Interpretaties van de quantumtheorie (original) (raw)

Inhoud

• Kopenhaagse interpretatie
• Quantum Logica
• Theorie van elementaire golven
• Transactie interpretatie
• Veel werelden interpretatie en afgeleiden
• Verborgen variabelen interpretatie
• Andere interpretaties

Kopenhaagse interpretatie

Deze veel gebruikte en veel aangehaalde interpretatie is eigenlijk niet een enkele interpretatie maar een verzameling van verschillende visualisaties van het wiskundige formalisme van de quantumtheorie. De naam Kopenhagen verwijst in dit geval naar de groep wetenschappers die zich rond Niels Bohr, geboren in Kopenhagen, Denemarken, hebben geschaard. Enkele prominente wetenschappers behorend tot de Kopenhaagse school zijn: Max Born, Werner Heisenberg, Pascual Jordan en Wolfgang Pauli. Enkele speerpunten van deze interpretatie zijn:

1. De onzekerheidsrelaties van Heisenberg (Heisenberg, W., 1927, Zeitschrift f�r Physik 43, 172)
2. De waarschijnlijkheidsinterpretatie van Born (Born, M., 1926, Zeitschrift f�r Physik 38, 803)
3. Het complementariteitsprincipe van Bohr (Bohr, N., 1928, Atti del Congresso Internazionale dei Fisici Como, 11-20 Sept. 1927, (Zanchelli, Bologna), Vol 2, pp. 565-588)
4. Het afhangen van �onze kennis� of een golffunctie gereduceerd wordt of niet
5. Het ontkennen van de realiteit van eigenschappen die niet gemeten worden

Vaak wordt ook het correspondentieprincipe van Bohr tot de interpretatie gerekend, wij zien het echter als een eigenschap van het formalisme van de quantumtheorie.

Vooral Bohr heeft zich bezig gehouden met de filosofie van de quantummechanica en de wereld om ons heen. Wat is nu werkelijkheid? Volgens Bohr was het atoom echt en niet slechts een wiskundige constructie. Hij geloofde echter niet in de realiteit van het formalisme van de quantummechanica. De theorie kan geen rechtstreekse weerspiegeling van de werkelijkheid zijn, omdat er met complexe getallen gewerkt wordt. Complexe getallen hebben volgens Bohr geen fysische betekenis. De theorie kan alleen gebruikt worden om observaties in goed gedefinieerde condities te voorspellen.

De Kopenhagen interpretatie en het twee-spletenexperiment

De waarnemingen die het twee-spletenexperiment zo karakteristiek maken voor de problematiek binnen de quantummechanica, kunnen onder bovenstaand kopje nummer 4 geplaatst worden. Interferentie treedt op wanneer je niet meet of een deeltje door de eerste of tweede spleet gaat. Zo gauw je dat wel gaat meten, krijg je de intensiteiten opgeteld van de enkele spleten, en verdwijnt de interferentie. Volgens de Kopenhagen interpretatie treedt de collapse op, zo gauw je kennis hebt over het door spleet 1 of 2 gaan. Dit is nu eenmaal een eigenschap van de microscopische wereld die we niet verder kunnen verklaren. Ook punt 5 speelt hier duidelijk mee. Zo lang je niet meet of een deeltje door spleet 1 of spleet 2 gaat, heeft het geen zin om aan het deeltje deze eigenschap toe te kennen en gedraagt het zich alsof het door allebei tegelijk gaat: er treedt interferentie op. Verder spreekt het voor zich dat het experiment een manifestatie is van Bohr�s complementariteitsprincipe (punt 3), zoals hij dat in het begin bedoelde.

De Kopenhaagse interpretatie en Schrödinger�s kat

De Kopenhagen interpretatie zegt precies datgene waar Schrödinger zelf zo van gruwde, namelijk dat de kat zich in een interferentietoestand van levend en dood kan bevinden. Deze toestand verandert pas in een van de twee toestanden (de collapse treedt op) zo gauw je gaat kijken. Met kijken wordt in dit geval bedoeld dat een bewuste waarnemer kennis neemt van wat er aan de hand is.

De Kopenhaagse interpretatie en de EPR paradox

Einstein, Podolsky en Rosen hebben het artikel geschreven omdat zij de quantumtheorie niet compleet vonden, en daarmee ook vonden dat de Kopenhaagse interpretatie niet alle antwoorden gaf. De EPR paradox is dan ook de start van een jarenlange discussie tussen Bohr en Einstein. Het is duidelijk waar het probleem ligt. De Kopenhaagse school ziet de quantumtheorie als de enige juiste beschrijving van de realiteit, hoe raar die realiteit ook mag zijn. Blijkbaar kunnen we niet meer over de kleinste bouwstenen van de natuur te weten komen dan waarschijnlijkheden, en zijn onze waarnemingen gebonden aan het onzekerheidsbeginsel. Niet omdat we niet nauwkeurig genoeg meten, maar simpelweg omdat de natuur zo in elkaar zit. Er valt niet meer over te weten te komen.

Problemen met de Kopenhaagse interpretatie

De interpretatie neemt aan dat de natuur zich niet lokaal, niet causaal en niet deterministisch gedraagt. Als we op de een of andere manier zouden kunnen toetsen dat dit echt het geval is, zou er natuurlijk geen probleem in de interpretatie zijn. De interpretatie is consistent met de experimentele waarnemingen. Er zijn echter ook interpretaties ontwikkeld die een of meerdere van deze aannames niet kent en die dezelfde voorspellingen leveren. Dit zou betekenen dat er wel degelijk een probleem in de Kopenhaagse interpretatie zit.

Referenties

http://www.npl.washington.edu/npl/int_rep/tiqm/TI_20.html#2.0

Bovenstaande Engelstalige pagina is de aanzet tot de uitleg van de Transactie Interpretatie. Cramer legt in zijn inleidend stuk de Kopenhaagse interpretatie op een zeer heldere manier uit.

Quantum Logica

Sommigen beweren dat om succes te hebben in het voorspellen van quantummechanische effecten een aanpassing van de logica zelf vereist. Dit is vooral gebaseerd op het idee dat men de uitkomsten onafhankelijk wil hebben van de zogenaamde meting. Aan de andere kant is er ook een lange traditie van het behandelen van quantummechanica als een theorie die juist wel afhankelijk is van metingen. Wanneer men het op de laatste manier behandeld is het niet verbazend dat de logica die door de uitkomsten ontstaat niet overeenkomt met de Booleaanse logica, de conventionele logica.

