CCF20090610175 tif

przedmiot i podmiot, w istocie nie jest już dłużej możliwa” ⁹. Heisenberg nie zrealizował do tej pory postawionego przez siebie zadania: nie oczyścił jeszcze teorii kwantów z elementów metafizycznych.

§ 74. KRÓTKI ZARYS STATYSTYCZNEJ INTERPRETACJI TEORII KWANTÓW

Wyprowadzając relacje nieoznaczoności Heisenberg poszedł śladami Bohra i odwołał się do idei, iż procesy atomowe można równie dobrze reprezentować za pomocą „kwantowo-teoretycznego obrazu cząstki”, jak „kwantowo-teoretycznego obrazu fali”.

Idea ta wiąże się z faktem, że współczesna teoria kwantów rozwijała się na dwóch różnych drogach. Heisenberg wyszedł od klasycznej korpuskularnej teorii elektronu, którą poddał nowej interpretacji zgodnie z teorią kwantów, natomiast Schrodinger wyszedł od (równie „klasycznej”) teorii falowej de Brogłie’a: każdemu elektronowi przyporządkował „pakiet falowy”, czyli grupę oscylacji, które poprzez interferencję wzajemnie wzmacniają się w pewnym niewielkim obszarze, a wygaszają się poza nim. Schrodinger pokazał później, że jego mechanika falowa prowadzi do wyników matematycznie równoważnych rezultatom mechaniki korpuskularnej Heisenberga.

Paradoks równoważności dwóch tak zasadniczo różnych obrazów jak korpuskulamy i falowy, rozwiązany został przez interpretację statystyczną, jaką obu teoriom nadał Bora. Pokazał on, że teorię falową można również traktować jako teorię korpuskularną, bowiem równanie falowe Schródingera da się interpretować w taki sposób, że podaje nam prawdopodobieństwo znalezienia cząstki w danym obszarze przestrzennym. (Prawdopodobieństwo to określane jest przez kwadrat amplitudy fali; jest ono duże w pakiecie falowym, gdzie fale wzajemnie się wzmacniają, a zanika poza nim.)

Statystyczną interpretację teorii kwantów podsuwały różne aspekty badanych problemów. Zadanie najdonioślejsze — dedukcja widm atomowych — należało traktować jako problem statystyczny od czasów Einsteinowskiej hipotezy fotonów (lub kwantów Światła). Zgodnie z tą hipotezą obserwowalne zjawiska świetlne interpretowane były jako zjawiska masowe, jako wynik poruszania się wielu fotonów. „Metody eksperymentalne fizyki atomowej..,, kierowane przez doświadczenie, skupiły się wyłącznie na pytaniach statystycznych. Mechanika kwantowa, dostarczająca systematycznej teorii dla obserwowanych prawidłowości, pod każdym względem odpowiada obecnemu stanowi fizyki eksperymentalnej; od samego początku ogranicza się bowiem do statystycznych pytań i statystycznych odpowiedzi” h

Teoria kwantów przynosi wyniki różne od wyników mechaniki klasycznej jedynie w zastosowaniu do poblemów fizyki atomowej. W zastosowaniu do procesów makroskopowych formuły tej teorii dają z dużym przybliżeniem formuły mechaniki klasycznej. March powiada, że „Wedle teorii kwantów prawa mechaniki klasycznej obowiązują wówczas, gdy traktuje się je jako stwierdzenia dotyczące relacji pomiędzy średnimi statystycznymi” ². Innymi słowy, formuły klasyczne można wyprowadzić jako makroprawa.

⁹ Heisenberg Physikałische Prinzipien, s. 49.

¹ Born-Jordan Elementarz Quantenmechamk, 1930, s, 322 i nast.

^a March Die Grundlagen der Quantenmechanik_t 1931, s. 170.

180