Upload
ares333222111
View
227
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
1/21
SVE TO STE HTELI DA ZNATE O
KVANTNOJ TEORIJI A NISTE SMELI
DA PITATE
- Idejni horizonti kvantne teorije
www.BesplatniSeminarskiRadovi.com
http://www.besplatniseminarskiradovi.com/http://www.besplatniseminarskiradovi.com/7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
2/21
Idejni horizonti kvantne torije
Sadraj:
Uvod2
Struktura klasine fizike
3
Problemska situacija u fizici XIX veka
...5Stvaranje nove
teorije7
Kvantni paradoksi .
10
Mi i kvantna fizika .
13
Mesto kvantne teorije u naunom sistemu..15
Svet vidjen oima kvantnog fiziara .17
Literatura..20
2
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
3/21
Idejni horizonti kvantne torije
Uvod
Svedoci smo naglih promena drutva u kome ivimo. Nauka je izmenila uslove
ljudskog ivota, i njen uticaj na ljudsku psihu ne moemo zanemariti. Pri tome se, naravno, u
prvom redu misli na ogroman napredak tehnike zaahvaljujui kome moemo misliti o
avangardnim stvarima, bez bojazni za materijalnu (ne samo u vidu novca) potporu. Imajui u
vidu tehnika dostignua dananjice, niko nee pomisiti da nam nauka ne donosi nikakvu
novinu o svetu oko nas, u odnosu na to kakvog ga mi vidimo. Sigurnost koju prua tehniki
svet ljudima koji se ne bave naukom, izaziva u njima shvatanje da sav nauni trud nijeuzaludan, i nauka da nauka lei makar stepenik vie u poznavanju prirode. Ovakav stav
proizilazi iz kumulativnog karaktera nauke - one nauke za koju je Hobs napisao: ...ija je
priroda takva da niko ne moe razumeti ta bi ona bila, osim onih koji su u velikoj meri
naukom ovladali . Ipak, naune ideje su izmenile nain na koji ljudi misle o sebi i svetu. One
mogu biti (makar i u manje apstraktnoj formi) dostupne svima koji su zainteresovani, i koji
nisu lenji da stupe na misaone staze.
U celokupnoj naunoj strukturi, prirodne nauke su oduvek sluile kao polazite novih
misli Medju najzanimljivije misaone konstrukcije ovoga veka svakako spadaju i teorija
relativnosti i kvantna teorija. Dok je teorija relativnosti izvrila reformu u pojmovnoj strukturi
fizike, kvantna toerija donosi potpuno novi horizont vidjenja sveta oko nas. Upoznavanje sa
idejnim osnovama kvantne teorije bie najpotpunije ako vidimo u kojoj meri je ona nadmaila
dotadanja shvatanja, s obzirom da je nastala kao sinteza naune misli itave jedne epohe.
3
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
4/21
Idejni horizonti kvantne torije
Poto se sve ove stvari razmotre, ini mi se
verovatnim da je Bog u poetku stvorio materiju u obliku
vrstih, tekih, tvrdih, neprobojnih, pokretljivih estica...Dalje,
ini mi se da ove estice imaju ne samo vis inertae koja se
podudara sa onim pasivnim zakonima kretanja kakvi prirodno
proistiu iz te sile, ve da se isto tako kreu po izvesnimaktivnim principima kakav je princip gravitacije ili princip
koji izaziva unutranje promene i koheziju tela. Ove principe
ne smatram okultnim kvalitetima za koje bi se moglo
pretpostaviti da rezultiraju iz specifinih oblika stvari, im
zakonima prirode, na osnovu kojih se obrazuju same stvari; a
da oni stvarno postoje zakljuujemo po izvesnim pojavama,
mada im uzroci jo uvek nisu otkriveni...
( Isak Njutn, Optika )
Struktura klasine fizike
S pravom se moze rei da fizika po prvi put kao nauka, u dananjem smislu te rei,
izrasta iz ideja i dela dvojice ljudi. Prvi je Galileo Galilej (1564-1642), koji sistematskim
uvodjenjem eksperimenta nastoji da povee raskorak izmedju teorijskih predstava i stvarnih
zapaanja, dok Isak Njutn (1642-1727) tim zapaanjima uspeva da da precizan matematiki
oblik (uveni Njutnovi zakoni kretanja). Naravno, pri tome ne zanemarujemo injenicu da je
fizika u jednom svom vidu postojala i ranije, ali sa delima ovih istraivaa po prvi put ideje
antikih filozofa postaju rafinirane i eksplicitno povezane sa injenicama. Tako, umesto
grubih i kvalitativnih relacija, dobijamo precizne matematike iskaze i fizika prestaje da biva
svet verbalnih spekulacija. Prelazak u okvire realnosti, kojom vladaju u prvom redu
matematiki formalizam, a zatim i empirija, bitno je uticao na razvoj i formiranje naunog
miljenja u naredna tri veka.
Prihvatanje matematikih formi prikazivanja prirodnih zakona, poev od Njutna (u delu
Philosophiae Naturales Principia Mathematica), uslovilo je nagli razvoj matematike.
Objanjavanjem sloenijih prirodnih fenomena kasnije se javljaju i sve apstraktnije
matematike oblasti. Veliki uspeh primene ovakvog naina opisivanja pojava u prirodi doveo
je do toga da se matematiki oblik prirodnog zakona smatra apsolutnim i jedinim ispravnim.
Drugim reima, matematika postaje jezik fizike.
4
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
5/21
Idejni horizonti kvantne torije
Takav nagli razvoj matematike moe se objasniti injenicom da su se u XVII veku
uglavnom prouavali problemi kretanja tela kod kojih se koriene fizike veliine
(put,poloaj) mogu vrlo elegantno matematiki predstaviti. Same po sebi razumjive, na
osnovu svakidanjeg iskustva, takve veliine u potpunosti odgovaraju matematiko-logikom
aparatu koji jo uvek poiva na aksiomatskoj oiglednosti. Dotadanje opisne relacije kod
ovih problema lako su iskazivane funkcionalnim vezama. Potreba za prouavanjem ovakvih
odnosa izmedju fizikih veliina u optem sluaju dovodi do zasnivanja matematike
analize.
Promena u nainu opisivanja prirode posluila je kao osnova novih filozofskih pravaca.