Deze interpretatiestroming, doorgaans de Quantum Logica genoemd, is verder onder te verdelen in verschillende vormen. Het gemeenschappelijke aan al deze vormen van quantum logica is dat er afstand gedaan wordt van onze vertrouwde Booleaanse logica. Logica is bedoeld om uit bepaalde feiten, die we waargenomen hebben, en daardoor als �waar� beschouwen, andere feiten die we niet direct hebben waargenomen, af te leiden. De gedachte van aanhangers van een bepaalde vorm van Quantum Logica is dan ook: blijkbaar gaat onze gewone logica niet op voor quantummechanische verschijnselen en moeten we een andere logica ontwikkelen. Het voert echter te ver om hier op de details in te gaan. Er is erg veel over verschillende vormen van Quantum Logica te vinden maar deze artikelen ontaarden al heel snel in een gigantische berg wiskunde.

Veel van de interpretatiestromingen binnen de Quantum Logica maken gebruik van de zogenaamde Hilbertruimte. Hilbertruimte (Hilbert space) is een soort vectorruimte met complexe co�ffici�nten. Het is een wiskundige generalisatie van het concept �ruimte� zodat de wiskundige zelf kan aanpassen met hoeveel complexe getallen en totale dimensies hij wil werken.

De quantumlogica en de EPR paradox, Schr�dingers kat en het twee-spletenexperiment

De quantum logica behandelt deze problemen op dezelfde manier, namelijk met een andere logica dan de Booleaanse. De logica is ontwikkeld aan de hand van dit soort problemen dus zal hiervoor automatisch de goede antwoorden geven.

Problemen met de quantumlogica

Persoonlijk vinden wij het een probleem dat er niet verteld wordt waarom deze logica werkt, en de Booleaanse logica niet. In onze ogen is het aanpassen van de logica aan de waarnemingen hetzelfde aan het simpelweg aannemen dat quantummechanische systemen zich gedragen zoals ze zich gedragen.

Referenties

bron: http://plato.stanford.edu/entries/qt-quantlog/

Op http://metamath.flatline.de/qlegif/mmql.html is een meer wiskundige uitleg te vinden, behoorlijke kennis van logica is hiervoor vereist. <hypatia.ss.uci.edu/lps/psa2k/qlogic.pdf> is een artikel dat bespreekt of quantum logica tegenwoordig nog de moeite waard is (in pdf formaat).

Theorie van elementaire golven

De theorie van elementaire golven (theory of elementary waves, TEW) is ontwikkeld door Lewis E. Little en werd gepubliceerd in 1996. Hij noemt het zelf een theorie in plaats van een interpretatie, blijkbaar in de overtuiging dat zijn theorie in de nabije toekomst te bewijzen is.

Volgens Little is de bron van alle ellende bij de overige interpretaties / theorie�n een en dezelfde fout; de richting van de golven. Zijn suggestie is om de wiskunde in zijn huidige vorm te gebruiken, maar de golven in tegengestelde richting te laten voortbewegen. Dit resulteert dan in een volledig causale, locale theorie.

De TEW en het twee-spletenexperiment

Als voorbeeld neemt Little het twee-spletenexperiment. Om te beginnen is hij ontevreden over de golf-deeltjes dualiteit. Hij begint met het stellen dat deeltjes wel degelijk deeltjes zijn en geen golfeigenschappen hebben. Waarom interfereren ze dan in het twee-spletenexperiment? Little zegt dat ze het pad volgen dat is uitgelegd door een soort golf die beweegt van het scherm naar de deeltjesgenerator. We zijn gewend om te denken aan een golf als zijnde een zich voortbewegende verstoring in een medium. Wat is hier dan het medium en wat veroorzaakt de verstoring? Hier breekt Little met de traditie. Hij noemt deze golf een elementaire golf. Deze golf beweegt zich niet voort in een medium, maar vormt zelf het medium. Het is misschien beter om deze elementaire golf niet als een traditionele golf te zien maar als meer als iets dat in de buurt komt van de ”ether”, een berucht element van de theorie�n aangaande de lichtsnelheid voor de relativiteitstheorie. Het is meer een toestand van flux, zoals een magnetische flux. Dit golfveld zou overal in het universum aanwezig moeten zijn, ook in wat wij kennen als een vacu�m. De coherentie van deze golven wordt echter veranderd door de voorwerpen die de golven in de ruimte tegenkomen.

In het twee-spletenexperiment zorgt de opstelling voor een bepaalde configuratie van deze golven. Vanuit ieder punt van het scherm vertrekt nu een deel van de algemene elementaire golf. Al deze golven bewegen zich voort in de richting van de twee spleten. Ze gaan hier doorheen en komen aan bij de deeltjesbron. Deze golven interfereren met elkaar. De resulterende intensiteit van de golf bepaalt bij de deeltjesbron de waarschijnlijkheid dat er een deeltjesemissie plaatsvindt. Dat deeltje volgt vervolgens het pad van de golf terug naar het scherm. Hierdoor is het patroon dat we bij het scherm opvangen het gevolg van de interferentie van golven. Het verschil is dat de deeltjes in kwestie al deze tijd gewone deeltjes zijn en niks in zich hebben van een golf. De intensiteit van de elementaire golf bij de deeltjesbron bepaalt de hoeveelheid deeltjes die op een bepaald punt van het scherm terechtkomt. Little gebruikt voor deze golven precies dezelfde wiskundige formules als andere interpretaties, hij draait alleen de richting om. Wanneer men probeert te detecteren door welke spleet nu precies een deeltje gaat verschijnt niet hetzelfde patroon op het scherm doordat de aanwezigheid van een meetinstrument en het meten zelf het patroon van de elementaire golven zo verstoort dat de deeltjes niet hetzelfde pad kunnen volgen als in afwezigheid van het meetinstrument.

De TEW en Schrödingers kat

Het atoom heeft een bepaalde waarschijnlijkheid om te vervallen. Dit komt doordat het deeltje wat wordt uigezonden bij verval een bepaalde waarschijnlijkheid heeft om de elementaire golven te volgen. Als dit gebeurt, zal de kat de dood vinden op een normale begrijpelijke manier, zonder ooit in een staat van zowel leven en dood tegelijk te zijn.

De TEW en de EPR paradox

Ook de EPR paradox wordt opgelost met behulp van elementaire golven. Op dit moment werkt de heer Little aan een revisie van sommige onderdelen van zijn interpretatie en zijn we nog niet in staat de benadering van de EPR uit te leggen.

