양자역학에 대한 코펜하겐 학파
코펜하겐 학파는 1920년대 초 덴마크의 유명한 물리학자 닐스 보어(Niels Bohr)를 중심으로 결성되었으며, 하이젠베르그(Heisenberg), 파울리(Pauli), 디랙(Dirac)이 대표적이다. 이 학교의 멤버들. 그 발상지는 보어가 설립한 코펜하겐 이론 물리학 연구소입니다. 코펜하겐 학파는 양자역학의 창설과 발전에 탁월한 공헌을 했으며, 이들의 양자역학 해석을 양자역학의 '정통 해석'이라 부른다. 보어 자신은 초기 양자 이론의 발전에 중요한 역할을 했을 뿐만 아니라, 그의 인식론과 방법론도 그가 제안한 유명한 "상보성 원리"는 코펜하겐의 중요한 기둥입니다. 학교. 보어가 이끄는 코펜하겐 이론 물리학 연구소는 양자 이론의 연구 중심지가 되었고, 그 학교는 당시 세계에서 가장 강력한 물리학 학교가 되었습니다.
코펜하겐학파의 설명은 처음에 하이젠베르크의 불확정성 관계로 정량적으로 표현되었다. 작용양자 h로 표현되는 이런 수학적 관계는 양자현상의 기본 특성인 파동-입자 이중성을 설명하기 위해 1927년 9월 보어가 제안한 상보성 원리로 철학에서 요약되고 정리되었다. 소위 상보성 원리는 파동성과 입자성이 서로 보완한다는 것을 의미합니다.
본 학파가 제안한 양자도약 언어와 불확정성 원리(즉, 불확정성 관계), 그리고 그것들의 철학적 의미 확장(상보성 원리)은 물리학계에서 널리 채택되고 있다. 그러므로 코펜하겐학파의 물리학적 해석과 양자역학의 철학적 견해는 물론 많은 학파의 주체이자 정통적이고 주된 해석이다.
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양자역학의 확률론적 해석
확률론적 해석은 슈뢰딩거 방정식, 파인만 적분, 마르코프 과정 사이의 연관성을 연구함으로써, 양자역학은 고전적인 확률론이나 통계적 과정이론으로 해석되어야 한다는 것입니다. 이러한 과정은 확률론적입니다. 예를 들어 브라운 운동 이론은 불확실한 관계를 설명하는 데 사용됩니다.
양자론을 처음으로 확률론적으로 해석한 슈뢰딩거와 이후 밥은 확률론적 과정의 연구를 통해 파동-입자 이중성의 모순이 파동을 하나의 물질로 간주하기 때문에 발생한다고 믿었다. 파동을 음파와 같은 입자총체의 집합적 성질로 본다면 모순이 없다. 이후 그들은 양자장에서의 생성과 소멸 과정을 통해 일반화된 통계역학을 확립하고, 그로부터 양자역학의 법칙을 도출했다. 그들은 또한 파동함수가 공간과 시간에서 사건이 발생하는 순서만을 나타낸다고 믿었습니다. 기본 사건은 본질적으로 개별적으로 발생하고 사라지기 때문에 이러한 시퀀스의 법칙은 본질적으로 통계적입니다. 통계전기역학의 발전으로 고전적인 확률론적 시스템과 양자역학 시스템 사이에 큰 유사점이 있다는 것이 밝혀졌습니다.
슈뢰딩거 역시 '객관적 현실'은 입자가 아닌 파동에만 귀속될 수 있다고 믿었고, 파동을 단지 '확률파'로만 해석할 준비가 되어 있지 않았습니다. 따라서 그는 일반적인 설명에서는 형상공간의 파동만이 확률파이고, 3차원 물질파나 복사파는 확률파가 아니라 맥스웰 이론의 전자기장과 마찬가지로 연속적인 에너지와 운동량밀도를 갖는다고 믿었다. . 그러므로 슈뢰딩거는 이 시점에서 이러한 과정이 평소보다 더 연속적이라고 상상할 수 있다고 올바르게 강조했습니다. 양자론의 일반적인 해석에서는 가능성에서 현실로의 전환에 포함됩니다.
양자역학 해석을 둘러싼 아인슈타인과 보어의 대결
양자역학 해석에 대한 아인슈타인과 보어의 서로 다른 견해의 대결은 양자역학의 탄생과 발전이다 개발 과정에서 가장 대표적인 논쟁이기 때문에 이 글에서는 좀 더 깊이 있고 완전한 설명과 분석을 제공합니다.