Poev od Njutna pa do kraja XIX veka u fizici je bilo opte prihvaeno stanovite poznato kao
mehanicizam (tj. mehanicistika filozofija ili mehaniki materijalizam). Njegova opta ema,
formulisanje svih teorija pomou diferencijalnih jednaina koje potpuno odredjuju budue
ponaanje sistema na osnovu stanja u datom trenutku, bila je imperativ za kreiranje teorija u
prirodnim naukama. Formulisanje teorije na ovaj nain zahteva funkcionalnu zavisnost
promene u jedinici vremena neke veliine od skupa drugih veliina. Takva jedna teorija u sebi
sadri glavne odlike mehanicizma - uzronost parametara i determinisanost (potpunu
odredjenost) stanja posmatranog sistema u odnosu na te parametre. Teorije koje su se stvarale
pod uticajem mehanicizma inile su jedan zatvoren nauni sistem, koji je uspevao da opstane
zahvaljujui tome to se pri opisivanju pojava koristio uvek isti skup veliina koji se javljao
pri makroskopskom posmatranju i koji je uvek odgovarao mehanicistikim postavkama. Ovaj
sistem, koji poiva na egzaktnosti matematike, predstavlja strukturu klasine torijske fizike.
Problemi e nastati kada se krene u prouavanje pojava kod kojih do tada primenjivana teorija
dovodi do kontradikcija. Ovakvi fenomeni zahtevaju drugaiji skup veliina i teoriju koja
nee biti u deterministikom odnosu sa njima, tj.: teoriju koja e biti osnova novog naunog
sistema zasnovanog na nainu miljenja koji iskljuuje dotadanji. Kao i prethodni sistem i
novi e izazvati revoluciju u nauci. Ispitivanjem prirode na subatomskom nivou, koji se ne
moe opisati koristei predstave rodjene u naem svakodnevnom iskustvu, i filozofija prirode
postaje predmet reforme.
Dva, gore pomenuta, naina za sagledavanje prirodnih pojava, na makro i mikro
planu, izazvae brojne polemike. Fiziari dugo vremena nee moi da se oslobode starih
predrasuda jer nova teorija toliko odstupa od naeg svakodnevnog vidjenja stvari. Rasprave o
ispravnosti deterministikih predstava klasine fizike na jednoj, i indeterministikog prilaza
nove teorije na drugoj strani, nisu jo uvek zavrene iako su injenice na strani
5
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
6/21
Idejni horizonti kvantne torije
indeterminizma. Sukob ovih dvaju shvatanja poiva na razliitim vidjenjima fizike realnosti,
izbija na filozofski plan i pojaava vezu fizike i filozofije. Ali, koji su tano povodi za
radjanje takvog jednog esencijalno rezliitog sistema i u kakvim se uslovima on razvija?
Treba shvatatiti kako je lako biti
doveden u zabludu, a kako teko znati
koje je pravo vreme i prava stvar koja
treba da se uradi.
( Stiven Vajnberg,Prva tri minuta)
Problemska situacija u fizici XIX veka
Tendencija za razvojem sistema nezavisnog od mehanicistike filozofije postojala je jo
u klasinoj fizici. Treba na ovom mestu istai da nema smisla rei da je neka teorija
mehanicistika, ve da je u nauci zauzet mehanicistiki stav prema toj teoriji. To to je
mehanicizam vladao toliko dugo je posledica zauzimanja takvog stava od veine naunika.
Kako su velika imena klasine fizike bila istovremeno i velika imena matematikog sveta koja
su u fizici videla neograniene mogunosti matematike primene, masovno zauzimanje
takvog stava ne iznenadjuje. Medjutim, ak i u doba najveih trijumfa mehanicizma, postojeznakovi odstupanja od okvira takve filozofije. Javljaju se kao posledica elje za
obogaivanjem osnovnih pojmova potrebnih za formulisanje zakona fizike. Odstupanja su se
javljala u prvom redu kod prouavanja mnotva estica i manifestovala su se u pokuajima
statistikog zasnivanja fizikih zakona (razvijanje kinetike teorije gasova i termodinamike).
Od znaaja za podsticanje ovakvog odstupanja bila su i pitanja vezana za talasnu prirodu
svetlosti tj. formulisanje osnovnih zakona elektromagnetnog polja. Kako e se kasnije
pokazati, sintezom misli ovih teorija doi e do revolucije u fizici. Ali, ak iako nijedna odovih teorija nije bila u saglasnosti sa mehanicistikim gleditem, fiziarima nije palo na pamet
da njihovo osnovno filozofsko stanovite u stvari nije adekvatno za razumevanje prirode kao
celine. Naprotiv, oni su brojnim prilagodjavanjima nastojali da zadre svoje stanovite, ne bi
li izmenama stvorili uslove za formulisanje konanih fizikih zakona.
Tako smo doli do stanja u kome se zatekla fizika u drugoj polovini XIX veka. Imamo na
jednoj strani klasinu fiziku za koju se uglavnom smatralo da predstavlja zavrenu fiziku
teoriju i sa druge strane gomilu sirovih podataka u vidu raznih konstanti koji su dobijeni
6
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
7/21
Idejni horizonti kvantne torije
eksperimentalnim putem tamo gde se klasina teorija nije u dovoljnoj meri mogla primeniti.
O tom stanju nam najbolje govori izjava lorda Kelvina koji je izrazio miljenje da je u
glavnim crtama izgradnja fizike teorije ve zavrena, a da preostaju samo dva oblaka na
horizontu, negativan uspeh Majkelson-Morlijevog eksperimenta i neuspeh Rejli-Dinsovog
zakona zraenja da predvidi raspodelu energije zraenja crnog tela. Bilo da je nesmotrenost u
pitanju ili neverovatna mo zapaanja, izraz kojim se koristio lord Kelvin je u potpunosti
odgovarao onome to se kasnije deavalo. Iz tih oblaaka razvila se prava bura. Sistematske
analize ovih problema dovele su do potpuno novog koncepta fizike realnosti. O emu se
zapravo tu radi? Majkelson i Morli su prouavali kretanje svetlosti u prostoru koristei se pri
tome modelom etra kao supstancijalne sredine u kojoj se svetlost prenosi. Pretpostavljali su da
e eksperimenti pokazati anizotropiju brzine svetlosti. Efekat bi se javio usled Zemljinog
kretanja u odnosu na etar pa se oekivalo da se brzina svetlosti u pravcu kretanja Zemlje i u
suprotnom dobije iz Galilejevih transformacija koordinata. Medjutim rezultat je bio negativan
- brzina svetlosti je ista u svim pravcima. Veze medju fizikim veliinama pri kretanju
velikom brzinom nisu onakve kao to se oekivalo.Takvo kretanje ne podlee shvatanju i
opisivanju na osnovu svakodnevnog iskustva Iz traenja novih transformacija koje bi
opisivale ovo kretanje javila su se nova shvatanja osnovnih fizikih pojmova kao to su
prostor i vreme. Na osnovu ovih istraivanja formulisana je teorija relativnosti. Ali, pored
toga, teorija relativnosti osim to je dala bitno drugaije odnose u pojmovnoj strukturi fizike
nije istupala iz njene teorijske deterministike eme.