Problemen met de TEW

Misschien het belangrijkste probleem bij deze interpretatie is het feit dat het niet helemaal duidelijk is hoe in de zogenaamde elementaire golf meerdere eigenschappen van verschillende deeltjes besloten kunnen liggen. Bovendien is het ook zo dat de waarschijnlijkheid van bijvoorbeeld de emissie van een deeltje weliswaar afhankelijk is van de intensiteit van de elementaire golf, maar het blijft nog steeds een waarschijnlijkheid. Zolang er nog steeds alleen maar voorspellingen in de vorm van waarschijnlijkheden gedaan kunnen worden is er nog geen sprake van een deterministische theorie, wat door veel mensen wordt gezien als een mankement. Verder heeft de TEW problemen met verklaring van het �double-delayed choice� experiment. In dit experiment wordt de spin van gecorreleerde fotonen gemeten met behulp van polarisatoren. Nadat de fotonen uitgezonden zijn, wordt de ori�ntatie van de polarisatoren pas bepaald. Het blijkt dat de voorspellingen van de TEW voor dit experiment afwijken van die van de standaard theorie en van de experimentele resultaten. Op dit moment is Little bezig met een vernieuwde versie van de TEW.

Referenties

http://www.yankee.us.com/TEW/TEW96paper.html

Transactie Interpretatie

De Transactie Interpretatie (Engels: Transactional Interpretation) (TI) is ontwikkeld door John G. Cramer en stamt uit 1986. Deze niet lokale interpretatie steunt op het werk van Wheeler en Feynman, de Wheeler-Feynman absorber theory. In deze theorie wordt gebruik gemaakt van zogenaamde �geavanceerde golven� (Engels advanced waves). Deze geavanceerde golven vormen een oplossing van golfvergelijkingen, zoals de electromagnetische golfvergelijking, die alleen maar een tweede afgeleide bevatten. Deze geavanceerde golven hebben negatieve energie�n en frequenties of bewegen zich voort in de negatieve tijdsrichting. Doordat dit in de natuur niet voor lijkt te komen worden deze golven vaak overboord gegooid. In de TI worden deze oplossingen wel gebruikt.

De Nederlandse natuurkundige Hugo Martin Tetrode opperde al in 1922 het bestaan van geavanceerde golven, en ook A.D. Fokker had idee�n in die richting, maar de theorie wordt meestal toegeschreven aan Wheeler en Feynman en draagt ook hun naam.

De Wheeler-Feynman aanpak kan worden gebruikt om de overdracht van een quantum van een emitter naar een toekomstige ontvanger te beschrijven. De emitter zendt tegelijkertijd een geavanceerde en een �geretardeerde� (Engels �retarded�) golf uit, en de ontvanger ook. Wat er overblijft is de gewone golf die wij waarnemen. Golven met tegengestelde fase hebben elkaar uitgedoofd en de geavanceerde golf met negatieve energie die in de negatieve tijdsrichting van ontvanger naar emitter gaat, kan worden ge�nterpreteerd als een gewone geretardeerde golf van emitter naar ontvanger.

We hebben dus een soort �aanbodsgolf� van de emitter, en een �bevestigingsgolf� van de ontvanger. Samen vormen de geavanceerde en geretardeerde delen van die golven de uiteindelijke �transactie�, het stralingsquantum of foton wat uitgezonden en geabsorbeerd wordt. Onderstaand plaatje is een versimpelde weergave van wat er gebeurt. (��n ruimte- en ��n tijdsdimensie)

Deze versimpelde aanpak kent wel wat problemen. Ten eerste wordt er geen rekening gehouden met verzwakking van de golven die door een bepaald medium voortbewegen en ten tweede wordt er geen rekening gehouden met de quantumvoorwaarden die worden opgelegd voor grootheden als energie, lading en draai-impulsmoment. De oplossing hiervoor kan gegeven worden voor bolgolven en gecompliceerdere golven. Het idee van de �aanbodsgolf� en �bevestigingsgolf� wordt uitgebreid. In een zogenaamde �pseudo-sequentie� kan er gezegd worden dat er een groot aantal dezelfde stappen gedaan wordt. Een aanbodsgolf wordt gevolgd door een bevestigingsgolf, dan komt er weer een aanbodsgolf enzovoorts. Het woord pseudo komt doordat het niet echt een opeenvolging van gebeurtenissen in de tijd is. De geavanceerde bevestigingsgolf gaat namelijk terug in de tijd en daardoor kunnen er oneindig veel van deze stappen in dezelfde tijd plaatsvinden. Het gebeuren herhaalt zich net zo vaak totdat aan de quantumvoorwaarden voldaan is en de uiteindelijke transactie voltooid is.

Dit beeld kan ook anders ge�nterpreteerd worden, namelijk als een soort 4-dimensionale (3 ruimte- en ��n tijdsdimensie) staande golf. Zoals een gewone staande golf een combinatie van heen- en teruggaande golven is, is onze 4-dimensionale golf een superpositie van geavanceerde en geretardeerde componenten. Deze staande golf is onze transactie.

Zoals al eerder is gezegd, kan de aanpak met de geavanceerde golven gebruikt worden als de gebruikte golfvergelijking alleen tweede afgeleiden bevat. De veel gebruikte Schr�dingervergelijking heeft echter een eerste afgeleide naar de tijd in zich, en heeft daardoor geen geavanceerde oplossingen. We moeten ons echter bedenken dat de Schr�dingervergelijking eigenlijk slechts een benadering is, ze is namelijk niet relativistisch. De relativistische Dirac en Klein-Gordon golfvergelijkingen hebben wel geavanceerde oplossingen. Als we nu de Schr�dingervergelijking als een limietgeval van ��n van bovenstaande vergelijkingen beschouwen, kan het probleem worden opgelost. Als we namelijk een passende relativistische golfvergelijking in de niet-relativistische limiet gaan bekijken, houden we twee verschillende vergelijkingen over, namelijk de Schr�dingervergelijking en zijn complex geconjugeerde. Deze complex geconjugeerde Schr�dingervergelijking heeft alleen geavanceerde oplossingen. Deze onderliggende structuur verklaart waarom we ondanks dat de Schr�dingervergelijkingen alleen geretardeerde oplossingen heeft, toch geavanceerde oplossingen mogen gebruiken.

Born�s waarschijnlijkheidsinterpretatie kan nu op de volgende manier gezien worden: ò Y *Ydt= |Y|2 is een overlapintegraal van de geavanceerde en geretardeerde golven over de gehele ruimte.

De TI en het twee-spletenexperiment

De aanbodsgolf gaat door twee spleten tegelijk en interfereert daardoor. De kans op een bevestigingsgolf vanaf het scherm is op sommige punten maximaal, en op sommige punten minimaal. Bij het experiment waarbij electronen één voor één worden afgeschoten, is de intensiteit van de aanbodsgolf erg laag. De bevestigingsgolf komt vanaf een bepaald punt en de transactie zal voltooid worden. Er is nu daadwerkelijk een electron uitgezonden en ingeslagen op het scherm. Na een tijd zal het interferentiepatroon veroorzaakt door de aanbodsgolf zichtbaar worden, opgebouwd uit losse inslagen.

