Klassik fizika və Kvant fizikasında ölçmə

Post date:

Author:

Category:

Ölçmə – xüsusi texniki vasitələrin köməyi ilə fiziki kəmiyyətlərin qiymətlərinin təcrübi yolla tapılmasıdır.

Klassik fizikada gündəlik həyatımızdakı bütün fiziki kəmiyyətlər dəqiq bir dəyərə sahib olur

Klassik sistemlərdə hər bir fiziki kəmiyyət ölçü cihazından müstəqil bir şəkildə təyin edilə bilər. Kvant fiziki sistemlərindəki ölçmənin nəticəsi ölçü cihazından bir başa asılıdır. Klassik fizikadakı ölçülə bilən hər fiziki kəmiyyətin tam, stabil və yaxud daim müəyyən oluna bilən bir dəyərə sahib olması kvant fizikasında keçərli deyil.

Klassik fiziki sistemlərdə ölç

Klassik hissəciklər üzərində ölçmə aparılan zaman klassik sistem ilə ölçü cihazı əlaqəyə girəcəyi üçün, ölçmə prosesi ölçmənin nəticəsinə təsir edərək onu dəyişəcəkdir. Əlavə olaraq şəxsi çatışmazlıqlardan, işlədilən ölçü alətindən və xarici təsirlərdən irəli gələn müntəzəm xətalar ölçmənin nəticəsinə təsir edəcək və onu dəyişəcək. Ancaq klassik sistemlərdə ölçü cihazının ölçmə nəticəsini dəyişdirməsi və müntəzəm xəta mənbələrindən gələn xəta miqdarları mümkün qədər kiçildilə bilər. Məsələn: bir termometr ilə bir cisim istiliyini ölçmək istədiyimiz zaman, termometr ilə cisim arasındakı enerji mübadiləsi səbəbindən ölçmənin nəticəsi istiliyi ölçülən cismin ölçmədən əvvəlki istiliyini əks etdirməz. Lakin aşağı enerji tutumuna malik bir termometrdən istifadə etsək, əldə edilən nəticə cismin həqiqi istiliyinə daha yaxın olar və klassik sistemlərdə bir termometrin daha düzgün ölçü vahidləri alacaq şəkildə və ölçülən cisimlə daha az əlaqədə olacaq şəkildə istehsalını məhdudlaşdıran bir vəziyyət yoxdur.

Klassik fizikada müntəzəm xəta mənbələrindən və ölçü cihazının ölçülən cisimlə təsirlənməsindən yaranan xətalar proqnozlaşdırıla və hesablana bilər. Bundan başqa klassik sistemlərin bir başqa xüsusiyyəti də klassik sistemlərdə ölçmə nəticələrinin dəqiq olmasıdır. Nəzarət nəticəsində əldə edilən dəyər tam olaraq və yaxud təqribən sistemin ölçmədən öncəki bir dəyərini özündə əks etdirir, çünki klassik fizika dünyanın dəqiq olaraq müəyyənləşmiş qanunlar ilə işlədiyini qəbul edir. Klassik sistemdə əldə edilən ölçmə dəyəri sistemin keçmişi haqqında məlumat verir. Klassik bir sistem üzərində eyni zamanda edilən ölçmələrin nəticəsində əldə olunmuş göstəricilər sistemin həm ölçmədən öncəki, həm də ölçmədən sonrakı vəziyyəti haqqında bizə məlumat verir.

Kvant fiziki sistemlərdə ölç

Bir sistemdə aparılan ölçmə zamanı fərdi çatışmazlıqlardan, istifadə edilən  ölçü cihazından və xarici təsirlərdən irəli gələn müntəzəm  xətaların yaranması üçün, ölçmə prosesi nəticəsində əldə edilən göstəricinin sistemin ölçmədən əvvəlki və yaxud sonrakı bir göstəricini ifadə etməsi gərəkdir.

Kvant fizikası ölçmə nəticələrini  bir ehtimal olaraq dəyərləndirir. Kvant fizikasında tək bir ölçmə sistemin ölçmədən əvvəlki və sonrakı göstəriciləri haqqında məlumat vermir. Deməli kvant fizikasında fərdi çatışmazlıqlardan, istifadə edilən ölçü cihazından və xarici təsirlərdən irəli gələn xətalar klassik fizikadan fərqli olaraq nə proqnozlaşdırıla bilər nə də qarşısı alına bilər. Kvant fizikasında ortaya çıxan bu halı daha yaxşı anlaya bilmək üçün, elektronların cüt yarıq təcrübəsini nəzərdən keçirə bilərik.