Medjutim, ono to je interesantnije u pogledu ovog rada su posledice Rejli-Dinsovog
eksperimenta. Naime, prouavanjem procesa zraenja dobijeni su teorijskim putem zakoni
zraenja. Konkretno, Rejli-Dinsov zakon predvidjao je intenzivno zraenje i na podrujima
malih talasnih duina. U prirodi to nije bio sluaj. Ako se pogleda paljivije problematika
zraenja i uopte teorija koja opisuje takve procese vidimo da do problema dolazi kada treba
opisivati unutranju strukturu materije. Naime, u klasinoj fizici procesi u kojima uestvuje
mnotvo estica opisivani su statistikim putem. Pri tome se nije uzimala u obzir unutranja
struktura samih estica. Kod prouavanja pojava gde bitnu ulogu imaju samo mehanike
osobine estica, kao to je na primer ponaanje (idealnih) gasova, uticaj unutranje strukture
estica se mogao zanemariti, pa nije udno to se problem gradje tih elementarnih blokova
materije javio tek u poznom stadijumu statistike fizike. Do izbijanja tog problema u prvi plan
dolazi posle otkria elektrona. Tada se za izvor svetlosti smatrao elektron koji osciluje u
atomu. Poto je bilo poznato (iz Maksvelove teorije) da je svetlost elekromagnetno zraenje
7
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
8/21
Idejni horizonti kvantne torije
onda bi se i toplotno zraenje, koje je inae najee praeno emisijom svetlosti, trebalo
tretirati kao elektromagnetno, znai trebalo bi uzeti u obzir i unutranju strukturu izvora
zraenja. Medjutim Rejli-Dinsov zakon je izveden bez detaljnijeg uputanja u strukturu
atoma koristei pri tome teorijski aparat klasine fizike. On nije mogao biti taan jer klasina
fizika nije mogla da objasni pojave na subatomskom nivou, u prvom redu stabilnu strukturu
atoma. Neogranieno vreme kruenja elektrona oko jezgra nije se moglo shvatiti na osnovu
postojeih teorija. Ma kako horizont klasine fizike do tada izgledao iroko, njegove granice
su bile pred svetom atoma. Ako se mnotvo atoma (ili molekula) moglo smatrati mehanikim
sistemom, atom to nije u klasinom smislu. U takvoj situaciji se u suton statistikog naina
opisivanja iz ove problematike pomaljao novi horizont koji je pruala jedna nova teorija.
Doi e vreme kada e pomna
istraivanja, sprovodjena tokom dugih
razdoblja, izneti na svetlost dana stvari koje
sada lee skrivene... Doi e vreme kada e
nai potomci biti zapanjeni injenicom da mi
nismo znali stvari koje su njima same po sebi
jasne...
( Seneka,Naturales questiones )
Stvaranje nove teorije
Godine 1900. Maks Plank (Max Planck) je odrao predavanje na kojem je izveo zakon
zraenja koji se odlino poklapao sa eksperimentalnim rezultatima. Pri izvodjenju toga
zakona koristio se udnom hipotezom, iako je i sam bio veliki protivnik uvodjenja
pretpostavki, da atomi emituju energiju u tano odredjenim iznosima.Bilo koja izraena
energija je celobrojni umnoak jednog energetskog paketa. Manje energije ne moe se
izraiti, a ni apsorbovati. Osnovni energetski paket je takozvani "kvant energije. Iz ovoga
sledi da se energiji ne moe pripisati bilo koja vrednost, ve energija ima diskretan
(diskontinualan) karakter. U klasinoj fizici ovako neto je bilo nezamislivo. Do tada je, u
nauci, bilo nesumnjivo da se sve promene u prirodi odvijaju kontinuirano, i da sistem
vremenom prolazi kroz sva stanja (stav o ergodinosti sistema, korien u termodinamici).
Plank ne samo da otkriva da to ne vai za energiju, ve i za moment koliine kretanja
8
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
9/21
Idejni horizonti kvantne torije
(dejstvo, ili moment impulsa). Znai dve glavne veliine u mehanici generalisanih koordinata
imaju diskretan karakter!
U mehanici se pored klasinih koordinata poloaja u vremenu mogu koristiti i veliine
kao to su energija i moment impulsa. Tako dobijamo generalisanu mehaniku u kojoj su
glavne veliine energija, impuls i koordinate poloaja. Plank je pomou takve mehanike
prouavao linearne harmonijske oscilatore kao model sistema koji zrai energiju u talasima.
Ovo otkrie o diskontinuiranosti atomskih procesa znailo je potpuni prekid sa
tradicionalnim shvatanjima, sve do antikih vremena. I sam matematiki aparat kojim se
sluila klasina fizika zahtevao je kontinuirane promene fizikih veliina. Uopteno govorei,
svakidanje iskustvo, na kome se zasnivala dotadanja nauka, govori u prilog tome da se
osobine tela pomalo, neprekidno menjaju. Ovo naelo kontinuiranosti izrie i Aristotel
poznatim reima: Priroda ne ini skokova., to sve do silaska na mikronivo nije bilo
osporavano. Ono to se potom dogadjalo, totalno je naruilo sve klasine predstave:
- Godine 1905. Ajntajn na veoma jednostavan nain objanjava pojavu fotoefekta. On
naputa talasnu teoriju svetlosti. Prema njemu, svetlost se sastoji od estica (korpuskula) koje
poseduju po kvant energije. To su kvanti svetlosti ili fotoni. Energija jednog fotona
prporcionalna je frekvenciji E=hv. Konstanta proporcionalnosti h,je Plankova konstanta.
- Budui da postojei, Raderfordov, model atoma odgovarao eksperimentalnim
rezultatima, a i logiki je bio neodriv, trebalo je utvrditi ta je pogreno u njegovim
postavkama. Na tom mestu pojavljuje se mladi danski teoretiar Nils Bor (Niels Bohr) 1913.
godine. Bor nije hteo da u potpunosti odbaci klasinu teoriju i planetarni model atoma.
Shodno Plankovoj pretpostavci o diskontinualnoj energiji, on uzima samo neke diskretne
staze kao mogue putanje elektrona u atomu. Ovakav postupak selekcije Bor brani
postavljanjem principa korespodencije. Princip se zasniva na podudaranju izmedju
mikroskopskih i makroskopskih procesa. Jedina razlika medju procesima je ta da se
mikroprocesi odvijaju u skokovima od jedne do druge diskretne vrednosti fizike veliine
odredjene Plankovom konstantom. Zakoni mikroprocesa asimptotski tee zakonima klasine
fizike kada Plankova konstanta tei nuli (tj. kada bi spektar fizikih veliina bio kontinualan).
Bor polazi od klasinih asimptota da nadje nepoznatu dinamiku - dinamiku atoma.
Iako je princip korespodencije doveo do teorije koja je dobro opisivala atom vodonika,
javili su se problemi. Kod sloenijih sluajeva, gde je bilo vie elektrona u atomu, pridolazile
su nesuglasice i tekoe. Izgleda da je olako prihvaena istorodnost makro i mikro fenomena.