De TI en Schrödingers kat

Er is geen superpositie van een levende kat en een dode kat. De collapse vindt namelijk niet pas plaats op het moment dat er iemand in de doos gaat kijken, maar op het moment dat de transactie heeft plaatsgevonden. Het radioactieve atoom zendt de hele tijd een zwakke aanbodsgolf uit. Er is 50% kans dat er binnen de halfwaardetijd een bevestigingsgolf van de Geigerteller volgt en zo de transactie tot stand komt. Als dat gebeurt klikt de Geigerteller, gaat de ingenieuze machinerie aan het werk en zal de kat het niet overleven.

De TI en de EPR paradox

De bron zendt een gecorreleerd fotonenpaar uit. Met behulp van de twee geavanceerde golven vanaf de detectoren kan ook aan de gecorreleerde quantumvoorwaarden en allerlei behoudswetten voldaan worden.

Problemen met de TI

De theorie is niet lokaal, één van de voornaamste eigenschappen van de TI. Volgens Cramer is er geen probleem met de causaliteit. Er zijn namelijk twee principes van causaliteit, namelijk het sterke en het zwakke principe. Het sterke principe houdt in dat een oorzaak altijd vooraf moet gaan aan zijn effect, in welk referentiekader dan ook. De zwakkere variant van het principe zegt hetzelfde, maar alleen als het slaat op macroscopische observaties of communicatie tussen waarnemers. Er is op het moment geen experimenteel bewijs voor causaliteit die sterker is dan het zwakke principe. Ook is de TI niet deterministisch want het verklaart de waarschijnlijkheden niet verder. Wel is het intuïtief beter aan te voelen dan in de Kopenhaagse Interpretatie maar er kunnen nog steeds geen exacte voorspellingen gedaan worden.

Referenties

bron: http://www.npl.washington.edu/npl/int_rep/tiqm/TI_toc.html

Veel werelden interpretatie en afgeleiden

In een steekproef onder 72 �kosmologen en quantumtheoretici� door een zekere L. David Raub betreffende de �many-worlds interpretation� (vanaf hier MWI) kwamen de volgende resultaten naar voren;

Deze steekproef komt overeen met andere, soortgelijke steekproeven, die aangeven dat MWI het meest populair is onder de hedendaagse quantummechanici. Maar wat is deze zogenaamde MWI dan?

MWI staat ook wel bekend als de �relative-state�, �many-histories� of �many-universes� interpretatie, en heel soms als de metatheorie van de quantumtheorie. De wetenschapper die de theorie in 1957 introduceerde, Hugh Everett III, noemde het de �relative-state metatheory�ofwel de �theory of the universal wavefunction�. In deze eerste publicatie had Everett het nog helemaal niet over meerdere werelden. Zijn relative state formulering berustte op de volgende twee aannames;

1. de golffunctie van een object draagt alle informatie bij zich over het object, maar bestaat echt onafhankelijk van een waarnemer en er kan zelfs gezegd worden dat deze golffunctie het object is.
2. De golffunctie gehoorzaamt gewoon de deterministische golfvergelijkingen te allen tijde. De waarnemer speelt geen rol en zodoende bestaat er ook geen collapse van de golfvergelijking.

Er zijn in de loop van de jaren veel interpretaties ontwikkeld, in de lijn van Everett�s formulering. De bekendste is de MWI en vandaar dat dit deel van ons overzicht deze naam draagt. We gaan het ook nog hebben over �consistent/decoherent histories� en �many minds�, andere afgeleiden van Everett�s relative state.

Het was Bruce DeWitt die met een veel-werelden beeld Everett�s formulering bij een breder publiek bracht. De gevolgen voor de quantumwereld in deze theorie zijn als volgt:

Denk aan een systeem dat op zichzelf staat, dat wil zeggen dat de gebeurtenissen in dit systeem op dat moment onafhankelijk zijn van wat erbuiten ligt en vice versa. Een voorbeeld is een object en een waarnemer. Aangezien ze elkaar kunnen be�nvloeden zijn ze deel van hetzelfde systeem. Als in het systeem een gebeurtenis plaatsvindt, bijvoorbeeld een waarneming van het object, dan is het effect dat de waarnemer wordt opgesplitst in een aantal waarnemers, waarvan iedere waarnemer slechts ��n van de mogelijke uitkomsten van een meting waarneemt. Bovendien is iedere waarnemer zich onbewust van de andere resultaten en de andere waarnemers. Wanneer de randen van het systeem wegvallen, bijvoorbeeld door een wetenschapper die zijn resultaten doorbelt aan een collega, dan zal dat ervoor zorgen dat deze collega zich ook opsplitst. Dit zorgt ervoor dat bij een meting snel de hele wereld wordt opgesplitst in een verzameling van werelden die elkaar niet kunnen waarnemen maar die stuk voor stuk net zo echt zijn als de anderen. In dit verband worden werelden ook wel universa genoemd. Ook wordt soms de term �history� gebruikt in plaats van �world�.

Dit zorgt er dus voor dat in de MWI al de mogelijke uitkomsten van een quantuminteractie gerealiseerd worden. In plaats van dat de golffunctie een collapse ondergaat op het moment van observatie, gaat deze door op een deterministische manier, met alle mogelijke uitkomsten. Alle uitkomsten bestaan maar ze be�nvloeden elkaar niet.

Wat verstaan we onder meting?

Om de onbelangrijkheid van mensen te demonstreren in deze interpretatie zullen we het even hebben over wat een meting precies is. Een meting is een interactie, gewoonlijk irreversibel, tussen subsystemen die een waarde in een subsysteem laat samenhangen met een waarde in een ander subsysteem. De interactie kan eventueel een versterking in een object of subsysteem veroorzaken, zodat een irreversibele verandering in het object plaatsvindt. Als de versterking afhankelijk is van de oorspronkelijke interactie dan kunnen we het object met de versterking een meetapparaat noemen.. Als voorbeeld nemen we de detectie van een geladen deeltje door een Geigerteller. Dit veroorzaakt een klik, duidelijk een onomkeerbare verandering. In afwezigheid van een geladen deeltje vindt de klik niet plaats. De interactie vindt plaats met die elementen van de golfvergelijkingen van het geladen deeltje die tussen de platen passeren, met als gevolg een versterkingsproces (een onomkeerbare electronenlawine) en als eindresultaat een klik. Volgens deze definitie heeft een meting dus niet de aanwezigheid van een waarnemer met zelfbewustzijn (zoals een mens) nodig, alleen de aanwezigheid van een irreversibel proces.

