनों पर विचार करते हैं। छोटे, नॉनट्रैटिविस्टिक मोमेंटा के मामले में, कोई भी उनके बीच श्रोडिंगर समीकरण में कुछ प्रभावी बातचीत कर सकता है। आप इसके रूप को पारस्परिक प्रकीर्णन के आयाम द्वारा निर्धारित कर सकते हैं - यह विशिष्ट रूप से पारस्परिक क्रिया से जुड़ा हुआ है। फेनमैन आरेख तकनीक में, 4 बाहरी इलेक्ट्रॉनिक लाइनों के साथ आरेख इसके अनुरूप हैं। छोटे दालों के मामले में, संबंधित प्रकीर्णन आयाम विनिमय [8] के लिए भत्ता के साथ रदरफोर्ड शास्त्रीय सूत्र में बदल जाता है, अर्थात्, एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत को वास्तव में कूलम्ब क्षमता का उपयोग करके माना जा सकता है।इस प्रकार, तरंग के कार्य की व्याख्या से एक साधारण क्षेत्र के रूप में उत्पन्न होने वाले अप्रिय विरोधाभास, किसी भी कोरपसकुलर गुणों के बिना, अगर सापेक्षतावादी क्वांटम सिद्धांत शामिल है, तो इसे समाप्त किया जा सकता है। हालांकि, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के रूप में इनफ़ॉफ़र माना जाता है, यह काफी तार्किक है। किसी भी मामले में, यह कुख्यात द्वैतवाद और सीआई की तुलना में बहुत अधिक समझने योग्य है, और आइंस्टीन के दृष्टिकोण के करीब है। सापेक्षतावादी सिद्धांत में, यह पहले से ही एक परिमाणित क्षेत्र बन जाता है, अर्थात किसी दिए गए x के लिए, यह अब एक संख्या नहीं है, बल्कि एक ऑपरेटर है। लेकिन इन सभी परिणामों को गैर-भौतिकवादी क्वांटम यांत्रिकी के ढांचे में हाइड्रोजन परमाणु के स्पेक्ट्रम की सैद्धांतिक गणना और प्रयोग के साथ एक उल्लेखनीय संयोग के लगभग 30 साल बाद प्राप्त किया गया था। इन वर्षों में, सीआई ने सिर और पाठ्यपुस्तकों में जड़ ली है।सवाल उठ सकता है: सीआई पाठ्यपुस्तकों से गायब क्यों नहीं हुए, अगर अब इसके बिना करना इतना आसान है? मैंने विभिन्न विश्वविद्यालयों के कई परिचित प्रोफेसरों को यह लेख दिखाया और पाया कि यह विषय उनके लिए बहुत कम रुचि वाला था। ऐसे लोगों के लिए जो पहले से ही सैद्धांतिक भौतिकी में महारत हासिल कर चुके हैं, यह अप्रासंगिक है। यह सैद्धांतिक भौतिकी में काम करने वाले गणितज्ञों के लिए भी अप्रासंगिक है। बड़े वैज्ञानिक आमतौर पर 50 साल पहले के ज्ञान को जानने और प्रसारित करने में रुचि रखते थे। लन्दौ महान सैद्धांतिक भौतिकविदों में से अंतिम था, जिन्होंने छात्रों के साथ शिक्षण और काम को व्यक्तिगत परिणामों की तुलना में एक सममूल्य पर या उच्च स्तर पर रखा था, लेकिन उन्होंने क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नए तरीकों को मास्टर करने का प्रबंधन नहीं किया था - वह एक घातक दुर्घटना थी।माप प्रक्रिया, भौतिक मात्रा और स्थिर राज्यों के मूल्य। समझने में अन्य समस्याएं
संभाव्य व्याख्या (सीआई) और माप प्रक्रिया से, जो किसी भी तरह से निर्दिष्ट नहीं है, राज्यों की संभावनाओं और एक क्वांटम कण के कुछ भौतिक मात्रा एफ के मूल्यों के साथ एक और भ्रम है। यह तर्क दिया जाता है कि eigenfunctions में विस्तार गुणांक संगत eigenvalue का पता लगाने के लिए प्रायिकता आयाम हैं या, जो एक ही है, कण के लिए संबंधित प्रतिजन में संगत आयाम हैं। एक बार एक कण या प्रणाली के गुणों का पूरा विवरण देने वाले एक फ़ंक्शन के रूप में परिभाषित किया गया है, इस तरह के एक अनुकरण शायद ही माना जाता है। लगभग, बयान के रूप में कि 0.4 की संभावना के साथ वोदका की एक बोतल में शुद्ध शराब है, और 0.6 - शुद्ध पानी की संभावना के साथ। इसके अलावा, यह माना जाता है कि 