Ogranienost (u smislu skupa dozvoljenih vrednosti) nije jedina razlika medju fizikim
9
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
10/21
Idejni horizonti kvantne torije
veliinama. Postavilo se pitanje, da li je, uopte, adekvatno opisivanje atomske strukture na
osnovu bilo kakve anaogije sa naim svakodnevnim opaanjima.
- Godine 1925. Verner Hajzenberg ( Werner Heisenberg) je sasekao Gordijev vor te
klasine kvantne-mehanike, odbacivi bilo kakve predstave o putanjama u mikrosvetu. Pri
tome, koristei princip korespodencije, Hajzenberg odlazi daleko u apstrakciju, gde je svaka
slinost sa svetom oko nas samo na formalnoj (matematikoj) osnovi. Ta formalna slinost se
ogleda u korienju matematikog aparata koji podraava fiziki smisao kvantnih skokova
(prelaza sa jednena drugu dozvoljenu orbitu, uopteno na drugu vrednost fizike veliine).
Odgovarajui nain opisivanja postignut je pomou matrica. Diferencijalni raun, koji operie
sa neprekidnim funkcijama, biva naputen. Bitna razlika koju donosi matrini formalizam je
da se iz njega integraljenjem ne mogu dobiti putanje u klasinomehanikom smislu.
Matrina mehanika kojoj su elegantnu formu dali Born (Max Born) i Dordan
(P.Jordan), bila je zreli plod Borovih ideja. U njoj je Bor gledao sutinu atomskih procesa.
Nova teorija je odbacila klasini nain miljenja. Trenutnost kvantnih skokova povlaila je sa
sobom i negaciju determinizma u koji se nije mogla uklopiti. Spontanost atomskih procesa
zahteva odsustvo bilo kakvog lanca uzroka. Svaki individualan dogadjaj je sluajan, ali
njihov zbiran efekat podudara se sa makroskopskim opaanjima. Principom korespodencije
se moe onda razjasniti smisao novih, dosada nepoznatih, fenomena, pravei formalne
analogije sa klasinim predstavama. Medjutim, nemaju sve oblasti kvantnih fenomena svoje
klasine asimptote!
- Godine 1924. grof de Brolj (Louis de Broglie) polazei od paradoksalnog dualizma
talasa i estice koji je postavio Ajntajn svojom hipotezom o kvantima svatelost, opisuje
strukturu materije na nov nain blizak talasnoj teoriji klasine fizike. Jo je Ajntajn, da bi
dobio Plankov zakon zraenja, pretpostavio da se u prostoru nalaze i talasi i estice. De Brolj
eksplicitno iznosi da se talasna priroda odnosi na svu materiju sa univerzalnim relacijama
izmedju talasnih (frekvencija i talasna duina) i korpuskularnih (energije i impulsa) svojstava.
Talasi materije se mogu onda opisati talasnim jednainama.
- Godine 1926. Ervin redinger (Ervin Schroedinger) zasniva talasnu mehaniku
pronaavi traene jednaine. Stacionarna stanja u atomu pojavila su se kao spektar
sopstvenih reenja pri zadatim uslovima. Analogija u klasinoj mehanici je zategnuta ica
koja osciluje samo odredjenim frekvencijama. redinger je, takodje, pokazao identinost
talasno-mehanikih spektara i Hajzenbergovih matrica. I ta se sada deava? Imamo dve
kvantne mehanike koje opisuju strukturu materije polazei od dve razliite slike atoma,
10
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
11/21
Idejni horizonti kvantne torije
estine i talasne. Da li onda objanjavanje stacionarnih stanja i diskretnog karaktera fizikih
veliina pomou talasa materije, moe vratiti klasinu fiziku i strogu uzronost na polje
mikrosveta.
Materija u obliku u kome smo mi navikli
da je vidimo, je redak fenomen u svemiru.
Toliko toga je jo izmedju neba i zemlje.
( V.I.Weisskopf,Fizika u XX veku )
Kvantni paradoksi
U prvih trideset godina ovoga veka, fiziari su korak po korak, stupili u svet atoma.
Jednom odkrinuta vrata, postala su neiscrpan izvor novih misli. Svaki korak se temeljio na
eksperimentalnim potvrdama, jer to je bio jedini nain da se utvrdi tanost postavljenih
hipoteza. Analiza problema logiko-jezikom strukturom dovodila je do raznih besmislica i
paradoksa. Ti paradoksi su postali poznati kao kvantnomehaniki fenomeni. Treba istai to
da su te paradokse eksperimenti jasno argumentovali i da su to paradoksi sa gledita formalne
logike.
Paradoks koji se javio u najranijim stupnjevima kvantne teorije, i koji najbolje ocrtava
nemogunost shvatanja atoma formalnom logikom je pomenuti dualizam estica-talas. Videli
smo da se do ispravnih rezultata moe doi na dva, u osnovi, bitno razliita naina. Kako to
da se elektron katkad moe smatrati talasom, a katkad esticom (stav poznat u fizici kao
princip komplementarnosti)? Klasina logika sa svoje dve osnovne istinitosne vrednosti
(tano i netano) ovakav stav ne doputa, jer poiva na stavu iskljuenja treeg. Stav
iskljuenja treeg (tertium non datur) je osnovna aksioma dvovalentne logike (dvovalentne
u smislu prihvatanja samo dve istinitosne vrednosti), i prema njemu moe biti A ili ne-A tj.
elektron moe biti ili talas u prostoru ili estica. Medjutim, eksperimenti pokazuju - elektron
daje interferencionu sliku, u tom smislu elektron je talas, dok se takodje, elektronu mogu
pripisati impuls, poloaj, masa - drugim reima karakteristike estice. Ove kontradiktorne
injenice redinger je pokuao da objedini. Predlagao je da se elektron shvati kao kontinualna
raspodela naelektrisanja. Tada bi kvadrat amplitude talasne funkcije predstavljao gustinu
naelektrisanja. Ova interpretacija talasa materije odriva je samo za talase unutar atoma. U
11
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
12/21
Idejni horizonti kvantne torije
slobodnom prostoru raun pokazuje da dolazi do neogranienog rasplinjavanja talasa. Ali,
elektron realno uvek nalazimo u malom delu prostora.
Kao reenje ovog problema Born je predloio sledee: intenzitet talasa ne predstavlja
stvarnu gustinu naelektrisanja elektrona, ve gustinu verovatnoe da se elektron, shvaen kao
mala lokalizovana estica, nadje na odredjenom mestu. Rasplinjavanje talasne funkcije vie
nije u kontradikciji sa pojavljivanjem celog elektrona na nekom mestu. Verovatnoa da se
elektron nadje negde u prostoru je jednaka jedinici. Bornovom interpretacijom uvodi se pojam
verovatnoe u domen kvantne fizike i postaje njeno glavno oruije. Ovakvim opisivanjem
mikroprocesa neizbeno se dolazi do pojma sluajnog dogadjaja. Ako ve opisujemo neki
proces statistiki, da li to znai da nikakav uzrok tu ne odredjuje konaan ishod?