Tomas Yunq (Thomas Young) işığın dalğa kimi davrandığı cüt yarıq təcrübəsini kəşf etdikdən sonra, Eynşteyn işığın foton olaraq adlandırdığımız zərrəciklərdən təşkil olunduğu fikrindən istifadə edərək fotoelektrik effektini açıqladı. Bu iki elmi tədqiqat işığın və daha sonralar elektron kimi mikroskopik zərrəciklərin bəzən dalğa, bəzən zərrəcik kimi davrandığı fikirini ortaya çıxardı. Tez-tez elektron kimi mikroskopik zərrəciklərin bəzən dalğa bəzən zərrəcik kimi davrandığı fikiri söylənilir. Təcrübi nəticələr isə elektronun bəzən dalğa kimi davrandığı fikirini dəstəkləmir. Misal üçün bir qrup oxşar elektron ilə cüt yarıq təcrübəsi etdiyimizi düşünək, bütün elektronların ekranda yaradacağı naxış , eyni qrupdakı elektron cütünün dalğa funksiyası göstərdiyini ortaya qoyur, fəqət tək-tək buraxılan elektronlar zərrəcik funksiyası göstərirlər. Bu təcrübədəki elektronlar tək-tək buraxılsa dalğa funksiyası göstərməz.

Bu vəziyyəti Riçard Feynman (Richard Feynman) aşağıdakı cümlələr ilə ifadə etmişdi.

“Əgər eyni elektronlarla cüt yarıq təcrübəsini həyata keçirsək, qarışıq bir nəticə əldə edərik. Elektronlar ekranda oxşar nöqtələr əmələ gətirəcək və bu nöqtələrin ekrana çatma ehtimalının paylanması bir dalğanın sıxlıq paylanmasına bənzəyir. Buna görə elektronların bəzən dalğa, bəzən zərrəcik kimi davrandığını düşünülür.”

Feynmana görə elektronların cüt yarıq təcrübəsi ilə əlaqəli olaraq, cüt yarıq təcrübəsində elektronlar mənbədən çıxıb, yarıqdan keçib, ekrana çatana qədər bənzər yollardan istifadə edirlər və ekranda nöqtəvi izlər formalaşdırırlar. Ekranda formalaşan naxış, hər bir elektronun formalaşdırdığı naxışların toplusudur. Əgər biz bu təcrübəni 10 yaxud 100 elektron ilə həyata keçirməyə çalışsaq, ekranda hər hansı bir naxış formalaşmayacaqdır.

Cüt yarıq təcrübəsində bir elektron mənbədən buraxılana qədər digər bir elektron ekrana çatacaq və nöqtəvi iz buraxacaqdır. Beləcə ekranda formalaşan naxışı elekronlar arasındakı hər hansı bir əlaqəyə bağlamaq düzgün deyil. Nəticə olaraq yetərli sayda elektron ekrana çatarsa ekranda bir naxış əmələ gələcək ancaq bu elektronların heç biri tək halda ekranda naxış əmələ gətirməyəcəkdir. Elektronun cüt yarıq təcrübəsi elektronun koordinatının ölçülməsi üçün edilmiş təcrübədir . Kopenhaq açıqlamasına əsasən bu elektronların ölçmədən öncəki koortindatını müəyyən edəcək heç bir koordinat qiyməti yoxdur. Kopenhaq açıqlamasına əsasən tək elektron üzərindəki ölçmədən yararalanaraq elektronun keçmişdəki koordinatını müəyyən edəcək hər hansı bir qiymət əldə edilməyəcəyi nəticəsinə gəlirik.

Həmçinin oxuya bilərsiniz: Kvant nəzəriyyəsi: kvant dolanıqlıq və teleportasiya

Mənbələr:

Erdoğan Özdemir —”Kuantum fiziğinde belirsizlik ilkesi: Hibrit yaklaşımla öğretimin akademik başarıya etkisi”, İzmir 2008.

https://az.m.wikipedia.org/wiki/%C3%96l%C3%A7%C3%BC

Redaktə etdi: Yaqubov Şəhriyar

STAY CONNECTED

20,764FansLike
2,458FollowersFollow
16,400SubscribersSubscribe

INSTAGRAM

Tisian Veçellionun Urbinolu Venera əsəri

Üst Renesans dövrünün ən yaxşı rəssamlarından biri hesab edilən Tisian Veçellionun (1480/1485 – 1576) ən məhşur, gözəl, cəsur və qalmaqallı əsərlərindən olan...

Parasetamol (Asetaminofen) dərmanın təsirləri

Digər bilinən adları ilə: "Panadol", Tylenol və.s. Aid olduğu farmakoloji qrup: Qeyri-steroid iltihab əleyhinə maddələr. Farmakodinamikası:...

Diklofenak (Voltaren) dərmanının təsirləri

Farmakoterapevtik qrupu: Qeyri-steroid iltihabəleyhinə preparat (QSİƏP) Farmakodinamikası: Diflofenak qeyri-selektiv SOG 1 və SOG 2-nin inhibitorlarıdır. SOG 1 və SOG...