परिमाणात्मक अर्थों में F का औसत मान है,
- एफ के अनुरूप ऑपरेटर यहां से छात्र पूरी तरह से गलत निष्कर्ष निकालता है कि मूल्य एफ अपने स्पेक्ट्रम से केवल मान ले सकता है, और संरक्षण कानून प्रकृति में संभाव्य हैं। यह औपचारिक दृष्टि से और भौतिक दृष्टि से दोनों ही पूरी तरह से गलत है। बुनियादी भौतिक मात्रा के संरक्षण के नियम - ऊर्जा, संवेग, कोणीय गति, आदि, श्रोडिंगर समीकरण की तुलना में बहुत अधिक मौलिक हैं, क्योंकि वे अंतरिक्ष-समय के सामान्य गुणों से पालन करते हैं। औपचारिक दृष्टिकोण से, मात्रा संरक्षित है (समय से स्वतंत्र) यदि ऑपरेटर हैमिल्टन के साथ संचार करता है, अर्थात। यदि F गति का अभिन्न अंग है। इस मामले में, राज्य में एफ के मूल्य पर विचार करना तर्कसंगत हैअन्यथा, यह विचार करना होगा कि, उदाहरण के लिए, ऊर्जा केवल औसत रूप से बचती है। फिर कण की भौतिक मात्रा F (ऊर्जा, संवेग, कोणीय संवेग) का मान कोई भी हो सकता है, अर्थात जरूरी नहीं कि संचालक का एक प्रतिरूप हो ।इस क्षेत्र में उल्लेखनीय भ्रम विशेष रूप से स्थिर राज्यों, यानी हैमिल्टन के आइजनवेक्टरों पर विचार करके बनाया गया है। छात्रों को अक्सर यह विश्वास होता है कि कोई अन्य राज्य नहीं हैं, और ऊर्जा केवल हैमिल्टन के स्पेक्ट्रम से मूल्य लेती है। इस बीच, स्थिर राज्य आदर्श हैं, जो अपने शुद्ध रूप में शायद ही मौजूद हैं। वास्तविकता के बहुत करीब (उदाहरण के लिए, मुफ्त कणों के लिए) सुसंगत राज्यों का कहना है कि अनिश्चितता के संबंध को कम करता है। विशेष रूप से स्थिर राज्यों पर विचार करने का प्रतिबंध बयान की ओर जाता है, पाठ्यपुस्तक से पाठ्यपुस्तक तक भटकते हुए, कि आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र मोड की ऊर्जा 
हमेशा एक से बदलती है
, यानी, एक पूर्णांक संख्या में फोटोन। लेकिन यह केवल सच है यदि प्रारंभिक और अंतिम राज्य स्थिर हैं, जो पूरी तरह से वैकल्पिक है। सामान्य तौर पर, यह शैक्षिक साहित्य में लगभग सार्वभौमिक रूप से कहा जाता है कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र फोटॉनों का एक संग्रह है, अर्थात, गैर-स्थिर राज्यों को फिर से अनदेखा किया जाता है। यह पूरी तरह से गलत है, और सरल समस्याओं को हल करने में समस्याओं की ओर जाता है। उदाहरण के लिए, दो स्तरों वाले एक संभावित कुएं में एक इलेक्ट्रॉन 
। किसी भी तरह, उदाहरण के लिए, एक अल्पकालिक अशांति का एक परिणाम के रूप में उन्होंने राज्य में चला जाता है 
और 
करने के लिए इसी लहर कार्य - 
और 
। इस राज्य में जमीन की तुलना में अधिक ऊर्जा है, और समय के साथ, इलेक्ट्रॉन को निचले स्तर पर लौटना चाहिए, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को अतिरिक्त ऊर्जा देना (हम मानते हैं कि संक्रमण
कुछ समरूपताओं के कारण निषिद्ध नहीं)। यह देखना आसान है कि, यदि हम अपने आप को गड़बड़ी के सिद्धांत के पहले क्रम तक सीमित रखते हैं, तो संक्रमण केवल आवृत्ति के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के मोड के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप हो सकता है 
