Áp dụng Copenhagen
Mặc dù nó không phải là cách duy nhất để lí giải ý nghĩa của cơ học lượng tử, song cách giải thích Copenhagen tỏ ra là phổ biến nhất trong nhiều thập kỉ. Ở một số phương diện, nó còn là cách giải thích ít tưởng tượng nhất, vì nó phủ nhận ý tưởng về bất kì ý nghĩa sâu sắc hơn nào cho lưỡng tính sóng-hạt: cái chúng ta thấy là cái chúng ta có.
Cách giải thích Copenhagen nói rằng hàm sóng là mô tả hoàn chỉnh của mọi tính chất đo được của một hạt và, do đó, các tính chất của một hạt phụ thuộc hoàn toàn vào các xác suất mà hàm sóng mô tả. Điểm cuối này là cái khiến Albert Einstein bực mình, đưa ông đến chỗ quả quyết đình đám rằng “Chúa không chơi xúc xắc”. Cách giải thích Copenhagen còn nhận định rằng một hạt thật ra không phải vừa là sóng vừa là hạt đồng thời, mà chỉ những thí nghiệm được thiết kế để đo sóng (ví dụ hai khe Young) mới nhìn thấy sóng, còn các thí nghiệm được thiết để đo hạt sẽ dò thấy hạt.
Các xác suất lượng tử
Chính xác thì chúng ta muốn ám chỉ điều gì khi chúng ta nói về “các xác suất” trong một ngữ cảnh lượng tử? Hãy hình dung mỗi hàm sóng là một đường cong, hay một loạt đường cong, trên một đồ thị như ở trang sau. Trục x là số đo vị trí khả dĩ của một hạt, còn trục y là một tính chất gọi là biên độ, được liên hệ với xác suất mà hạt sẽ xuất hiện ở một vị trí cho trước.
Vị trí có khả năng nhất là cực đại cao nhất trên hàm sóng. Vì biên độ giảm theo khoảng cách tăng dần, nên xác suất để hạt xuất hiện ở những vị trí đó cũng giảm. Tổng tất cả các xác suất này luôn luôn bằng 1, nghĩa là nếu hạt tồn tại thì nó phải được tìm thấy ở đâu đó dọc theo hàm sóng ấy. Vì thế nếu bạn bắn một chùm electron qua một khe hẹp, thì phần lớn sẽ đi theo lộ trình có khả năng nhất, song một phần trăm nhỏ nào đó sẽ bị phân tán rộng hơn, làm cho chùm hạt trông như thể là sóng. Cũng chính cơ chế này giải thích được vì sao sự chui hầm lượng tử thiết yếu cho phân rã phóng xạ có thể xảy ra.
Hàm sóng của một hạt bị cầm tù trong hộp có thể nhận một số hình thức khác nhau tùy thuộc vào năng lượng của hạt, đem lại các kiểu phân bố xác suất trông giống các họa ba của một dây đàn violin đang dao động.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Phần tiếp theo >>