Odgovor na ovo pitanje, onakav kakvim ga daje kvantna teorija predstavlja jo jedan u
nizu fenomena stranih naim uobiajnim shvatanjima. Odsustvo bilo kakvog uzroka lei u
mikro sveta. Nema naroitog razloga zato od mnotva pobudjenih elektrona jedan prelazi u
ovaj, a drugi u onaj nivo, zato se od milijardi uranovih jezgara neko raspadne sada, a neko za
par milenijuma, zato se neki foton reflektuje, a drugi, isti takav, prolazi kroz granicu dvaju
sredina itd. Svaki takav dogadjaj se odvija sam za sebe, a mnotvo takvih procesa ravna se
prema statistikim zakonitostima.
Kada fiziar kae da je neki dogadjaj sluajan, on pri tome najpre misli na uslovno
sluajne dogadjaje. Imajui u vidu odredjeni skup eksperimentalnih uslova i ogranienih
intelektualnih moi, ako se takvim skupom ne moe otkriti uzrok nekog dogadjaja, onda
kaemo da je u okviru datih uslova ispitivanja taj dogadjaj za nas sluajan ( uslovno sluajan
dogadjaj). Do sada i kvantna i klasina fizika ne govore odreno po pitanju sluaja, jer
ovakva predstava o njemu u potpunosti odgovara eksperimentalnom nainu prouavanja.
Pogledajmo dalje kako stoje stvari. Koncept klasine fizike poiva na iskljuenju bilo kakvog
objektivno sluajnog dogadjaja. Setimo se Laplasa (Piere Simon Laplace) i njegovog super
bia. Neka idealna i beskrajno mona inteligencija bi u svakom uslovno sluajnom dogadjaju
otkrila jasne uzroke. U prvi plan bi izaao nivo realnosti na kome je sve jasno odredjeno,
nema nikakvog sluaja i nieg nivoa koji bi taj sluaj determinisao. Kvantna fizika iskljuuje
bilo kakvu potpunu odredjenost. Sama priroda je takva da nikakva inteligencija ne moe
prodreti dalje od nivoa kvantnih fenomena. Ovo ogranienje nam nameu Hajzenbergove
relacije neodredjenosti, kao apstraktniji vid principa komplementarnosti. Njihova sutina je u
sledeem. Mi nikako ne moemo sagledati strukturu materije u nekoj kompletnoj formi.
Jednostavno, u skladu sa ve reenim, na razum i naa ula nikada ne mogu odjednom
12
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
13/21
Idejni horizonti kvantne torije
obuhvatiti njenu kompletnu (dualnu) prirodu. Moemo kristalno jasno imati u vidu poziciju
atomskog objektau nekom trenutku, odredjenu van svake sumnje, ali time smo u mrak
nepoznavanja vratili druge njegove osobine kao to su energija i impuls sistema. U zavisnosti
od situacije i potreba, biramo nain poznavanja koji je podesniji. Ukoliko jedan aspekt (npr.
talasni) vie odgovara izvesnoj situaciji utoliko e drugi biti nepodesniji. Nijedan od njih ne
moe zameniti onaj drugi, a kad jedan fiksiramo, drugi nam izmie. Dakle, ne postoji situacija
u kojoj e stanje mikroobjekta biti dovoljno jasno odredjeno da dozvoli onakvu vrstu
predvidjanja na kakvu nas je navikla Njutnovska mehanika. Zbog ove vrste ogranienosti, mi
ostajemo na polju sluajnih dogadjaja.
Na ovom mestu postavlja se vrlo interesantno problem. Moemo se upitati : Pa dobro,
ako mi ne moemo sii dublje u poznavanju realnosti, da li to znai da uopte ne postoji neki
subkvantni nivo, jasno determinisan, iji odraz prouavamo? Ova pretpostavka bi odgovarala
predstavi klasine fizike o sluajnim dogadjajima. To bi znailo da se elektron nalazi u atomu
kao nosilac svih svojih svojstava nezavisno od toga da li moemo sve da ih opazimo. On
postoji nezavisno od nas samih.
Za razliku od Bora i Hajzenberga koji su odluno odbacivali bilo kakav subkvantni nivo
realnosti, Ajntajn je u njega duboko verovao. Po njemu, haotinost atomskog sveta nije
fundamentalna. To je samo fasada. Na dubljem nivou opisivanja, vladaju zakonitosti. Poznate
su njegove rei : Bog se ne kocka!
Zaista, naem umu je teko da zamisli da neto van njega ne prouzrokuje sve to on
opaa. Ipak, ako bismo ili dalje u takvom nainu zakljuivanja, upali bismo u neprekidnu
interpolaciju jednog nivoa u drugi. Dolazimo do jo jedne stvari koju na um ne moe shvatiti,
neprekidnog lanca koji see sve dublje i dublje u u svet oko nas. Oekivali bi da se na jednom
mestu mora stati, i upravo tu se vraamo na kvantnomehaniki koncept - nivo, gde su stvari
onakve kakve su, prema naem verovanju, same po sebi, i to mi zovemo sluajem. Ovde izraz
same po sebi oznaava realne osobine objekata u naem vidjenju realnosti.
Ajntajn je pri svim svojim pokuajima prolaska kroz nekauzalni domen nailazio na no
koji mu podmeu relacije neodredjenosti. Zabrana bilo kakva dublje spoznaje sadrana je u
njima. Subkvantni nivo moe opstati samo po pretpostavci , ukoliko nam olakava sticanje
predstava, i nikako ne moe biti eksplicitno potvrdjen. Jedino bi se pokazivanjem lokalnog
(ogranienog na odredjenu klasu fenomena) vaenja relacija neodredjenosti mogao otvoriti
put ka njemu.
13
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
14/21
Idejni horizonti kvantne torije
Tamo govor ne dosee,
Govor ne dospeva, niti um.