। यह श्रोडिंगर प्रतिनिधित्व में प्रारंभिक और अंतिम लहर कार्यों की समय निर्भरता से निम्नानुसार है। लेकिन ऊर्जा के संरक्षण के नियम के कारण ऊर्जा के साथ एक फोटॉन के उत्सर्जन के साथ संक्रमण असंभव है - प्रारंभिक और अंतिम राज्यों के बीच ऊर्जा का अंतर 
कम है । इसके बाद, छात्र निष्कर्ष निकालता है कि संक्रमण निषिद्ध है। हालांकि, यदि हम निराधार धारणा को छोड़ देते हैं कि अंतिम स्थिति स्थिर है, तो उत्तर आसान है। निश्चितता के लिए, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मोड c की प्रारंभिक अवस्था को जमीन होने दें, फिर उसकी अंतिम स्थिति
ऊर्जा के संरक्षण के नियम को संतुष्ट करता है और इसमें वांछित आवृत्ति होती है ताकि इलेक्ट्रॉन का जमीनी स्तर पर संक्रमण संभव हो। लेकिन फोटॉन के जन्म की बात करना गलत है। इस उदाहरण से, वैसे, यह देखा जाता है कि गैर-भौतिकवादी मामले में विकिरण और अवशोषण स्पेक्ट्रा के गुणात्मक (सरलीकृत) स्पष्टीकरण के साथ-साथ फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंगों के "कोरोप्रेशर" गुणों का उपयोग करना आवश्यक नहीं है।इलेक्ट्रॉन स्पिन के संबंध में असंतुष्ट दो-स्तरीय समस्या सबसे बड़ी रुचि है। आज्ञा देना एक इलेक्ट्रॉन एक बाध्य राज्य में एक्स अक्ष के साथ स्पिन के साथ है। हम z अक्ष के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र लागू करते हैं। फिर इलेक्ट्रॉन के तरंग फ़ंक्शन को फॉर्म में लिखा जा सकता है 
, जहां 
, ए 
और
- जेड अक्ष के साथ और खिलाफ स्पिन के साथ तरंग कार्य, जो हैमिल्टन के प्रतिरूप हैं। यदि आप सीआई का पालन करते हैं, तो electron की संभावना के साथ एक इलेक्ट्रॉन ऊर्जा के साथ एक फोटॉन का उत्सर्जन करेगा । यदि हम CI को छोड़ देते हैं, तो उत्सर्जन के परिणामस्वरूप हम ऊपर वर्णित आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र मोड की अस्थिर स्थिति प्राप्त करते हैं । चूंकि यह हमेशा माना जाता है कि आवृत्ति ऊर्जा से मेल खाती है , इसलिए कुल विकिरण ऊर्जा से यह निष्कर्ष निकाला गया है कि उत्सर्जित फोटॉन की संख्या इलेक्ट्रॉनों की संख्या की आधी है, अर्थात, आधे इलेक्ट्रॉनों की संख्या राज्य में थी। यदि प्रयोग के दौरान एक मानक फोटॉन से आधी ऊर्जा के साथ एक अस्थिर राज्य को अलग करना संभव था, तो यह सीआई की प्रयोगात्मक पुष्टि या प्रतिपूर्ति करना संभव होगा। लेकिन, किसी भी मामले में, इलेक्ट्रॉन और फोटॉन मोड के लिए लिखा गया श्रोडिंगर समीकरण, ऊर्जा के साथ एक फोटॉन के उत्सर्जन को जन्म नहीं दे सकता है - यह परिमाण के संरक्षण के कानून से चलता है 
, जहां ऑपरेटर 
हैमिल्टनियन है। इसके लिए तरंग फ़ंक्शन की रहस्यमय कमी की आवश्यकता होती है।इलेक्ट्रॉन पुनरावृत्ति गति द्वारा एक स्थिर से एक गैर-स्थिर स्थिति को अलग कर सकता है। दूसरे मामले में (यदि केआई को छोड़ दिया जाता है), यह 2 गुना छोटा है। 10 -1 के क्रम के एक बाध्यकारी ऊर्जा ई के साथ एक इलेक्ट्रॉन के स्थानीयकृत राज्य के लिएइलेक्ट्रॉन-वोल्ट आयनीकरण की संभावना दोनों मामलों में भिन्न होगी, और चुंबकीय क्षेत्र में आयनीकरण थ्रेशोल्ड 2 गुना अलग होगा। दुर्भाग्य से, एक अनुमान से पता चलता है कि आयनीकरण के लिए बहुत मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता होती है 10 11 gf। ऐसे क्षेत्र वर्तमान में अप्राप्य हैं।