בפיסיקה, עצם הצפייה בניסוי משפיעה על המדידה הפיסיקלית שנעשית בו. מכשירי המדידה משנים את המצב של הגוף או התופעה שהם מודדים, וזו תופעה ידועה ומוכרת בתחחומים רבי.

כדילגלות אלקטרון, פוטון חייב לקיים איתו אינטרקציה, והאינטראקציה הזו משנה בעצמה את מסלול האלקטרון. דוגמה יותר מוחשית היא של מכשירי מדידה כמו מד מתח ומד זרם. כדי שיוכלו למדוד את מה שמתרחש במערכת, המכשירים הללו צריכים להיות מחוברים אליה במעגל חשמלי, וכך הם משפיעים על המתח ועל הזרם שהם עצמם מודדים.

אך תופעת ההשפעה של המדידה על הניסוי מזוהה מעל הכול עם מכניקת הקוונטים. בקוונטים, אם התוצאה של מאורע אינה נמדדת, המערכת נמצאת במצב של "סופרפוזיציה" (כלומר בכל המצבים האפשריים בו-זמנית). התופעה מודגמת היטב בפרדוקס המפורסם של החתול של שרדינגר, שבו החתול אינו מת ואינו חי עד שמתבצעת המדידה. עם זאת, ראוי להדגיש שכיום רוב הפיסיקאים סבורים שבמקרה זה (החתול של שרדינגר) יש להגדיר את אקט הצפיה והמדידה במונחים קוונטיים כדי שהשאלה תהיה הגיונית מלכתחילה.


האיור לקוח מוויקיפדיה

חיים ברק
המחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיסיקה
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

8 תגובות

  • ראובן גרפיט

    צפיה באור כוכבים מרוחקים , עד

    צפיה באור כוכבים מרוחקים , עד אשר לא מגיעים לכוכב אין יודעים האם הוא קיים או "מת" או חור שחור.

  • ארז גרטי.

    לא ----->

    אם אין לך גישה למדידה (החדר אטום) כיצד תבצע מדידה?
    התשובה היא לא.

  • שיר

    התגובה הקודמת

    שלום,
    מעניינת אותי השאלה בתגובה הקודמת: האם הקריסה ממצב סופרפוזיציה למצב יחיד תלויה בהבנה (ובתודעה) של המתבונן? [אם אדם יסתכל במיקום של חלקיק בניסוי שני החריצים (לדוגמא) תהיה קריסת פונקציית גל למצב אחד. ומה יקרה אם כלב יסתכל? ואם חיידק?]

  • תום

    שאלה בנושא

    אם ניקח שני אלקטרונים שזורים ונמדוד את הספין של אחד מהם (בעזרת מכשיר כלשהו), כאשר המדידה מתבצעת בחדר אטום שלאדם אין גישה אליו או אל הנתונים שהמכשיר קורא. האם תתרחש קריסת פונקצית גל (למרות שאף אחד לא רואה את הנתונים) והספינים יקבעו?
    בתודה מראש,
    תום

  • אריק

    כיצד ניתן למדוד

    ניתן להורות למחשב מראש לבצע את המדידה בזמן שנקבע ולא לשמור בזיכרון ואז לצאת מהחדר

  • יובל

  • ארז גרטי

    סרטון מעניין בנושא

    הי שיר

    במדור מאגר מדע באתר ישנם זוג סרטונים על ניסוי החריץ הכפול, אשר לדעתי עשויים להבהיר את הנקודה: הדואליות של החומר - ניסוי החריץ הכפול

    http://www.weizmann.ac.il/zemed/net_activities.php?cat=1749&incat=1428&a...

    מקווה שעזרתי

    ארז

  • galit

    "הצפייה בניסוי עצמו משפיעה על עצם המדידה" - הסבר

    "הצפייה בניסוי עצמו משפיעה על עצם המדידה" - צפייה ותודעה:
    השאלה המועלית היא: באיזה שלב מתקיימת המדידה ?