Ockham�s scheermes

Vaak wordt een theorie of interpretatie, vooral wanneer er alternatieven zijn, getoetst met Ockham�s scheermes. Deze methode betekent dat wanneer de interpretatie veel ingewikkelder is dan zijn alternatieven, de interpretatie wordt afgedaan. Veel wetenschappers wijzen de MWI van de hand omdat hij te complex zou zijn. Dit is echter niet zo. Het argument is dat er in MWI een praktisch oneindig aantal werelden zou zijn om het systeem te beschrijven, wat men zich moeilijk voor kan stellen. Hier wordt complexiteit echter verward met grootte. MWI is namelijk een van de weinige interpretaties die het gebruik toestaat van dezelfde wetten voor gebeurtenissen en waarnemers, zonder dat dat problemen geeft. Leuk om te vermelden is het feit dat dezelfde fout werd gemaakt ten tijde van Galileo Galilei, toen Ockham�s scheermes werd gebruikt als argument tegen zijn idee van de interstellaire ruimte, waarin sterren slechts zonnen zijn die verder weg staan. De grote afstanden die hiermee gemoeid waren, waren onvoorstelbaar groot voor de middeleeuwse wetenschappers, die het vervolgens afdeden als �te complex�, terwijl Galileo�s idee de zaak juist simpeler maakte. Grootte werd verward met complexiteit.

Behoud van energie

Een veel voorkomende vraag na het bekend worden met MWI, is de vraag of MWI de wet van behoud van energie niet schaadt. Waar komt al deze extra energie vandaan om een wereld op te splitsen in twee�n, waarin elk van de twee werelden evenveel energie bevat als het origineel? Het antwoord is simpel. Beschouw de letterlijke wet van behoud van energie: Alle observaties in een wereld komen overeen met een behoud van energie, daarom wordt energie behouden. Aangezien men altijd maar in een wereld meet, is er geen bewijs dat de wet van behoud van energie opgaat voor de totaliteit aan werelden. Waarom zou het wel? In quantummechanica wordt energie echter anders behandeld. Energie wordt beheerd in termen van gewogen gemiddelden en verwachtingswaardes. Behoud van energie vindt plaats door te zeggen dat de afgeleide naar de tijd van de verwachtingswaarde van de energie in een gesloten systeem verdwijnt. Deze uitspraak kan uitgebreid worden naar het totale universum. Iedere wereld heeft een energiewaarde, maar voor de energie van de totale golffunctie moet men alle werelden bij elkaar optellen en daarna deze som wegen met de waarschijnlijkheid. Deze gewogen som is nog steeds constant.

De MWI en het twee-spletenexperiment

De MWI heeft niets nieuws te zeggen over de golf-deeltjesdualiteit en gebruikt deze in dezelfde vorm als de Kopenhagen interpretatie. In het geval van een interferentiepatroon bij afzonderlijke electronen is de verklaring als volgt. Er zijn in principe erg veel verschillende paden mogelijk, en al deze paden worden in verschillende werelden gevolgd. Er zijn bepaalde punten in de ruimte waar paden elkaar weer overlappen. Omdat het hier over dezelfde deeltjes gaat, en ze in principe niet meer verschillen op dat punt, kunnen ze interfereren. Hierdoor zal het electron mee helpen het interferentiepatroon op te bouwen, samen met alle andere electroninslagen. Dit is dus een voorbeeld van een splitsing die weer ongedaan gemaakt wordt. Bij een verbroken interferentiepatroon vindt deze splitsing op dezelfde manier plaats, maar kunnen de werelden niet meer interfereren omdat de deeltjes in de verschillende werelden anders zijn door de meting in de ene wereld, en de niet-meting in de andere wereld.

De MWI en Schr�dingers kat

De kat in de doos is volledig ge�soleerd van de omgeving. Wanneer een waarnemer de isolatie van de doos teniet doet, bijvoorbeeld door hem open te doen om te kijken wat er met de kat is gebeurd, ziet hij de kat dood of levend. In de Kopenhagen interpretatie was de kat zowel dood als levend tegelijk zolang de doos ge�soleerd was van de omgeving. Bij het openen van de doos vond een collapse van de golffunctie plaats en was het eindresultaat een van de twee mogelijke uitkomsten, levend of dood. Volgens MWI splitst het systeem in de doos in twee toestanden (cyanide vrijgekomen of niet) door het radioactief verval van het atoom, een thermodynamisch irreversibel proces. De overlevende kat bevindt hij zich in een andere wereld dan zijn dode tegenhanger. De waarnemer splitst op bij het openen van de doos in twee toestanden (hij wordt besprongen door een kwaaie kat of niet). Noch de kat noch de waarnemer zijn zich bewust van de opsplitsing van zichzelf dan wel de ander

De MWI en het EPR-experiment

Zoals eerder genoemd is het splitsen van een wereld afhankelijk van een irreversibele gebeurtenis. Deze splitsing breidt zich uit wanneer de irreversibiliteit zich verspreidt in het systeem. Aangezien aangenomen wordt dat het doorgeven van informatie niet sneller kan dan de lichtsnelheid, is MWI een locaal fenomeen. Wat heeft dit voor gevolgen voor het EPR-experiment in een universum waarin MWI geldt? MWI blijkt geen last te hebben van de non-localiteit van het EPR-experiment. We zullen dit illustreren met behulp van een gedachtenexperiment:

Stel we hebben twee personen die aan dit experiment meedoen. Eén ervan is op aarde en de tweede bij de ster alpha centauri, zo�n 4 lichtjaar verderop. Ze kunnen elkaar contacteren met een signaal dat beweegt met de lichtsnelheid, bijvoorbeeld een laserpuls waarmee ze informatie naar elkaar kunnen sturen. Nu vertrekken er twee electronen vanaf de locatie precies tussen alpha centauri en de aarde. Hun spin moet tegengesteld zijn. Laten we het electron en de waarnemer bij de aarde allebei het cijfer 1 toewijzen en bij alpha centauri 2.