प्रयोगात्मक सत्यापन के लिए मुक्त इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करना संभव होगा, जिनमें से स्पिन अभिविन्यास एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दिया गया है। आइए हम z अक्ष के साथ एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में मुक्त इलेक्ट्रॉनों के साथ एक कक्ष से मिलकर एक सेटअप पर विचार करें। इलेक्ट्रॉनों एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ चैम्बर में छेद से बाहर उड़ते हैं, जेड अक्ष के साथ एक स्पिन होता है, चैम्बर में, जहां घूर्णन अक्ष पर एक कोण pl द्वारा विस्थापित छेद के साथ 2 समान डिस्क होते हैं। इस तरह के एक सेटअप से एक्स अक्ष के समानांतर एक ही ऊर्जा के इलेक्ट्रॉन बीम को प्राप्त करना संभव हो जाता है। एक बार एक्स अक्ष के साथ एक चुंबकीय क्षेत्र के क्षेत्र में, ज़ेड अक्ष के साथ उन्मुख स्पाइन्स वाले इलेक्ट्रॉनों को आवृत्ति फोटॉन उत्सर्जित करना शुरू करना चाहिएया एक ही आवृत्ति के गैर-स्थिर मोड से ऊपर। इस मामले में, पुनरावृत्ति गति इलेक्ट्रॉन की गति को कम या बढ़ा सकती है। यदि बीम में इलेक्ट्रॉनों की गति पर्याप्त रूप से छोटी है, तो इलेक्ट्रॉन दिखाई देंगे, पीछे की ओर उड़ते हुए, जो पता लगाया जा सकता है। यह सीआई के एक महत्वपूर्ण प्रयोगात्मक सत्यापन की अनुमति देगा। दुर्भाग्य से, वर्तमान में प्राप्त होने वाले उच्चतम चुंबकीय क्षेत्रों में ~ 10 6 G, हटना गति 3 * 10 -11 eV या 3 m / s के क्रम के वेग की ऊर्जा से मेल खाती है । इस तरह के कम इलेक्ट्रॉन वेग को सुनिश्चित करना काफी कठिन है, क्योंकि यह थर्मल से बहुत कम है।निष्कर्ष
क्षेत्र व्याख्या सैद्धांतिक भौतिकी के पाठ्यक्रम के शेष वर्गों में अपनाई गई एक व्यवस्थित प्रदर्शनी के ढांचे में क्वांटम यांत्रिकी को वापस करने की अनुमति देती है। वास्तव में, लैंडौ और लाइफशिट द्वारा सैद्धांतिक भौतिकी पाठ्यक्रम के सभी संस्करणों को एक एकल योजना के अनुसार निर्मित किया जाता है, जिसमें अवधारणाओं की स्पष्ट प्रणाली और पोस्टऑउट होते हैं, और केवल वॉल्यूम 3 कुछ बाहरी अवधारणाओं पर आधारित होता है जैसे माप प्रक्रिया, एक शास्त्रीय उपकरण, आदि और ये अवधारणाएं स्वयं स्पष्ट हैं। परिभाषित नहीं।इसलिए यह आश्चर्यजनक नहीं है कि एलडी की भतीजी का सबूत है। लन्दौ [10] , कि वे स्वयं, जिन्होंने अपने प्रसिद्ध "कोर्स इन थियोरेटिकल फिजिक्स" को सीआई [3] के एक विस्तृत प्रदर्शनी में रखा था, ने उसे पूरी तरह से उदासीन व्यवहार किया:"मेरे भाई के लिए, फिर एक छात्र, लीना कार्दाशिंस्की, उसकी शाब्दिक यादों के अनुसार, सवाल के जवाब में: क्या एक इलेक्ट्रॉन है, दाउ, उसकी निर्णायक तरीके से विशेषता में, ने उत्तर दिया:" इलेक्ट्रॉन एक वाहिका नहीं है और एक लहर नहीं है। मेरे दृष्टिकोण से - वह एक समीकरण है, इस अर्थ में कि उनके गुणों को क्वांटम यांत्रिकी के समीकरण द्वारा सर्वोत्तम रूप से वर्णित किया गया है, और अन्य मॉडल - कॉर्पसस्कुलर या वेव का सहारा लेने की आवश्यकता नहीं है। "। इस लेख के निष्कर्ष, सामान्य तौर पर, लांडऊ की राय के अनुरूप हैं - कोई अतिरिक्त अवधारणाएं, पद, आदि की आवश्यकता नहीं है। क्वांटम यांत्रिकी के भौतिक अर्थ को समझाने के लिए। किसी क्षेत्र की पारंपरिक अवधारणा पर्याप्त है।