København-tolkningen

Kvantefysikk er en teori innen fysikk som ble utviklet på begynnelsen av 1900-tallet. Den har gjennom årene konsistent fremvist en utmerket overensstemmelse med eksperimenter og er dermed allment anerkjent som en korrekt teori.

En utfordring med å forstå kvantefysikk er at visse elementer av teorien er vanskelige å forene med vår hverdagslige forståelse av fysikk. For eksempel kan et system i kvantefysikk befinne seg i flere tilstander samtidig i motsetning til å ved enhver tid kun befinne seg i én bestemt tilstand.

Den matematiske formalismen som ligger til grunn for kvantefysikk er tydelig definert. Derimot er den fysiske forståelsen av hva matematikken uttrykker åpen for en viss tolkning. På grunn av dette, eksisterer det ulike tolkninger av kvantefysikk. København-tolkningen regnes vanligvis som den mest utbredte (basert på spørreundersøkelser som er utført blant fysikere), men andre nevneverdige tolkninger inkluderer multivers-tolkingen, den statistiske tolkningen og pilotbølge-tolkningen. Det som skiller disse tolkningene er, i grove trekk, hvilken konsekvens matematikken som beskriver kvantefysikk har med tanke på realisme og determinisme.

Det eksisterer ingen stringent, komplett definisjon på hvordan København-tolkningen beskriver kvantefysikken. Likevel er det allment akseptert blant fysikere at følgende elementer er inkludert i København-tolkningen:

• Bølgefunksjonen \(\psi\) som beskriver et kvantefysisk system, kollapser når man utfører en eksperimentell måling på systemet. Kollapsen innebærer at bølgefunksjonen, som før målingen beskriver en fordeling av sannsynligheter av ulike tilstander, etter målingen med sikkerhet kun beskriver én bestemt tilstand.
• Uskarphetsrelasjonen formulert av Heisenberg innebærer at noen systemegenskaper ikke er mulige å måle samtidig, for eksempel posisjon og bevegelsesmengde.
• Det finnes ingen skjulte variabler i naturen som kunne vært den egentlige årsaken til mangelen på determinisme innen kvantefysikk. I stedet ansees kvantetilstanden \(\psi\) som en fullstendig beskrivelse av systemet.
• Den duale beskrivelsen av objekter, slik som elektroner og fotoner, som både partikler og bølger manifesterer seg kun gjennom det spesifikke oppsettet man bruker ved en eksperimentell måling. Hvorvidt slike objekter er partikler eller bølger, uavhengig av eksperimentell måling, er irrelevant og ikke mulig å si noe om.

• kvantefysikk
• Werner Heisenberg
• Niels Bohr