Η αιτιότητα και η Κβαντική θεωρία

  1. MSc thesis
  2. ΦΑΜΕΛΙΤΗΣ, ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ
  3. Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Καθηγητών των Φυσικών Επιστημών (ΚΦΕ)
  4. 28 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-28]
  5. Ελληνικά
  6. 119
  7. ΚΑΤΣΙΑΜΠΟΥΡΑ, ΙΩΑΝΝΑ
  8. ΣΚΟΡΔΟΥΛΗΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ | ΒΛΑΧΑΚΗΣ, ΓΕΩΡΓΙΟΣ
  9. Διαμάχη Bohr-Einstein | Bohr-Einstein debate | Κύκλος της Βιέννης | The Vienna-circle | EPR | EPR theory | Αβεβαιότητα | Uncertainty | πληρότητα της κβαντικής μηχανικής | Completeness of quantum mechanics | Θεωρία κρυμμένων μεταβλητών | Hidden variables hypothesis
  10. 36
  11. 18
  12. Περιέχει:εικόνες,σχήματα,διαγράμματα.
    • Η παρούσα διπλωματική εργασία χωρίζεται δομικά σε τρεις μεγάλες ενότητες. Το πρώτο κεφάλαιο πραγματεύεται τη μελέτη των ιστορικών γεγονότων που συνέβησαν στην Ευρώπη λίγο πριν το ξέσπασμα του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου, σε συνδυασμό με την εξέλιξη επιστημονικών θεωριών στη φυσική του 19ου αιώνα, που αποτέλεσαν τον πρόδρομο της φυσικής του επόμενου αιώνα. Θεωρείται σκόπιμη μια εισαγωγή στα επιστημονικά επιτεύγματα που συνέβησαν την εποχή εκείνη γιατί αυτά βαθμιαία άνοιξαν τον δρόμο για την είσοδο της φυσικής στην κβαντική θεωρία. Στη συνέχεια μελετάται το πολιτισμικό πλαίσιο, η επιστήμη αλλά ταυτόχρονα και η πολιτική στην εποχή του μεσοπολέμου στην Γερμανία, μια εποχή που ταυτίζεται με τη Δημοκρατία της Βαϊμάρης, η οποία εδραιώθηκε μετά τη λήξη του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου και τέλειωσε με την έλευση του Γ΄ Ράιχ το 1933. Στην ίδια περίοδο μελετώνται τα διάφορα φιλοσοφικά ρεύματα που επηρέασαν την κβαντική φυσική, με πρόδρομο ρεύμα τον σύγχρονο εμπειρισμό του Mach του 19ου αιώνα και τις επιρροές που άσκησε στη διαμόρφωση του λογικού θετικισμού που εκφράστηκε κυρίως μέσα από τον κύκλο της Βιέννης. Στην δεύτερη υποενότητα αυτού του κεφαλαίου, γίνεται μια εκτενής μελέτη στη φυσική των αρχών του 20ου αιώνα, ξεκινώντας από την προ-κβαντική φυσική θεωρία, αλλά και της νέας κβαντικής φυσικής όπως διατυπώθηκε κυρίως από τον Max Planck με την υπόθεση των φωτονίων και την ακτινοβολία του μέλανος σώματος, την αρχή του κυματοσωματιδιακού δυισμού του de Broglie,την αρχή της απροσδιοριστίας του Heisenberg, καθώς και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο του Albert Einstein. Στο δεύτερο κεφάλαιο μελετάται η κατάσταση στη φυσική στην Γερμανία στην δεκαετία του 1930, η κρίση που ξεσπά στη φυσική μερικά χρόνια νωρίτερα όταν μερικοί φυσικοί αμφισβητούν ανοιχτά την κβαντική θεωρία, μη δεχόμενοι την απόρριψη της αιτιότητας που εγγενώς αποδέχεται η νέα θεωρία. Γίνεται αναφορά στις θέσεις του Dirac για την απόρριψη της αιτιότητας αλλά επιχειρείται και μια προσέγγιση της επίδρασης που επέφερε το έργο του Spengler με τον χαρακτηριστικό τίτλο: Der Untergang des Abendlandes (Η παρακμή της Δύσης), μέσα από την κριτική άποψη του ιστορικού Paul Forman. Στο τρίτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην ιστορική διαμάχη που ξεσπά στη φυσική λόγω της μη αποδοχής της απόρριψης της αιτιότητας με επίκεντρο τους δυο βασικούς εκπροσώπους των αντίθετων θέσεων: τον N. Bohr και τον A.Einstein. Παρουσιάζονται οι θέσεις τους όπως αναδυθήκαν κυρίως μέσα από το συνέδριο Solvay του 1927 αλλά και αργότερα, και το ιστορικό της τελικής επικράτησης την εποχή εκείνη της σχολής της Κοπεγχάγης. Στην ενότητα αυτή αναλύονται έννοιες που αφορούν τον ορισμό της πραγματικότητας σε μια φυσική θεωρία, καθώς και το πρόβλημα της κβαντικής μέτρησης. Μελετάται το πείραμα των EPR και τα επιχειρήματα της ομάδας των EPR για την μη πληρότητα της κβαντικής θεωρίας, η σύγχρονη εκδοχή του πειράματος EPR από τον D. Bohm, αλλά και μια πιο σύγχρονη προσέγγιση με την κριτική του P. Forman για την απόρριψη της αιτιότητας από τους Weyl, Schottky, Nernst, von Mises και Schrödinger. Η ενότητα τελειώνει με εναλλακτικά σενάρια ιστορικής ενδεχομενικότητας επάνω στο πρόβλημα της μη αιτιότητας με την υπόθεση των κρυμμένων μεταβλητών, τις απόψεις του Bohm για την υπόθεση αυτή, αλλά και τις εναλλακτικές απόψεις όπως την ερμηνεία των παράλληλων κόσμων ή την άρση της συνεκτικότητας καθώς και τα τελικά συμπεράσματα που απορρέουν από την συλλογή των ιδεών αυτών.