जैसा कि मैंने ऊपर लिखा है, विशेषज्ञों के लिए यह प्रश्न, एक नियम के रूप में, अप्रासंगिक है। लेकिन भौतिक विज्ञान के छात्रों के लिए जो सामग्री में महारत हासिल करते हैं और सूत्रों के भौतिक अर्थ को समझने की कोशिश करते हैं, यह बहुत महत्वपूर्ण है। विशेष रूप से अब, जब भौतिकी में सामान्य रुचि प्लिंथ से नीचे गिर गई।यदि लेख में रुचि है, तो मैं तथाकथित "क्वांटम उलझाव" पर एक अगली कड़ी लिख सकता हूं। वास्तव में, रूसी भाषा की सामग्री में यह नाम अशिक्षा से आता है - उदाहरण के लिए, पाठ्यपुस्तकों में, [3] are14, इन स्थितियों को हमेशा मिश्रित कहा जाता है, लेकिन लेखों के लेखकों, ऐसा लगता है, पाठ्यपुस्तकों को नहीं पढ़ा है। सरल तर्क से, यह स्पष्ट होगा कि सूचना का कोई भी क्वांटम टेलीपोर्टेशन क्यों नहीं है, और इन राज्यों के साथ शानदार प्रयोग विज्ञान के लिए क्यों कम रुचि रखते हैं। ये जनता पर प्रभाव हैं, न कि विशेषज्ञों के लिए।साहित्य:1. वेव मैकेनिक्स // एटॉमिक फिजिक्स की एम। सांख्यिकीय व्याख्या // एम .: मीर, 19652. हाइजेनबर्ग वी। क्वांटम सिद्धांत की व्याख्या का विकास // नील्स बोह्र और भौतिकी / पुस्तकों के संग्रह का विकास। पाउली वी। द्वारा संपादित - एम: आईएल, 1958. - पी। 23-45।3. लैंडौ, एल। डी।, लाइफशिट्स, ई। एम। क्वांटम मैकेनिक्स (नॉनट्रैटिविस्टिक सिद्धांत)। - तीसरा संस्करण, संशोधित और पूरक। - एम ।: नौका, 1974.- 752 पी। - ("सैद्धांतिक भौतिकी", खंड III)।4. ह्यूग एवरेट। "सापेक्ष राज्य" क्वांटम यांत्रिकी का निरूपण। रेव मॉड। भौतिकी।, वॉल्यूम। 29, एन 3, जुलाई 1957।5. मेन्स्की एम। बी। मैन और क्वांटम दुनिया। फ्राइज़िनो: वीके 2, 2005. - 320 पी। - (सभी के लिए विज्ञान)। आईएसबीएन 5-85099-161-1 यूडीसी 530.1 बीबीके 22.31 एम 506. बोगोलीबोव एन। एन।, लोगुनोव ए। ए।, टोडोरोव आई.टी. क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में स्वयंसिद्ध दृष्टिकोण के मूल। "नाका", सामान्य भौतिकी और गणित, 1969 ई 30.1 बी 74 यूडीसी बी 30.14 बी7. एकल वैकल्पिक रूप से उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों का विचलन । वर्तमान साहित्य से। भौतिकी-उसपेखी, 1949 अगस्त, XXXVIII, सं। 4ufn.ru/ufn49/ufn49_8/Russian/r498e.pdf8. अखिज़र ए। आई।, बेर्स्टेत्स्की वी। बी। क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स। - तीसरा संस्करण, संशोधित। - एम ।: नौका, 1969 ।-- 623 पी।9. पी.ए.एम. डिराक। क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत पर व्याख्यान। बी। ए। लिसोव द्वारा अंग्रेजी से अनुवादित। ए। ए। सोकोलोव द्वारा संपादित। मीर पब्लिशिंग हाउस, मॉस्को 197110. एला रुडिना। लियो लांडौ: चित्र के लिए स्ट्रोक // बुलेटिन, नंबर 5, 6, 7 (संख्या 342-344)। मार्च 2004 www.vestnik.com/issues/2004/0303/win/ryndina.htmSource: https://habr.com/ru/post/hi385535/
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