모트 문제

Mott problem

양자역학에서 Mott 문제는 양자역학에서 파동함수 붕괴와 측정의 성질을 이해하는 어려움의 일부를 보여주는 역설이다.이 문제는 네빌 프랜시스 모트와 베르너 하이젠베르크 경이 1929년에 처음으로 공식화하여, 구름실에서 보이는 선형 선로에 세속적으로 대칭적인 파동함수가 붕괴되는 역설을 예시하고 있다.[1]: 119ff

실제로 입자 충돌기에서 시행되는 것과 같은 사실상 모든 고에너지 물리학 실험은 본질적으로 구형인 파동 기능을 포함한다.그러나 입자 충돌 결과가 감지될 때, 그것들은 항상 선형 트랙의 형태로 나타난다(예: 버블 챔버에 관한 글에 첨부된 그림 참조).수직 대칭파 함수를 직선으로 관찰해야 한다고 생각하는 것은 다소 이상하지만, 이는 모든 입자 충돌기 실험에서 매일 발생한다.

관련 변종 공식은 1953년 모리셔스 레닝거에 의해 주어졌으며, 현재는 레닝거의 음성 결과 게단켄 실험으로 알려져 있다.이 공식에서, 입자 검출의 부재는 양자 측정이 될 수 있다. 즉, 입자가 전혀 검출되지 않더라도 측정을 수행할 수 있다.

모트의 분석

모트와 하이젠베르크에 의한 원래의 1929년 제형에서는 방사성 원자핵의 붕괴로부터 방출되는 알파선의 구형파 함수를 고려했다.그러한 붕괴의 결과는 항상 윌슨의 클라우드 챔버에서 볼 수 있는 선형 트랙으로 관찰된다는 점에 주목했다.직관적으로 그러한 파동함수가 클라우드 챔버 전체에 걸쳐 원자를 임의로 이온화해야 한다고 생각할 수도 있지만, 이것은 그렇지 않다.Mott는 클라우드 챔버의 모든 원자가 역할을 하는 구성 공간에서의 상호작용을 고려함으로써 클라우드 챔버의 응축된 모든 물방울이 동일한 직선에 가깝게 놓여질 가능성이 압도적으로 높다는 것을 입증했다.불확실한 것은 파장 패킷이 어느 직선으로 감소할 것인가이다; 직선 트랙의 확률 분포는 극명하게 대칭적이다.

최신 애플리케이션

현대에 있어서 모트 문제는 때때로 천체물리학과 우주론의 맥락에서 이론적으로 고려되는데, 여기서 빅뱅이나 다른 천체물리학적 현상에 의한 파동함수의 진화가 고려된다.

참고 항목

참조

  1. ^ Bell, J. (2004). Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics (2, revised, illustrated ed.). Cambridge University Press. ISBN 9780521523387.
  • Nevill Mott, "α-Ray 트랙의 파동 역학", 왕립학회 (1929) A126, 페이지 79-84, doi:10.1098/rspa.1929.0205 (Sec로 다시 인쇄)양자 이론과 측정의 I-6, J.A.휠러.와 W.H. 주렉, (1983) 프린스턴).