보어는 양자 이론이 어떤 면에서는 고전 이론과 일치할 수 있다고 믿으며 1918년 대응 원리를 제안했습니다. 즉, 양자상태를 유지하는 원자의 특성과 안정성에는 일정한 한계가 있다는 것이다. 외부 간섭의 강도가 원자를 더 높은 양자 상태로 여기시키기에 충분하지 않은 경우에만 원자는 양자 특성을 나타냅니다. 매우 강한 간섭을 받으면 양자 효과의 특성이 완전히 사라지고 원자는 고전적인 특성을 갖게 됩니다. 이 원리와 관찰 가능한 양이 물리학 이론의 기초라는 사실에 기초하여 하이젠베르크가 매트릭스 역학을 창안한 것입니다. 파력
과학도 양자와 고전의 대응을 통해 확립된다. 1927년 하이젠베르크가 '불확실한 관계'를 제안한 후, 보어는 같은 해 9월 이탈리아 코모에서 열린 볼타 사망 100주년 기념 국제 물리학 회의에서 '원자 이론의 양자 공리와 최근 발전'이라는 제목의 논문을 발표했습니다. '개발' 연설에서는 그 유명한 '상보성의 원칙'이 제시되어 학계에 큰 충격을 안겼다. 상보성의 원리는 입자와 파동의 개념이 서로 상보적이면서 동시에 모순적이라는 것입니다. 그것들은 운동 과정에서 상보적인 이미지입니다. 보어는 미시현상 관찰의 특이성은 미시물체의 최소작용양자 h가 중요한 역할을 하기 때문에 미시물체와 측정기기 사이의 상호작용을 무시할 수 없다는 점을 구체적으로 지적했다. 이 상호 작용은 원칙적으로 제어할 수 없으며 양자 현상의 필수적인 부분입니다. 이러한 통제할 수 없는 상호작용을 수학적 표현으로 '불확실한 관계'라고 합니다. 이는 양자 역학의 법칙이 확률론적일 수만 있음을 결정합니다. 미세한 물체를 기술하기 위해서는 인과관계의 결정적 원리를 버려야 한다. 양자 역학은 단일 입자 시스템의 상태를 정확하게 설명하며 완전합니다. 보어는 미세한 물체의 거동이 관찰 조건에 따라 달라진다는 점을 특히 강조했습니다. 그는 물리량이나 특성은 그 자체로 존재하는 것이 아니라 관찰하거나 측정할 때에만 의미가 있다고 믿습니다. 코펜하겐 학파는 보완성의 원칙을 장려하고 객관적인 분리불가능성의 견해를 제시하기 위해 많은 글을 썼습니다. 그들은 또한 보완성의 원리가 모든 과학 연구의 지도 이념이라고 믿으며 생물학, 심리학, 사회사의 다양한 분야까지 확장했습니다.
1927년 10월 24일부터 29일까지 브뤼셀에서 제5차 솔웨이 회의가 열렸는데, 여기서 보어는 자신의 상보성 원칙을 다시 한번 자세히 설명했습니다. 양자역학에 대한 코펜하겐 해석은 많은 물리학자들에 의해 받아들여졌으며 양자역학의 정통 해석이 되었습니다. 그러나 회의에서 아인슈타인, 슈뢰딩거 등은 상보성의 원칙에 강력하게 반대하여 물리학 역사상 유례없는 수십 년에 걸친 아인슈타인-보어 논쟁을 시작했습니다.
사실 아인슈타인과 보어의 논쟁은 1920년 4월에 시작됐다. 당시 보어는 아인슈타인이 살았던 독일 베를린을 방문하여 처음으로 아인슈타인을 만났습니다. 두 사람은 양자이론 발전에 관해 의견을 교환했고, 대화의 주제는 빛의 파동-입자 이중성에 대한 이해였다. 얼핏 보면 이 논쟁은 아인슈타인이 완전한 빛 이론은 파동 특성과 입자 특성을 어떤 식으로든 결합해야 한다고 주장한 반면, 보어는 고전적인 빛 파동 이론을 고수하고 광자 이론의 기본 방정식을 부정한 것처럼 보입니다. . 그러나 좀 더 자세히 분석해 보면 보어는 고전 역학의 개념과 완전히 단절할 필요성을 강조한 반면, 아인슈타인은 빛의 파동-입자 이중성에 동의하면서도 파동과 입자의 두 가지 측면이 가능하다고 굳게 믿었다는 것을 알 수 있습니다. 서로 인과관계를 맺으세요.
아인슈타인은 양자역학의 확률론적 해석에 단호히 반대했으며, 인과성과 결정론의 개념을 버리는 데 동의하지 않았습니다. 그는 기본 이론이 통계적이어서는 안 된다고 굳게 믿었습니다. 그는 “신은 주사위 놀이를 하지 않는다”며 확률의 설명 뒤에는 더 깊은 관계가 있어야 한다고 믿었고, 장을 물리학의 보다 기본적인 개념으로 삼아 입자를 장의 특이점으로 환원했다. 또한 그는 양자론을 인과성과 연속성의 원리에 기초한 통일장 이론으로 통합하려고 노력하면서 제5차 솔웨이 학회에서 드 브로이의 파일럿 파동 이론을 지지하고 연설에서 양자역학으로는 불가능하다고 강조했다. 많은 동일한 시스템의 앙상블 동작을 설명하므로 불완전한 이론입니다.
양자역학의 발전은 주로 코펜하겐, 보어, 아인슈타인 세 학파 사이에 논쟁이 많은 발전이라고 볼 수 있다.