Ne znamo ga, ne razumemo
Kako onda o njemu da prouava
(Kene Upanishade )
Mi i kvantna fizika
Videli smo ta je sve uradjeno za zasnivanje teorije koja bi opisivala subatomsku
strukturu. Novi horizont znanja koji se pomaljao pruao je pogled na neverovatne stvari.Ranije je pomisao na haotinu prirodu stvari oko nas predstavljala greh misli i poniavanje
duha majke prirode. Odsustvo uzroka u prirodnom poretku stvari bilo je nezamislivo. Zato,
kvantna fizika ima ogromnu refleksiju u naem pogledu na svet oko nas kao jedan vid fizike
realnosti. Ali, kakva je to realnost u kojoj sluaj igra glavnu ulogu, i u kojoj sve zavisi od
elje posmatraa. Da li to znai potvrdu filozofskih stavova empirista koji radikalno sumnjaju
u svoja ulna opaanja, ili je pak nemaka klasina kola filozofije najbolje sagledala realnost
kao konstituisani sistem iskaza analitikog uma (Kant, Kritika istog uma). Davanje izriitog
odgovora na ova pitanja bilo bi suprotno logikom sistemu kvantne teorije, i ona to ne
pokuava da uini. Ako za klasinog fiziara vai maksima merim, dakle postoji, da vidimo
ta nam o tome moe rei njegov dananji potomak.
Svaka fizika teorija tretira pojavu u jednoj odredjenoj klasi sistema u kojima se ta
pojava deava. Pri opisivanju tih pojava koristi se adekvatan skup veliina. Veliine koje se
koriste karakteriu neka svojstva realnih fizikih objekata koji ulaze u sastav sistema i nosioci
su tih svojstava. Tako dolazimo do predstava o fizikoj realnosti telau svakodnevnom
iskustvu tj. onako kako je vidi klasina fizika. Pojam fizike realnosti u klasinoj fizici poiva
na podeli koja se nasluuje iz dosadanjeg razmatranja. Mi realnost vidimo nezavisno od nas
samih. Za nas su nai ulni utisci odraz neega prisutnog u spoljanjem svetu. Takav stav je
mogu ako materiju vidimo kao mrtvu i potpuno odvojenu od sebe. Naunicima je ovakav
odnos prema materiji omoguila Dekartova ili kartezijanska podela izmedju duha i materije.
Sa jedne strane imamo analitiki um koji saznaje (kod Dekarta miljenje svesno samo sebe, tj.
ono koje poseduje res cogitans) nasuprot materijalnom svetu koji je predmet spoznaje (a koji
14
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
15/21
Idejni horizonti kvantne torije
se spoznaje, po Dekartu, zahvaljujui tome to je u njemu res extensa). U kvantnoj fizici je
odnos posmatra-objekat bitno drugaiji.
Najbolje ga moemo sagledati u Hajzenbergovom principu neodredjenosti. Princip je
iskaz o neraskidivoj povezanosti posmatraa i predmeta posmatranja. Sve to prouavamo,
menjamo. Nae prouavanje utie na objekat i taj uticaj se u svetu atomskih dimenzija ne
moe zanemariti. Kao to smo videli, nama nikad nisu dostupni svi podaci o atomu. Jedan deo
nam uvek ostaje skriven. Ali, sam in merenja je ono to odvaja subjekat od objekta
posmatranja. Merenje je posledica svesti posmatraa da je on onaj koji posmatra, i merenje sa
sobom uvodi posmatra. Bitna razlika u odnosu na klasinu fiziku, ove tzv. Bor-
Hajzenbergove ograniene interpretacije je nemogunost pripisivanja bilo kakvih osobina
objektu pre merenja. Ne moemo znati kakav je on bio pre nego to smo ustanovili neke
njegove karakteristike jer smo ih ustanovili u skladu sa nama i zbog toga moemo samo sa
odredjenom verovatnoom govoriti o ponaanju sistema posle merenja. Vidimo da time
pojam verovatnoe dobija duboke korene u fizikom smislu. Jer, tamo gde nema sigurnih
premisa nema ni dedukcije. Postoji samo hod od poznatih rezultata do naeg u izvesnoj meri
verovatnog predvidjanja. Lep primer za ovo nalazimo kod Ludviga Vitgentajna, a koji
dodue poiva na kritici determinizma u klasinoj nauci, kada se on pita: Da li neko ikad
proverava da li taj sto ostaje tu i kada niko na njega ne obraa panju? .
Nasuprot tome, imali smo u klasinoj fizici potpunu odredjenost celokupne prolosti i
budunosti poznavanjem samo jednog stanja. Pomenuli smo Laplasovu tezu o postojanju
superbia.
Medjutim, princip neodredjenosti pre svega zabranjuje mogunost poznavanja atoma u
celini. Zato, o determinizmu u klasinom smislu dalje ne moe biti ni govora. Kao to smo
videli, jedino ako bi se pokazalo da princip neodredjenosti ne vai u svim domenima fizike i
da se moe primeniti samo na odgovarajuu klasu fizikih sistema onda je otvoren put ka
traenju novih kauzalnih odnosa. Ono to tu podlee kauzalnosti je merni aparat, koji reaguje
jednoznano (redingerov primer sa -esticom). Bor i Hajzenberg nikada nisu odbacili
strogu kauzalnost. Neki njen vidi ipak postoji. Radi se o tome da je samo jedna strana tano
odredjena i to je ono to mi dobijamo putem merenja. Dobijeni rezultat, koji je strogo
odredjen ako mi to elimo, je makroskopsko vidjenje atomskih procesa. Koristei pri tome
princip korespodencije, tako jedino moemo stei kakve-takve predstave mikrosveta. Van
ovih transformacija o tom mikrokosmosu ne znamo nita. Ideal, prisutan dugi niz vekova u
nauci, spoljanjeg sveta koji se kree po sopstvenim zakonima je sruen. Jaz koji je delio
15
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
16/21
Idejni horizonti kvantne torije
istraivaa od prirode vie ne bi trebalo da postoji. Sa Nilsom Borom i Vernerom
Hajzenbergom naputa fizika taj ideal. Sve njene predstave i zakoni ukorejeni su u
istraivakom inu, u jedinstvu oveka sa prirodom.
Ako je nauka nezamisliva bez teorija, bezobjanjavalakih shema i bez odredjenih filozofskihideja i principa - onda nema kontinuiteta u njenojistoriji, preciznije reeno: kontinuitet u njoj pokazujese samo u okvirima poboljanja jednog teorijskogsistema, svaki dalji znaajniji korak vodi naputanju,odbacivanju osnova starog teorijskog sistema.( Branko Pavlovi, Govori Roberta Openhajmera )
Mesto kvantne teorije u naunom sistemu
Iz dosadanjeg izlaganja moemo zakljuiti da vidici klasine fizike bivaju obuhvaeni i
proireni stvaranjem kvantne teorije. Uopte u nauci, proces napretka u saznanju, ako se
tako moe rei, praen je nastankom novih, optijih teorija, pri emu se dotadanje teorije
javljaju kao jedan vid aproksimacija. Kako onda stoji stvar sa kvantnom fizikom? Da li moe
oekivati teorija ija e prva aproksimacija biti kvantna mehanika? Ova pitanja su dodananjeg dana predmet podvojenosti u krugovima fiziara. Poev od Bora i Ajntajna pa do
danas, sukob dvaju razliitih shvatanja ne jenjava. Iako je Bor-Hajzenbergova interpretacija
prihvaena kao vaea, i dalje veliki broj fiziara veruje u mogunost izvodjenja
probabilistikog karaktera kvantne fizike iz posmatranja jednog dubljeg nivoa realnosti.
