Dos grupos contradictorios de las declaraciones de dos libros diferentes en física cuántica

Question

Hay dos contradictorios grupos de las declaraciones de los dos diferentes famosos libros sobre física cuántica.

Cuál es la correcta?

Grupo (1) : Siguientes afirmaciones son de Berkeley Curso de Física, Vol. 3, "Física Cuántica" por Wichmann, 1967

Página 204:

"El de-Broglie de la onda y la partícula son la misma cosa; no es nada más. El real de la partícula se encuentra en la naturaleza, tiene propiedades de onda y eso es un hecho."

Grupo (2): Siguientes afirmaciones son de "Introducción a la Física Cuántica" por el francés y Taylor, 1978.

Página 234:

"Cuando llegamos a las partículas de otro de los fotones, la longitud de onda de nuevo es una bien definida la propiedad, pero sólo en términos de una gran estadística de la muestra. Y estas otras partículas, no tenemos ni siquiera un aparentemente hormigón macroscópica de la propiedad para asociar con la ola, equivalente para el campo eléctrico y magnético de un haz de luz. Llegamos a la conclusión de que la ola de la propiedad es una expresión de la probabilística o estadística el comportamiento de un gran número de forma idéntica preparado partículas-y nada más!"

EDITAR: De acuerdo con el 1er grupo, no es la dualidad onda-partícula. Según el grupo 2, sólo hay partículas (no hay olas), pero la distribución de estas partículas (cuando son detectados) es ondulado.

Así que cuál es la correcta?

Answer 1

No hay ninguna contradicción.

Este:

"El de-Broglie de la onda y la partícula son la misma cosa, no hay nada más. El real de la partícula se encuentra en la naturaleza, tiene propiedades de onda y eso es un hecho."

es una declaración más general. Tenga en cuenta que no define lo que es "agitando". Sólo los estados que la partícula se caracteriza por una ola.

Esto va a entrar en los detalles de la serie:

"Cuando llegamos a las partículas de otro de los fotones,

es decir, los fotones son identificados con una onda electromagnética, pero no de otras partículas

la longitud de onda de nuevo es una bien definida la propiedad, pero sólo en términos de una gran muestra estadística. Y estas otras partículas, no tenemos ni siquiera un aparentemente concreto macroscópica de la propiedad para asociar con la ola, equivalente a la de campo eléctrico y magnético de un haz de luz. Llegamos a la conclusión de que la ola de la propiedad es una expresión de la probabilística o estadística el comportamiento de un gran número de idéntica preparado partículas - y nada más!

la cursiva es mía.

El párrafo identifica lo que es, en general, "agitando" para la mecánica cuántica de las partículas. Es la probabilidad de encontrarlos en $(x,y,z,t)$ con energía momentum $(E,p_x,p_y,p_z)$ que obedece a una mecánica cuántica ecuación de onda ( Schrödinger , etc.). La probabilidad tiene un comportamiento sinusoidal.

Los fotones de sí mismo, como un mecánico-cuántica de las partículas tiene un agitar la "probabilidad" de la distribución. De fotón único de doble rendija experimentos muestran esto tan claramente como único electrón. Los golpes en la pantalla (o ccd para los fotones) son puntos de partículas individuales. Es la distribución que muestra la probabilidad de encontrar la partícula en un (x,y) en la pantalla que muestra propiedades de onda.

Answer 2

El grupo 2 tiene algunas no objectable contenido ("por estas otras partículas, no tenemos ni siquiera un aparentemente concreto macroscópica de la propiedad para asociar con la ola"), pero es inconsistente ("llegamos a la conclusión...": ¿cómo es la "conclusión" en relación con la declaración anterior de alguna manera?) y el mal en el principal aspecto con el que estás interesado (la cursiva es mía):

la longitud de onda de nuevo es una bien definida la propiedad, pero sólo en términos de una gran muestra estadística (...) la onda de la propiedad es una expresión de la probabilística o estadística el comportamiento de un gran número de idénticamente preparados partículas - y nada más!

es contradicha por una sola partícula de los experimentos de interferencia, que fueron realizados, no sólo con los fotones, sino también con las partículas con masa, por ejemplo, los electrones.