    • This thesis is structurally divided into three major sections. The first chapter deals with the study of historical events that took place in Europe shortly before the outbreak of the First World War, coupled with the development of scientific theories of physics of the 19th century, which formed the precursor of the physics of the next century. It is considered appropriate to introduce the scientific achievements that occurred at the time because those gradually opened the way for the entrance of physics into quantum theory. It then examines not only the cultural context, but also science and politics in the interwar period in Germany, a time that coincides with the Weimar Republic, which was established after the First World War and ended with the advent of the Third Reich in 1933. During the same period, the various philosophical trends that influenced the quantum physics, together with 19th-century Mach's modern empiricism and its influences in shaping the logical positivism, which was expressed primarily through the Vienna - circle, are studied. In the second subsection of this chapter, there is an extensive study of physics at the beginning of the 20th century, starting from, the pro-quantum physics theory, as well as the new quantum physics as formulated primarily by Max Planck in the photon case and black body radiation, de Broglie's wave-particle duality principle, Heisenberg's indeterminacy principle, and Albert Einstein's photoelectric phenomenon. The second chapter studies the situation in physics in Germany in the 1930s, the crisis that breaks out in physics a few years earlier when some physicists openly questioned quantum theory, not accepting the rejection of causality inherently accepted by the new theory. Not only is there is reference to Dirac's position on the rejection of causality, but also, an approach to the impact of Spengler's work with the title: Der Untergang des Abendlandes (The Decline of the West), through the criticism of historian Paul Forman, is attempted. In the third and final chapter reference is made to the historical controversy that bursts in physics due to non-acceptance of rejection of causality, by focusing on the two main representatives of opposing positions: N. Bohr and A. Einstein. Their positions are described, as those were presented mainly through the Solvay conference in 1927 and later, and also the history of the final prevalence, at the time, of the Copenhagen school is mentioned. This section analyzes concepts related to the definition of reality in a physics theory, as well as the quantum measurement problem. Moreover it examines the EPR experiment and the arguments of the EPR's team for the incompleteness of quantum theory, the modern version of the EPR experiment by D. Bohm and ,in addition, a more modern approach of the rejection of causality by Weyl, Schottky, Nernst, von Mises and Schrödinger, with the critique of P. Forman's. The section concludes with alternative scenarios of historical contingency on the problem of non-causality with the hidden variables hypothesis, Bohm's views on this hypothesis, as well as alternative views such as the interpretation of parallel worlds or the removal of consistency and the final conclusions drawn from the collection of these ideas.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.