Medjutim, videli smo da je za Hajzenberga kvantni nivo - najdublje dokle mi moemo ii.
Povod za nain razmiljanja suprotan od njegovog moe biti i haotinost u pogledu gradivnih
blokova materije. U periodu izmedju 1950. i 1960. otkriven je veliki broj novih estica.
Pitanje se samo namee - ako postoji toliki broj estica koje nazivamo elementarnim, zar ne bi
trebalo pomisliti da su neke od njih vanije i da one predstavljaju osnovne elemente od kojih
se sastoje svi ostali. Te estice moderna fizika poznaje kao kvarkove. Nukleoni nam danas
lie na Tomsonov model atoma. Takvu sliku dobijamo prema kvarkovskom modelu. Ipak taj
model nas podsea na odnos klasine fizike prema osnovnim gradivnim delovima materije. U
svetu atoma ne moe se u klasinom smislu govoriti da se jedna estica fiziki sastoji od
drugih. Energetski sadraj pri nekom procesu odredjuje koje sve estice mogu nastati. To
16
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
17/21
Idejni horizonti kvantne torije
proizilazi iz Ajntajnove relacije E=mc2. U drugaijem pristupu, pristupu S-matrice, estice se
sagledavaju kao medjusobno povezani energetski obrasci; kao korelacije izmedju razliitih
delova jedne nerazdvojive mree. To je dinamiki ekvivalent kvarkovskog modela, koji vie
odgovara idejnoj strukturi kvantne teorije.
Naravno, kvantna teorija nije bila potedjena asimilacije sa drugim misaonim
tvorevinama. Jo je 1928. Dirak (Paul Moris Adrien Dirac) dobio talasnu jednainu koja
predstavlja matematiki besprekorno ujedinjenje teorije relativnosti i kvantne teorije.
Davanjem fizikog smisla reenju kojem odgovara negativna masa, otvara put ka prouavanju
anti-estica. Na taj nain je nadjeno da postoji fundamentalna simetrija koja odgovara
postojanju dva tipa materije. Novija istrivanja u fizici nastoje da ujedini dve osnovne teorije,
kvantnu i toeriju relativnosti, u jednu potpunu teoriju subatomskih procesa. Danas u fizici
estica postoje dve razliite vrste kvantno-relativistikih teorija koje su bile uspene u
razliitim oblastima. Prve spadaju u grupu teorija kvantnog polja i one su primenjljive na
elektromagnetne i slabe interakcije; druga je teorija poznata kao teorija S-matrice, koja je
uspena u opisivanju jakih interakcija. Jedan veliki problem koji jo uvek nije razreen jeste
ujedinjenje kvantne teorije i opte teorije gravitacije.
Teorije kvantnog polja zasnivaju se na osnovnom entitetu - kvantnom polju , koje moe
postojati u kontinuiranom obliku (kao polje) i u diskontinuiranom (kao estica). Pri tome se
razliite vrste estica povezuju sa razliitim poljima. U takve teorije se ubrajaju kvantna
elektrodinamika, kvantna hromodinamika (QCD), i ujedinjena teorija (Vajberg-Salamova, po
dvojici glavnih tvoraca; Steven Weinberg i Abdus Salam). Kvantna hromodinamika
predstavljka sadanju matematiku formulaciju modela kvarka. Ove teorije su zamenile sliku
estice kao fundamentalnih objekata daleko apstraktijim pojmom polja. No, ipak veina
fiziara se jo uvek dri ideje o osnovnim gradivnim blokovima materije. Kako u svom opisu
strukture prirode teorije polja ipak polaze od fundamentalnih entiteta koji ine materiju, to
one predstavljaju neku vrstu, po idejnom stanovitu, polu-klasinog pristupa problemu
materije. Videli smo da za kvantnog fiziara celina predstavlja ono to je primarno. Tek skup
svih objekata u nekoj relaciji, koji predstavlja jedan sistem ima status realnosti. U tom smislu,
ideja koja se javlja u kontekstu teorije S-matrice, tzv hipoteza pertle ( eng. bootstrap),
predstavlja vidjenje realnosti adekvatnije konceptu kvantne teorije. Osnovni stav ove hipoteze
je nemogunost razumevanja prirode kao skupa osnovnih gradivnih sastojaka (entiteta) koji
se dalje ne mogu analizirati. I ne samo da bootstrap hipoteza ne priznaje nikakve
fundamentalne materijalne osnove, ve odrie postojanje bilo kakvih fundamentalnih entiteta.
17
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
18/21
Idejni horizonti kvantne torije
Tu spadaju bilo kakvi osnovni zakoni, principi ili jednaine koje poivaju na njima. Komentar
ovakvog jednog stanovita nije mogu bez poznavanja matematikog aparata na kome je ono
zasnovano. U pitanju su oblasti miljenja gde na um, osim u nekoj meri matematikih, ima
vrlo maglovite predstave, a koje lee daleko od naih verovanja i iskustva. A, iskustvo nije
razlog za nau igru sudjenja. Niti je njen naroit uspeh.
to se tie odnosa kvantne teorije i drugih naunih disciplina, teko da moemo
zamisliti jednu, do ove mere, apstraktnu teoriju koja ima veu primenu. Sa te strane kvantna
teorija zadovoljava sve pragmatine kriterijume i ulazi u na ivot kao opte prihvaena. To
ne iznenadjuje, s obzirom da nam ona prua informacije o strukturi spoljanjeg sveta i
njegovom odnosu prema nama, to je oduvek bilo predmet panje u misaonim krugovima.
Kao takva, ona ulazi u sastav ostalih teorija sveta oko nas i slui kao njihova polazna taka,
priznavale one to ili ne. Danas imamo situaciju u kojoj su hemija, nauka o materijalima i
molekularna biologija direktni potomci kvantne mehanike elektrona u Kulonovom (Coulomb)
polju jezgra atoma. Tehnika dostignua ostvarena zahvaljujui kvantnoj teoriji su
neprebrojiva. Pomenimo samo kvantnu elektroniku iji su direktan produkt laseri.
Ali ja svoju sliku sveta nemam zato to sam se
uverio u njenu ispravnost; niti je imam zato
to sam uveren u njenu ispravnost. Ona je
nasledjena pozadina na kojoj pravim razliku
izmedju istinit i pogrean.
