Del dette

” Tilbage til ordliste Indeks

Max Born, en af de tidlige kvantefysikere i 1920’erne og 30’erne, foreslog, at kvantepartikler mellem detektioner danner en “sandsynlighedsbølge”. Dette

Max Born, Born-reglen
Max Born (1882-1970), en af grundlæggerne af kvantemekanikken, foreslog, at bølgefunktionen beskriver en “sandsynlighedsbølge”.

synspunktet er en variant af den københavnske fortolkning af kvantemekanikken. For at forklare Borns betydning er det nødvendigt at fokusere på et centralt aspekt af Københavnsfortolkningen, nemlig bølge-partikel-dualitet.

Bølge-partikel-dualitet

I henhold til Københavnsfortolkningen opfører atomare og subatomare partikler sig nogle gange som partikler og andre gange som bølger. Dette kaldes “bølge-partikel-dualitet”. En elektron, for eksempel, er, når den opdages, i sin lokaliserede partikelform. Men mellem detekterede positioner er en elektron i sin bølgelignende form. Denne form beskrives matematisk ved en ligning kaldet en “bølgefunktion”.”

Niels Bohr, kvantemekanik
Niels Bohr omkring 1922 (1885-1962), grundlægger af kvantemekanikken, udvikler af Københavnsfortolkningen.

Et af passiverne ved Københavnsfortolkningen er, at den er let at fejlkarakterisere. Og det er præcis, hvad jeg lige har gjort. Egentlig siger Københavnsfortolkningen, at vi ikke kan vide eller sige noget om elektronen mellem detektionerne. Vi skal forfalde til tavshed og blot stumt pege på ligningerne. Det skyldes, at vi ikke engang i princippet kan observere elektronen i mellem to detektioner, En detektion kræver trods alt at observere.

København insisterer: “Hvorfor skulle videnskaben beskæftige sig med en adfærd, som vi aldrig i princippet kan observere? Det er bedre at ignorere den, endnu bedre at sige, at den slet ikke eksisterer!” Niels Bohr er citeret for at have sagt: “Der findes ingen kvanteverden. Det er forkert at tro, at fysikkens opgave er at finde ud af, hvordan naturen er. Fysikken drejer sig om, hvad vi kan sige om naturen.”

Så ifølge København kan vi kun sige, at en ligning kaldet “bølgefunktionen” gælder, når elektronen ikke bliver opdaget. En anden tilgang er at sige, at “elektronens bølgetilstand” er en metafor og ikke en beskrivelse af den fysiske virkelighed.

Dobbeltspalteeksperiment, elektron
Denne animation af dobbeltspalteeksperimentet viser den københavnske metafor – at kvantepartiklen bevæger sig som en bølge.

Bølgefunktionen resulterer i det bølgeinterferensmønster, som elektroner manifesterer i eksperimenter som dobbeltspalteeksperimentet. I den klassiske fysik betyder et bølgeinterferencemønster, at der er tale om en bølge, der bliver påvist. Men, for at gentage temaet, i Københavnsfortolkningen betyder bølgeinterferensmønsteret intet om virkelighedens natur. Det eneste vi kan sige er, at et matematisk udtryk, bølgefunktionen, med succes forudsiger eksperimentelle resultater.

Sandsynlighedsbølgen

Max Born havde et synspunkt, der afveg fra Niels Bohrs. Born så bølgefunktionen som en beskrivelse af en reel bølge. Han kaldte den en “sandsynlighedsbølge”, og dette udtryk er stadig i brug. Born ræsonnerede, at hvis beregningen af bølgefunktionen giver sandsynlighederne for, hvor partiklen sandsynligvis vil blive opdaget, må den beskrive årsagen til partikelens position. Og hvis den forårsager noget, må den være virkelig.

Born var imidlertid ikke i stand til at fastlægge den nøjagtige karakter af en “sandsynlighedsbølge”. Hvad er en bølge? Hvordan forsvinder den fra alle punkter i universet samtidig i det øjeblik, hvor den tilhørende partikel bliver opdaget? Selv om det er almindeligt for fysikere at bruge udtrykket “sandsynlighedsbølge”, er dets betydning den dag i dag udefineret.