Grupo 2 conduce a pensar que las partículas son muy pequeñas partículas (canicas), que la indeterminación cuántica es una consecuencia de su pequeñez. En resumen, que la mecánica cuántica es una variante de la mecánica estadística.

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El grupo 1 es cierto, aunque un poco aproximado: de de Broglie olas son ondas planas, por lo tanto un modelo correcto para un monokinetic haz de partículas. En general, las partículas son descritos por wavefunctions.

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Por cierto, que yo soy un poco reacio a esta declaración de @annav:

¿cuál es, en general, "agitando" para la mecánica cuántica de las partículas (...) es la probabilidad de encontrarlos en $(x,y,z,t)$ con energía momentum $(E,p_x,p_y,p_z)$

La función de onda no es una probabilidad. Esto es lo que se denomina "la amplitud de probabilidad": el cuadrado del módulo de la función de onda es una probabilidad de densidad. Dicho esto, la expresión "la probabilidad de encontrar al" nuevo puede llevar a pensar que la partícula está en un cierto estado desconocido para nosotros, que no lo es. Además, no hay ninguna experimental significa hacer un punto de medida, debido a que la medición requiere de una interacción, y no hay ningún punto "cosa" con la que hacer tal interacción (por lo tanto, la probabilidad de densidad que uno tiene que integrar sobre un volumen para obtener una probabilidad apropiada).

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Ahora, como usted sabe, hay muchas interpretaciones de la mecánica cuántica.

Answer 3

Estoy de acuerdo con CuriousOne que sería mejor que fuera abandonando ambos de estos puntos de vista y buscando algo más moderno. Sin embargo, este es instructivo porque pone de manifiesto un problema común en QM educación: muchos autores se invierten en una particular interpretación, y el presente que la interpretación (se, a mi forma de pensar) como la única manera correcta de pensar acerca de la teoría.

En realidad, hay al menos dos clases de interpretaciones de las teorías cuánticas, ambos de los cuales son totalmente consistentes con los resultados medibles. La primera clase, que es aproximadamente la coincidencia de la perspectiva de Wichmann*, es que la superposición cuántica sobre los posibles resultados de una observación debe ser considerada como la verdadera realidad física de un objeto antes de la medición. La segunda clase, que se corresponde aproximadamente con la declaración de francés & Taylor, es que el estado cuántico debe ser considerado como una declaración acerca de lo que sabemos acerca de los posibles resultados observables, o lo que es posible de ser conocido acerca de los resultados, sino que el propio sistema debe ser considerada como tener bien definidas las propiedades antes de la medición. Como un ejemplo concreto, esto significa que la elección es entre el pensamiento de que un electrón no puede tener una bien definida la posición y el impulso simultáneamente, o que no es posible saber un electrón de la posición y el impulso de forma simultánea.

Ambos textos, al menos en los extractos dado, parece que es un pecado de omisión, por lo que implica que una o la otra de estas interpretaciones es "correcto". Hay otros problemas - estoy de acuerdo con la L. Levrel que el francés y Taylor singularización de los fotones parece dudoso, y parece ignorar la idea de un BEC. Hay un montón de mejores recursos hacia fuera allí- mantener la lectura y el pensamiento!

*Bien, es un poco difícil de tales citas breves para saber exactamente lo que los autores están pensando, pero esto es lo que parece probable que la intención - interpretaciones de interpretaciones... ;)

Answer 4

No es ni una clásica onda ni una clásica de partículas. Creo que cualquier intento de describir como cualquiera de los que deben ser calificados como este. Podría parecer que uno o el otro, pero ambos son sólo aproximaciones.

La mejor de las teorías que hemos describir cuántica de campos, y una partícula es un campo cuántico. Yo realmente no sé cómo describir un campo cuántico en los términos clásicos de otros que "a veces puede parecer un clásico de la partícula, a veces como un clásico de la onda, y a veces no se realmente como cualquiera de aquellos".