Electron 1 komt aan op aarde en waarnemer 1 meet de spin van dit electron. Waarnemer 1 splitst nu op in een waarnemer die spin up heeft gedetecteerd (waarnemer 1u) en een die spin down heeft gedetecteerd (waarnemer 1d). Beiden zenden een signaal (signaal 1u en 1d) in de richting van alpha centauri om waarnemer 2 op de hoogte te brengen van het resultaat. Tegelijkertijd heeft waarnemer 2 op alpha centauri de spin gemeten van electron 2 en ook hij is opgesplitst. De signalen die beide waarnemers 2 versturen zijn signaal 2u en 2b. Met de snelheid van het licht splitst de omgeving van de aarde zich op in twee versies, in een versie wordt het signaal 1u verstuurd, in de andere 1d. Hetzelfde vindt plaats bij alpha centauri. Precies tussen deze plaatsen in, dus waar de electronen oorspronkelijk vertrokken, heeft nog geen splitsing plaatsgevonden, maar beide (of alle vier, beter gezegd) signalen naderen. Wat ook nadert is het moment waarop splitsing plaats zal vinden. Op het moment dat de signalen op het originele punt aankomen, zo�n twee jaar na de metingen, komen de verschillende splitsingen elkaar tegen.

Misschien denkt men, dat er nu vier uitkomsten ontstaan. Twee universa waarin een tegengestelde spin werd gemeten, en twee waarin de spin van de electronen gelijk aan elkaar was. Dit laatste kan echter niet volgens de regel dat de spin tegengesteld moet zijn. Wat er gebeurt, is dat op het moment dat de signalen elkaar tegenkomen, de wereld met 1u zich �koppelt� met die met 2d, en de wereld met 1d koppelt met 2u. 1u komt 2u nooit tegen, omdat die zich in een andere wereld bevindt, wat overeenkomt met een kans van nul dat 1u 2u tegenkomt.

Andere interpretaties gebaseerd op Everett

Decoherence

Er is een flink verband tussen thermodynamica en many-worlds, uitgewerkt in de �decoherence� idee�n van Zurek, Gell-Mann, Hartle, Everett e.a. Vooral Gell-Mann en Hartle hebben de rol van decoherence uitgebreid. Ze noemen hun benadering de many-histories benadering. Iedere geschiedenis is hierin een unieke reeks van irreversibele gebeurtenissen, waaronder metingen, gesorteerd op tijd. Mathematisch gezien is deze visie gelijk aan de many-worlds van Everett. De werelden splitsen zich op (decoheren) zich wanneer irreversibele gebeurtenissen plaatsvinden. De many-histories visie stelt zich de wortels van een boom voor waarin het begin bovenaan, de stam, overeenkomt met Everett�s universele golfvergelijking. Verder naar beneden splitsen de wortels zich op door verschillende gebeurtenissen. De onderste laag komt overeen met alle mogelijke geschiedenissen.

Consistent histories

Nog een andere interpretatie die door sommige mensen is verzonnen als aanpassing van MWI is de �consistent histories� benadering. Men neme hierbij de resultaten van een experiment en leidt hieruit de geschiedenis van het betreffende deeltje af. Deze benadering is echter niet erg consequent, met name bij de Mach-Zehnder interferometer. Hierin moet in een detector niets aan komen en in de andere alles. Wanneer plots in beide detectoren iets wordt gedetecteerd moet er een object in een van de mogelijke paden hebben gestaan. Consistent histories weet niet waarom fotonen die hetzelfde pad volgden plots een andere uitkomst geven terwijl het object hun pad niet blokkeert. Een populaire methode om inconsistent histories te verklaren is met behulp van decoherence. De aanhangers van deze interpretatie noemen dit de �decoherent histories� benadering. Er is veel discussie of deze twee interpretaties elkaars fouten wel of niet kunnen opheffen.

Many-minds

Veel discussie heeft plaatsgevonden over de vraag of werelden nu eigenlijk splitsen of differentiëren. Behalve een verschil in werkwoord, waar we ons niet mee bezig houden, worden deze woorden gebruikt om een verschil in proces aan te geven. Splitst een wereld zich op na een gebeurtenis of zijn er twee identieke werelden die na de gebeurtenis van elkaar gaan verschillen? Dit kan als volgt worden weergegeven:

Dit differentiëren is een eigenschap van de visie die de many-minds wordt genoemd. De belangrijkste reden voor deze visie is het vermijden van opsplitsende geesten (minds) door ze te vervangen door verschillende mentale staten die met elkaar in superpositie zijn totdat ze zich differentiëren. Schijnbaar hebben deze �minds� recht op een andere behandeling dan gewone materie. Er is tot op heden nog geen concreet bewijs dat hiervoor pleit. In many-minds heeft de zelfbewuste waarnemer dus een speciale status, terwijl de MWI de waarnemer juist geen speciale rol wil geven in het systeem. Het verschil tussen differentiëren en splitsen is de wiskundige uitwerking; het blijkt dat in de many-minds visie, waarin twee werelden reeds bestaan en met elkaar in superpositie zijn, de wiskundige uitwerking en de verschillende kansen niet meer kloppen. Eén van de mensen die met deze visie op de proppen kwam, David Albert, heeft zich later weer gedistantiëerd van deze visie.

Referenties

Bron: http://www.hedweb.com/manworld.htm

Voor het originele artikel van Everett zie:
Everett, H., 1957, �Relative State� Formulation of Quantum Mechanics, Reviews of Modern Physics, 29, 454-462

Verborgen variabelen interpretatie van Bohm

Als antwoord op de Kopenhaagse school formuleerde David Bohm de quantummechanica in termen van verborgen variabelen. Zelf had Bohm een hekel aan de naam Bohmse mechanica, zoals de interpretatie vaak genoemd wordt. De quantummechanica is namelijk juist niet mechanistisch volgens Bohm. De namen die hij zelf gebruikt zijn verborgen variabelen interpretatie, causale interpretatie en ontologische interpretatie. Deze evolutie in de naamgeving geeft de verandering in het denken van Bohm weer. In het begin was het een poging om het determinisme te behouden, daarna gaf de theorie meer van zijn geheimen prijs en kwam Bohm tot een holistisch wereldbeeld.

John von Neumann bewees al in 1932 ("Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik", Springer Verlag, Berlin) dat er geen onderliggende causale, deterministische machinerie voor de verklaring van de waarschijnlijkheden in de quantumtheorie kan zijn, behalve als de localiteit overboord gezet zou worden. Zelf dacht hij bewezen te hebben dat er helemaal geen determinisme consistent met de quantummechanica was, maar hij had de localiteitsaanname over het hoofd gezien.

Bohm merkte dit in de 50'er jaren op, en hij begint met het ontwikkelen van een deterministische, niet lokale interpretatie.

De verborgen variabelen wordt hier gepresenteerd als interpretatie, maar volgens Bohm is het een nieuwe theorie, omdat de voorspellingen voor afstanden kleiner dan 10-13 cm af wijken van de standaardtheorie. Dit is helaas nog niet experimenteel te toetsen. Volgens Bohm zou ook, als we een bepaalde meting maar snel genoeg achter elkaar herhalen, het systeem zich nog niet voldoende hebben kunnen herstellen en zou er een kleine systematische afwijking van het gedrag wat voorspeld wordt door de waarschijnlijkheidsinterpretatie van Born waarneembaar moeten zijn.