( Ludvig Vitgentajn, O izvesnosti )
Svet vidjen oima kvantnog fiziara
Sa Dekartom, dakle, u nauci nalazi mesto koncept realnosti kod koje svi delovi ine
zasebnu celinu. Priroda je shvaena kao jedan veliki mehanizam. Kod takvog mehanizma
delovi se shvataju kao kockice ijim sklapanjem dobijamo celinu. Celina se onda shvata kao
prost zbir delova i njihovih svojstava. Ovakvo flozofsko gledite klasine fizike poznato je i
kao naivni realizam.
U kvantnoj fizici ovakav odnos izmedju delova i celine je potpuno neadekvatan.
Nijedan deo nema za nas svoju realnost nezavisno od sredine u kojoj je. Jednostavno, mi o
tako neemu nemamo nikakvih informacija. Sve, to na bilo kakav nain prouavamo, stoji u
18
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
19/21
Idejni horizonti kvantne torije
nekoj relaciji prema nama. Upravo te relacije i opisuje kvantna fizika. Opaamo delove
nekog sistema jedino u odnosu sa celim sistemom i moemo da govorimo o dogadjajima koji
se odvijaju u njihovoj medjusobnoj interakciji sa sistemom. Shvatanje objektivne realnosti
rasplinjava se u matematikom obliku tih relacija koji vie ne predstavlja sam posmatrani
objekat ve saznanje koje mi imamo o njemu. Ne postavlja se vie pitanje da li elementarne
estice postoje same po sebi. Svakako da postoji njihova manifestacija u odnosu na nas.
U skladu sa ovakvim nainom opisivanja, prelo se na korienje veliina koje se mogu
meriti jer one predstavljaju kavantitativno merilo relacija subjekat-objekat. Najpraktinije
mogue reenje, ali i ono koje najbolje odgovara naim novim shvatanjima. Ovakvo reenje je
korieno prethodno i u teoriji relativnost, ali zanimljivo je da sam tvorac te teorije, Ajntajn,
predstavlja najveeg protivnika njegove upotrebe za opisivanje strukture materije. Ipak
fiziari su krenuli ovim putem i zavirili u udan svet atomskih dimenzija. I da vidimo ta ta
su sve tamo nauili :
Uvideli su da u prirodi nema skokova jer se priroda sastoji iz samih skokova.
Diskretnost je glavno obeleje mikro sveta. Kvanti su prisutni svuda.
Procese u mikrosvetu ne moemo predvideti. Poznajemo ih sa sigurnou samo
onoliko dugo koliko ih posmatramo. Odredjena verovatnoa karaketerie svaki procces.
U jednom trenutku nisu nam dostupne sve informacije o sistemu (elektron u atomu).
Ako nita drugo, onda u krajnjoj liniji neodredjenost iskljuuje svaki dalji
determinizam. Verovatnoa tako vue duboke korene. Determinizmu podlee samo
merni aparat, ija reakcija je jednoznana.
Vie se ne moe govoriti o prirodi po sebi. Prirodne nauke uvek pretpostavljaju
oveka, i, kao to je Bor rekao, moramo uskladiti svoju poziciju gledaoca i glumca
u drami ivota.
Umesto dvovalentne logike koja zbog svoje izriitosti po pitanju stanja sistema zahteva
determinizam, kvantna teorija se zasniva na trovalentnoj logici. Sistem ne mora samo biti ili u
jednom ili u drugom stanju. Poto ne znamo kakav je sistem bio pre merenja on se nalazi u
neodredjenost. Nju ne moemo svesti na bilo kakvo poznavanje stanja a da se pri tome ne
igramo Tvorca svih stvari. Neodredjenost tako postaje trea istinitosna vrednost umesto
dotadanje dve (istinito i pogreno). Pomou ovakve logike Rajhenbah (Hans Reichenbach) je
19
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
20/21
Idejni horizonti kvantne torije
interpretirao kvantnu teoriju. Postojanje neodredjenosti (Unbestimmtheit) kao istinitosne
vrednosti onemoguava nam stvaranje sigurnih temelja za stvaranje determinizma.
U svetlu datih ideja osvrnimo se sada na sliku materije koju smo stekli ovim izlaganjem.
Priroda nam postaje veoma slina shvatanjima grkih atomista. Sa jedne strane, doli smo do
nivoa postojanja osnovnih gradivnih sastojaka materije. Nedeljivost vlada svetom mikro
dimenzija. Ipak, odsustvo bilo kakve pokretake snage, u smislu odredjenja daljeg ponaanja,
tj, uzroka deavanja vodi nas u druge vode. Besmislenost izriitih stavova i korienje
neodredjenosti podseaju nas na dugu tradiciju istonjakog misticizma. A, u oima
modernog naunika vidimo nedeljivu mreu relacija iji oblik zavisi od naeg prisustva.
Sinteza ovih predstava lei na samoj granici nauke, i vidimo da se ljudski duh oduvek tamo
nalazio podstiui um da proiri horizonte naeg poznavanja prirode. Jedan deo sa tih
horizonata u vidu ideja iznet je u ovom radu i predstavlja prve korake u razumevanju prirode
sa naune strane, mada on sam proistie iz najranije svesti oveka o svetu van njega. U
okviru ovog skupa, a svakako i van njega, moe slediti dalje razmiljanje i prestruktuisanje,
ali on ostaje, u svakom sluaju, sam po sebi zanimljiv.
20
7/28/2019 Sve Sto Ste Hteli Da Znate o Kvantnoj Teoriji a Niste Smeli Da Pitate
21/21
Idejni horizonti kvantne torije
Literatura :
1. Bom,D. 1972. Uzronost i sluajnost u savremenoj fizici. Beograd: Nolit2. Capra,F . 1997. Tao fizike . Beograd: Opus3. Hajzenberg,V . 1989. Fizika i metafizika. Beograd:No lit4. Mari,Z . 1986. Ogledi o fizikoj realnosti. Beograd: Nol it5. Mladjenovi,M . 1983. Ra zvoj fizike I, Institut za nuklearne nauke Boris
Kidri, Beograd-Vina, 1983.6. Najgel,E . 1974. Uzronost i indeterminizam u fizici, U: Struktura nauke.
Beograd: Nolit7. Openhajmer,R. 1967. Nauka i zdrav razum . Beograd: Prosveta8. Ponomarev,L.I . 1988. Reality and the quantum, U: The quantum dice .
Moscow: Mir Publishers9. Radvanji,P. i Bordri,M . 1997. Istorija atoma . Beograd: Klub NT10. Supek,I. 1964. Na uka, filozofija, umjetnos t. Zagreb: kolska knjiga11. Vitgentajn,L . 1996. O izvesnosti. Beograd: Fidelis12. ei, B. 1973. Fi lozofske osnove fizike . Beograd: Drutvo za istoriju i
filozofiju matematikih, prirodnih i tehnikih nauka
www.BesplatniSeminarskiRadovi.com
http://www.besplatniseminarskiradovi.com/http://www.besplatniseminarskiradovi.com/