בטבע אנו מתארים מערכת קוונטית על ידי פונקציית גל, המתארת את מצב המערכת.
פונקציית הגל מתארת למעשה את ההסתברות להימצאות המערכת במצב מוגדר בתוך מרחב המצבים האפשריים.
כשאנו מבצעים מדידה, המדידה עצמה גורמת "להכרעה" בין מצבי הסופרפוזיציה של המערכת. במקרה זה אנו אומרים כי ישנה "קריסה של פונקציית הגל".

חשוב להבין כי מדידת גודל פיסיקלי הינה בעצם תהליך פיסיקלי לכל דבר. ומכאן אנו בבעיה מכיוון שהמדידה עצמה פוגמת ביכולתנו לתאר את המערכת הפיסיקלית. המדידה עצמה משפיעה על המערכת אותה אנו רוצים למדוד.

זה ממש לא משנה כיצד אנו מבצעים את המדידה. גם אם נבצע מדידה עקיפה, שבה כביכול לא אמורה להיות השפעה על הגודל הנמדד (לדומא, גל אור) המדידה תמיד תפגם ביכולת תיאור המערכת.
כל הניסויים מראים שכל מערכת משתנה באופן חד ברגע שמתבצעת מדידה.

האם המדידה למעשה קובעת את מצב המערכת?
לשם כך הוצעו כמה הסברים ופרשנויות. אפרט שתיים מהן.

פרשנות קופנהגן: על פי פרשנות זו, אנו יכולים לדעת את מצבו של חלקיק קוונטי רק כאשר אנו מודדים גודל פיסיקלי הקשור לו.
אנו אומרים ש"פונקצית הגל קרסה". כל עוד לא קרסה פונקצית הגל, ישנם רק מידות שונות של הסתברות לאפשרויות השונות למצב החלקיק. החלקיק נמצא למעשה בסופרפוזיציה (סכום) של כל התוצאות האפשריות.

פרשנות העולמות המרובים הינה פרשנות נוספת. על פי פרשנות זו, פונקציית הגל היא פונקציה "עולמית". כלומר פונקצית הגל כוללת את המערכת הפיסיקלית, את הצופה ואף את מכשירי המדידה.
כאשר אנו מבצעים מדידה, פונקצית הגל אינה קורסת אלא עוברת באופן רציף באופן כזה שמרחב כל אפשרויות מצבי המערכת מכיל כמה עולמות. בכל עולם שכזה יש מידע שונה על אותה מדידה עצמה. במילים אחרות, כשאנו מתבצעים מדידה על מערכת קוונטית, על פי פרשנות העולמות המרובים היקום מתפצל קוונטית למספר יקומים כאשר בכל יקום מתרחשת אחת מהתוצאות האפשריות.
פרשנות זו אינה מקובלת על מרבית הפיסיקאים אך חשוב להדגיש כי אין בנמצא ניסוי שיבדיל בין פרשנות זו לבין פרשנות קופנהגן ושיקבע מי נכון מבניהן.

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
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. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • אריק

    האעם מדידה דורשת צופה

    אם נפעיל את מכשיר המדידה אבל נורה למחשב לא לשמור את הנתונים בזכרונו כלל (וממילא כמובן לא להציג אותם בפני אדם). האם עדיין תהיה השפעה של ביטול הסופרפוזיציה ומעבר לצורת חלקיק?

  • אנונימי

    יודע שישן אבל כן כל אינטרקתיה