Bohm en het twee-spletenexperiment

Volgens de interpretatie van Bohm bewegen de deeltjes langs vaste paden, ook al meet je niet door welke spleet ze gaan en is er interferentie. De mogelijke paden zijn precies te berekenen en er is zelfs te zien door welke spleet een deeltje gegaan is doordat je het pad kan berekenen.

Bohm en Schrödingers kat

Het verloop van de quantumpotentiaal in de tijd is ervoor verantwoordelijk dat het radioactieve atoom zal vervallen op een bepaald tijdstip. Aangezien we de quantumpotentiaal niet kennen, kunnen we niks zeggen over het precieze moment van vervallen, maar wel iets over de waarschijnlijkheid om binnen een bepaalde tijd vervallen te zijn. Op het moment dat het atoom vervalt, zal het mechanisme in werking gezet worden, het giftige goedje komt vrij, en na korte tijd zal de kat overleden zijn.

Bohm en de EPR paradox

Bohm speelt met zijn interpretatie heel duidelijk in op de opmerking van EPR dat er nog iets mist aan de wiskunde van de quantumtheorie. De quantumpotentiaal is ingevoerd om dat gat te vullen maar helaas voor Einstein is er wel een niet lokaal aspect overgebleven. De "spooky action at a distance" bestaat in de ogen van Bohm in de vorm van een quantumpotentiaal. Deze verborgen grootheid zorgt ervoor dat alle deeltjes in het universum op een bepaalde manier met elkaar verbonden zijn, op een niet lokale manier. Dit is het holistische wereldbeeld van Bohm, alles beinvloedt alles.

Problemen van de interpretatie van Bohm

Bohm beweert dat zijn theorie volledig deterministisch is. Maar in het voorbeeld van het twee-spletenexperiment met de berekende paden, is voor een deeltje wat precies in het midden van het scherm wordt aangetroffen niet te bepalen door welke spleet het gegaan is.

Referenties

Bohm, D., 1952, A suggested interpretation of the quantum theory in terms of "hidden" variables I, Phys. Rev. 85, 166-179
Bohm, D., 1952, A suggested interpretation of the quantum theory in terms of "hidden" variables II, Phys. Rev. 85, 180-193
Bohm, D., 1953, Proof that probability density approaches |psi|2 in causal interpretation of the quantum theory, Phys. Rev. 89, 458-466

Deze artikelen zijn online te vinden op http://fangio.magnet.fsu.edu/~vlad/pr100/

Andere interpretaties

Hier geven we nog een korte beschrijving van wat andere, minder bekende interpretaties. Vaak zijn ze ook nog in ontwikkeling.

Complex probabilities

De naam zegt het al. Deze interpretatie, van de hand van Saul Youssef, gebruikt complexe getallen om waarschijnlijkheden aan te duiden, zoals bij het twee-spletenexperiment. Helaas is er maar weinig op internet over deze interpretatie te vinden, afgezien van een aantal verwijzingen.

Referenties

Ge�nteresseerden verwijzen we naar Youssefs eigen internetpagina van de University of Boston, te vinden op http://physics.bu.edu/~youssef/

Event Enhanced Quantum Theory

Deze theorie, van de handen van Ph. Blanchard en A. Jadczyk, behandelt een nieuwe wiskundige methode in de quantummechanica en is dus minder bedoelt als een interpretatie. De theorie is verre van volledig en het resultaat is niet zozeer een beeld van wat er nu eigenlijk gebeurd, maar een aantal voorspellingen voor specifieke situaties. Onder deze situaties zijn bijvoorbeeld een aantal voorspellingen over tunneltijden. De schrijvers zeggen zelf dat hun theorie, wanneer de tunneltijden experimenteel zijn bepaald, hiermee zal staan of vallen. Volgens de bedenkers van deze theorie kan men spontaneous localisation zien als een specifiek onderdeel van de EEQT.

Existential interpretation

De existenti�le interpretatie van Wojciech H. Zurek is op dit moment nog onder constructie. Wel heeft Zurek bekend gemaakt deze te baseren op de idee�n in decoherence theorie.

Referenties

W.H. Zurek, 1998 Phil. Trans. R. Soc. Lond. A356, 1793

Modale interpretatie

Er zijn twee verschillende uitwerkingen van deze interpretatie. Deze uitwerkingen zijn vooral van een wiskundige aard en worden constant aangepast afhankelijk van de meest recente ontwikkelingen. Grofweg kan men spreken van de interpretatie van Kochen en Dieks, en die van Bacciagaluppi en Dickson, hoewel meerdere mensen zich ermee hebben beziggehouden. De modale interpretatie maakt geen gebruik van collapse, en ziet de staat van een quantummechanisch systeem als een beschrijving van de mogelijke eigenschappen van het systeem, in plaats van een beschrijving van de eigenlijke eigenschappen van het systeem. De mogelijke eigenschappen combineren wel tot een re�el geheel, dus een kat die zowel levend als dood is wordt vermeden.

Referenties

Op http://plato.stanford.edu/entries/qm-modal/ is een grof overzicht van de modale interpretaties te vinden met een aantal referenties onderaan.

Multiple Quantum Realities

T.S. Roberts van de Central Queensland University introduceerde deze interpretatie, die het beste te omschrijven is als een tegenovergestelde van Everetts Relative State interpretatie. In plaats van een oneindig aantal universa op macroscopisch niveau, zegt MQR dat er een oneindig aantal universa bestaan op microscopisch of quantumniveau, die allen gereduceerd worden naar een algemeen universum, dat allen delen, door de acties van bewustzijn. De theorie is nog verre van volledig, maar bevat veelbelovende onderdelen.

Referenties

http://infocom.cqu.edu.au/Staff/Tim_Roberts/
Deze pagina geeft meer informatie over de Roberts en zijn werk.

Quantum Consiousness

Roger Penrose van de University of Oxford kwam met het idee dat bewustzijn de link is tussen de quantumwereld, waarin een object op hetzelfde moment zich op twee verschillende plaatsen kan bevinden, en de zogenoemde klassieke wereld van vertrouwde objecten waar dit niet kan. Bovendien heeft hij, samen met Stuart Hameroff van de University of Arizona, een theorie voorgesteld dat de overschakeling van de quantum naar de klassieke toestanden plaatsvindt in bepaalde prote�nen die microtubuli genoemd worden. De microtubuli in het brein , zeggen ze, zijn hier perfect voor, omdat ze �momenten van ervaringen� produceren die met het verloop van tijd een stroom van bewuste gedachten produceren.