    לדוגמא בניסוי המדידה של פוטונים , האם המדידה מתקיימת בעת פליטת הפוטון או כאשר פליטת הפוטון מתקבלת בתודעתנו?

    שרדינגר העלה את ניסוי החתול לתיאור הבעייתיות של מושג המדידה.
    בשאלה זו עסק גם יוגין ויגנר ובכדי לתת תשובה הוא שינה את הניסוי המחשבתי של שרדינגר ובמקום חתול הוא הציע לשים "חבר" שיביט ויודיע האם הפוטון עבר דרך סדק א או ב .

    אם כך כיצד התקיימה המדידה בזמן הגעת הפוטון לתודעת ה"חבר" ? תודעה המייצגת הבנה או בזמן שהבודק החיצוני קיבל את הנתונים ?

    דייויד בוהם הציע להציב אדם במקום חתול ובמקום רעל מחט השורטת את האדם בזמן התפרקות האטום, ידיעתו של האדם בניסוי של בוהם מציגה צפייה מודעת המאופיינת במדידה מתמשכת לכן תגרום לקריסה מיידית של כל מצבי הסופרפוזיציה בתא אליו הוכנס.

    ומכך שוב עולה השאלה: אם תודעת אדם יכולה לגרום לקריסת הסופרפוזיציה, מדוע אין זה כך לגבי תודעתו של חתול?

    לפי ויגנר התודעה האנושית שהיא צפייה מודעת, היא התנאי לקריסת מצבי סופרפוזיציה, ורק כך נרשמת מדידה, כלומר אירועים קוואנטיים לא יתממשו אלא עד שיגיעו להכרה של תודעת צופה בעל תבונה המבין את משמעות הצפייה.
    וילר לעומתו שינה את הגרסה וטען שמצבים קוונטים יתרחשו למרות שלא נעשה בהם שימוש ע"י צופה בעל תודעה, אם התממשות אירוע קוונטי תגיע לתודעתו של צופה היא תיעשה בעלת משמעות.

    הפתרון של עולמות -יקומים מקבילים (עולמות מרובים) מציע את הפתרון שבעת תהליך המדידה פונקציית הגל אינה מתמוטטת אלא הצופה האנושי המבצע את המדידה, הוא הנכנס למצב סופרפוזיציה ומה שמתרחש הוא, שאכן החתול (בניסוי החתול של שרדינגר) קיים בשני מצבים: חי ומת אך המציאות התפצלה לישני יקומים באחד הוא חי ובשני מת, והחוויה הסובייקטיבית של הצופה מתאימה רק לאחת מבין שתי המציאויות, ולכן הצופה יטען שראה חתול חי בלבד או חתול מת בלבד, אולם המציאות האובייקטיבית האמיתית לפי רעיון העולמות המקבילים היא התממשות בפועל של שני המצבים הנ"ל.

    בעולמות המרובים התודעה אינה ממלאת תפקיד מכיוון שפונקציות הגל אינן קורסות אלא ממשיכות להתקיים בעולמות אלה שהתפצלו.

    תיאוריה זו לא התקבלה ע"י רוב הפיזיקאים מאחר ואינה יכולה לעמוד בפני ניסוי, אך ההסבר לפי תיאוריה זו הוא שהפוטון עבר בשני הסדקים אך כל מעבר בסדק התקיים ביקום מקביל.

    קריסת פונקציית הגל עקב "מדידה" הקשורה בצפייה והבנה אינה מספקת פתרון אחד והפיזיקאים אינם מתעלמים מהעובדה שאת המדידה מאפיינת "הבנה רציונאלית של צופה"
    ומכך עולה שאלה נוספת:
    כיצד יודע הפוטון/אלקטרון שמאחורי המדידה קיימת הבנה אנושית חושבת ומי נכלל בהגדרה זו? (גלית)