Войти
В квантовой механике, то проблема моттовская является парадоксом, который иллюстрирует некоторые из трудностей понимания природы коллапса волновой функции и измерения в квантовой механике. Проблема была впервые сформулирована в 1929 году сэром Невиллом Фрэнсисом Моттом и Вернером Гейзенбергом, демонстрируя парадокс коллапса сферически-симметричной волновой функции на линейные треки, наблюдаемые в камере Вильсона.
На практике практически все эксперименты по физике высоких энергий, например, проводимые на коллайдерах частиц, включают волновые функции, которые по своей сути являются сферическими. Тем не менее, когда обнаруживаются результаты столкновения частиц, они неизменно имеют форму линейных треков (см., Например, иллюстрации к статье о пузырьковых камерах ). Несколько странно думать, что сферически-симметричная волновая функция должна наблюдаться как прямой след, и тем не менее это происходит ежедневно во всех экспериментах с коллайдерами частиц.
Родственный вариант формулировки был дан в 1953 году Маврикием Реннингером и теперь известен как мысленный эксперимент Реннингера с отрицательным результатом. В этой формулировке отмечается, что отсутствие обнаружения частицы также может представлять собой квантовое измерение; а именно, что измерение может быть выполнено, даже если никакая частица не обнаружена.
В первоначальной формулировке Мотта и Гейзенберга 1929 года рассматривалась сферическая волновая функция альфа-луча, испускаемого при распаде радиоактивного атомного ядра. Было отмечено, что результат такого распада всегда наблюдается в виде линейных треков, наблюдаемых в камере Вильсона. Интуитивно можно было подумать, что такая волновая функция должна случайным образом ионизировать атомы по всей камере Вильсона, но это не так. Мотт продемонстрировал, что, рассматривая взаимодействие в конфигурационном пространстве, где все атомы камеры Вильсона играют роль, очень вероятно, что все конденсированные капли в камере Вильсона будут лежать близко к одной прямой. Неясно, к какой прямой сузится волновой пакет; распределение вероятностей прямых следов сферически симметрично.
В наше время проблема Мотта иногда рассматривается теоретически в контексте астрофизики и космологии, где рассматривается эволюция волновой функции от Большого взрыва или других астрофизических явлений.