Referenties

http://65.107.211.206/cpace/science/dgneuro/present/penrose.html

Quantum-ijs

In November 2000 publiceerde Dorit Aharonov voor het eerst haar quantum-ijs interpretatie. Deze interpretatie houdt zich vooral bezig met het grensvlak tussen quantummechanica en macroscopische mechanica. Gebaseerd op werk aan quantumcomputers ziet dequantum-ijs interpretatie de overgang tussen deze macroscopische machanica en quantummechanica als equivalent van een fase-overgang van een element, zoals de overgang van vloeibaar water naar ijs, waarop ook de term "quantum-ijs" is gebaseerd.

Referenties

http://www.nrc.nl/W2/Nieuws/2001/03/17/Vp/wo.html
Deze pagina is een zeer toegankelijk krantenartikel wat een goed beeld geeft van het Dorit Aharonov's interpretatie.

Relational interpretation

Onderdeel Ithaka; ge�ntroduceerd in september 1996 aan Cornell University door N. David Mermin. De auteur is op dit moment nog bezig met het uitwerken van zijn interpretatie en heeft alleen fragmenten gepubliceerd. Grondslag voor de Ithaka interpretatie is dat correlaties tussen verschillende delen van de fysieke wereld de enige goede onderwerpen voor de fysica zijn.

Spontaneous Localization

Spontaneous localization (SL) interpretatie, is een interpretatie die zich heeft voorgenomen zo min mogelijk te veranderen aan de theorie zoals die stond volgens Schrödinger, oftewel zij concentreert zich vooral op het probleem van Schrödinger�s kat. Het begin van Spontaneous Localization werd gelegd door Philip Pearle rond 1970. Met een doel dat nogal moeilijk te realiseren viel kwam pas een doorbraak in de interpretatie in 1985, ingezet door GianCarlo Ghirardi, Alberto Rimini, en Tulio Weber (GRW). Door het invoeren van ruimtelijke localisatie konden ze Schrödingers wiskunde combineren met spontane willekeurige collapse. Zogenaamde �Gaussian hits� gecentreerd rond willekeurige posities en plaatsvindend op willekeurige tijden zorgden voor een ontwikkeling van golfvergelijkingen waarbij op atomair niveau Schr�dinger�s wiskunde klopt, maar ondertussen macroscopische systemen zich wel �normaal� gaan gedragen. Met andere woorden, de kat is slechts heel kort dood en levend tegelijk.

Referentie

Hoofdstuk 3 van het artikel "Quantum theory without observers" door Sheldon Goldstein. Dit artikel is te vinden op http://www.math.rutgers.edu/~oldstein/papers/qts/qts.html.

Stochastic mechanics

De basis van stochastische mechanica werd geopperd door Edward Nelson in 1966, gebaseerd op idee�n van Fenyes, Weizel en anderen. Deze interpretatie is gestoeld op twee veronderstellingen, namelijk dat de dynamiek wordt verstoord door Brownse bewegingen en een zogenaamde stochastische versnelling die gebruikt moet worden in plaats van de klassieke versnelling. Het idee van de hierop gestoelde interpretatie is dat klassieke deterministische banen van deeltjes worden vervangen door willekeurige banen die zich gedragen volgens een stochastisch proces.

Referentie

http://romagtc.roma1.infn.it/stomec.html

Topological geometrodynamics

Deze interpretatie werd om te beginnen ontwikkeld om een Poincare theorie voor gravitatie te verkrijgen. Een andere versie werd ontwikkeld als uitbreiding van de snarentheorie. Deze twee zijn later samengevoegd in de zoektocht naar een universele theorie. De grote hoeveelheid snaartheorie en wiskunde weerhoudt ons ervan verderop deze interpretatie in te gaan. De bedenker is Matti Pitk�nen, universitair docent aan de universiteit van Helsinki.

Referenties

De site van Pitk�nen (http://www.physics.helsinki.fi/~matpitka/) geeft een uitgebreide behandeling, waaronder via internet leesbare versie van zijn boeken.

Zeropoint Energy ZPE

Vele nieuwe interpretaties zijn gebaseerd op de zogenaamde nulpuntsenergie van het vacuüm (Engels: Zero Point Energy ZPE). Door fluctuaties in de energie van het vacuüm kunnen we niet zomaar beweren dat het vacuüm leeg is. Er is altijd electromagnetische straling van alle golflengtes aanwezig, of in een deeltjes benadering: virtuele deeltjesparen ontstaan en verdwijnen weer. Om een lang verhaal kort te maken: het is niet duidelijk van wie deze interpretatie precies afkomstig is, maar feit is wel dat verschillende mensen er zich mee bezig houden. Volgens het artikel van Barry Setterfield levert het een verklaring voor heel veel verschijnselen en hiermee is deze interpretatie is nogal een buitenbeentje. Zo verklaart het recent waargenomen quantisaties in roodverschuivingen van verre sterrenstelsels met een toename van de nulpuntsenergie, wat een afname van de lichtsnelheid zou bewerkstelligen. Het moge duidelijk zijn dat veranderende constanten nogal diepgaande gevolgen hebben. Het is niet alleen van toepassing op de quantumtheorie, maar op het complete bouwwerk van de fysica. De reden waarom we het opgenomen hebben is dat een een mooie verklaring biedt voor de stabiliteit van atomen. Het energieverlies in de vorm van uitgezonden straling door de bewegende geladen electronen wordt weer aangevuld door de ZPE.

Een soort variant op dit beeld van het vacuüm is het bestaan van een zogenaamd Electron Positon Rooster (Engels: Electron POsiton LAttice EPOLA). De EPOLA interpretatie geeft een nieuwe fysische betekenis aan Einsteins beroemde formule

E = mc2

Hierbij is de m geen massa die gecreëerd wordt, maar wordt vrijgemaakt uit het rooster. De E is dus een soort bindingsenergie.

Referenties

Voor meer informatie over deze uiterst interessante hoek van de fysica verwijzen we naar de pagina van Barry Setterfield (http://www.setterfield.org/vacuum.html) of de Nederlandse vertaling ervan (http://people.zeelandnet.nl/kielmp/vertaling_setterfield.htm)

De volgende link is een verwijzing naar een stuk over EPOLA door Menahem Simhony:
http://www.word1.co.il/physics/

Home

Terug naar boven

Laatste wijziging februari 2003
© Wageningen Universiteit 2003

Auteurs: Dennis van der Linden en Pascal van der Veeken