Statistisk tolkning av vågfunktionen

Grunderna för den statistiska tolkningen av vågfunktionen formulerades av Max Born 1926 så snart Schrödingers vågekvation publicerades . Till skillnad från Schrödingers tolkning , som representerar en elektron i en atom som ett vågpaket , betraktade Borns tolkning en elektron i en atom som en negativt laddad elementarpartikeloch bibehöll elektronens struktur. Men samtidigt får rörelselagarna för en elektron i en atom en probabilistisk karaktär, bestämd av vågfunktionen. Inom ramen för den statistiska tolkningen av vågfunktionen gick innebörden av begreppet en elektrons bana förlorad, men det var möjligt att överväga sannolikheten att hitta en elektron i ett visst element av rymden som omger en atoms kärna .

M. Born återkallade:

Han (Schrödinger) betraktade elektronen inte som en partikel, utan som en viss fördelning av densitet, som gavs av kvadraten på dess vågfunktion |ψ|².

Han trodde att idén om partiklar och kvanthopp helt borde överges, och han tvivlade aldrig på riktigheten av denna tro. Tvärtom, jag hade varje dag möjlighet att övertygas om fruktbarheten i begreppet partiklar, när jag såg Franks lysande experiment på atom- och molekylkollisioner, och jag var övertygad om att partiklar inte kunde avskaffas. Det var nödvändigt att hitta ett sätt att förena partiklar och vågor. Jag såg en länk i idén om sannolikhet... [1]


M. Borns synpunkt delades av A. Sommerfeld , N. Bohr , W. Heisenberg , W. Pauli . År 1927 förbättrade N. Bohr och W. Heisenberg den probabilistiska tolkningen av vågfunktionen som gavs av M. Born och försökte svara på ett antal frågor som härrörde från den inneboende kvantmekaniska korpuskulära vågdualismen ( Köpenhamnstolkning ). År 1927 formulerade W. Heisenberg, med hjälp av den probabilistiska tolkningen av kvantmekaniken, osäkerhetsrelationen. Heisenbergs osäkerhetsprincip blir en av hörnstenarna i kvantmekaniken .

Författaren till vågekvationen fortsatte dock själv att insistera på elektronens vågnatur och fortsatte att betrakta elektronen i atomen som ett negativt laddat moln. I juni 1927 löste Schrödingers doktorander W. Heitler och F. London problemet med arten av den homeopolära bindningen i vätemolekylen. Heitler-London-metoden kallades teorin om valensbindningar . Enligt denna metod trodde man att molekylens elektronmoln förstärks i utrymmet mellan kärnorna på grund av den interferometriska överlagringen av de ursprungliga atomorbitalerna , vilket har en attraktiv effekt på atomerna och leder till bildandet av en kovalent bindning .

En skarp långsiktig (ett kvarts sekel) diskussion följde – vad är kärnan i Schrödingervågor? Vad exakt svänger i utrymmet som omger kärnan i en väteatom? Vad är en elektron i en atom - ett vågpaket eller en elementarpartikel?

Först 1950 gick Schrödinger med i den probabilistiska tolkningen av vågornas väsen. Han skrev i artikeln "Vad är en elementarpartikel":

Vågorna vi pratade om ska inte betraktas som riktiga vågor. Det är sant att de ger upphov till interferensfenomen som när det gäller ljus, där de sedan länge varit kända, har betraktats som det avgörande beviset som undanröjde varje tvivel om ljusvågornas verklighet. Men vi säger nu att alla vågor, inklusive ljusvågor, är bättre tänkta som "sannolikhetsvågor". De är bara en matematisk konstruktion för att beräkna sannolikheten att hitta en partikel... [2]

1954 tilldelades M. Born Nobelpriset i fysik med formuleringen "För grundläggande forskning inom området kvantmekanik, särskilt för statistisk tolkning av vågfunktionen."

Se även

Anteckningar

  1. Född M. Memoirs. - M. : UFN, 1970. - 160-161 sid.
  2. Schrödinger E. Nya vägar i fysik. Artiklar och tal. - M . : "Nauka", 1971. - 119 sid.

Länkar