три вида физических величин и проблема определения

tEORETI^ESKAQ FIZIKA, 3, 2002 G.
121
tri wida fizi~eskih weli~in i problema
opredeleniq sostoqniq obekta
w kwantowoj teorii
c 2002 a.s. tARNOWSKIJ 1
pOKAZANO, ^TO S POMO]X@ NEPOSREDSTWENNO IZMERQEMYH NA OPYTE (\SINOPTI^ESKIH") FIZI^ESKIH WELI^IN NE MOVET BYTX OPREDELENO PROIZWOLXNOE, IZMENQ@]EESQ SO WREMENEM SOSTOQNIE KWANTOWOMEHANI^ESKOGO OB_EKTA. rASSMOTRENY
KOSWENNYE IZMERENIQ FIZI^ESKIH WELI^IN, KOGDA NEPOSREDSTWENNYJ REZULXTAT
IZMERENIQ { NULX-TOK W GALXWANOMETRE ILI NALI^IE IZOBRAVENIQ ZWEZDY W PEREKRESTII WIZIRNYH LINIJ W TELESKOPE { SWIDETELXSTWUET LIX O PRAWILXNOJ
ILI NEPRAWILXNOJ PREDWARITELXNOJ NASTROJKE PRIBORA PUT<M PODBORA ZNA^ENIJ NEKOTORYH PARAMETROW, HARAKTERIZU@]IH EGO SOSTOQNIE. iZMERENIE TAKIH
\KON_EKTURNYH" PARAMETROW NE RAZRUAET ISSLEDUEMOE SOSTOQNIE OB_EKTA. iSPOLXZOWANIE KON_EKTURNYH PARAMETROW, W PRINCIPE, POZWOLQET DATX NAIBOLEE
POLNOE OPISANIE SOSTOQNIQ I POWEDENIQ OB_EKTA. w REZULXTATE \KREACIONNOGO"
IZMERENIQ OB_EKT PEREHODIT W SOSTOQNIE, SOOTWETSTWU@]EE OPREDEL<NNOMU ZNA^ENI@ IZMERQEMOJ WELI^INY. w KWANTOWOJ MEHANIKE, ZA ISKL@^ENIEM POWTORNOGO IZMERENIQ ODNOJ I TOJ VE WELI^INY, WSE IZMERENIQ NOSQT KREACIONNYJ
HARAKTER.
fIZI^ESKIE WELI^INY PO SPOSOBU IH IZMERENIQ MOVNO RAZDELITX NA TRI GRUPPY:
1. nEPOSREDSTWENNO IZMERQEMYE FIZI^ESKIM PRIBOROM { "SINOPTI^ESKIE", NAPRIMER,
NAPRQVENIE, IZMERQEMOE WOLXTMETROM. rEZULXTAT IZMERENIQ TAKOJ WELI^INY TEM
ILI INYM SPOSOBOM PREDSTAWLQETSQ NA KALE PRIBORA. 2. iZMERQEMYE S POMO]X@
PREDWARITELXNOJ NASTROJKI PRIBORA { \KON_EKTURNYE", NAPRIMER, S POMO]X@ PODBORA SOPROTIWLENIJ PLE^ IZMERITELXNOGO MOSTA ILI S POMO]X@ PREDWARITELXNOJ
USTANOWKI NAPRAWLENIQ TELESKOPA PRI OPREDELENII POLOVENIQ ZWEZDY NA NEBESNOJ
SFERE. nEPOSREDSTWENNYJ REZULXTAT IZMERENIQ { NULX-TOK W INDIKATORE, NALI^IE
ILI OTSUTSTWIE IZOBRAVENIQ OB_EKTA NA PEREKRESTII WIZIRNYH LINIJ { W \TIH SLU^AQH GOWORIT LIX O PRAWILXNOSTI ILI NEPRAWILXNOSTI PREDWARITELXNOJ REGULIROWKI PRIBORA, S POMO]X@ KOTOROJ ZARANEE USTANAWLIWAETSQ OVIDAEMOE ZNA^ENIE
IZMERQEMOJ FIZI^ESKOJ WELI^INY. 3. fIKSIRUEMYE ODNOWREMENNO S SOZDANIEM OB_EKTA ILI S PRIGOTOWLENIEM EGO OPREDEL<NNOGO SOSTOQNIQ { \KREACIONNYE". eSLI MY
S POMO]X@ PRIBORA OTREZAEM KUSOK PROWOLOKI, TO USTROJSTWO PRIBORA I PROCEDURA
OTREZANIQ MOGUT NAM GARANTIROWATX, ^TO POLU^ENNYJ OTREZOK BUDET IMETX OPREDEL<NNU@ DLINU. eSLI VIDKOSTX NAGRETX DO KIPENIQ, TO ODNOWREMENNO MY MOVEM
POLU^ITX INFORMACI@ O TEMPERATURE VIDKOSTI.
wOZMOVEN SLU^AJ, KOGDA PRIGOTOWLENIE OPREDEL<NNOGO SOSTOQNIQ OB_EKTA FIKSIRUET ZNA^ENIQ SRAZU DWUH I BOLEE FIZI^ESKIH WELI^IN. nAPRIMER, IS^EZNOWENIE
MENISKA W SMESI VIDKOSTI I PARA SWIDETELXSTWUET O DOSTIVENII SISTEMOJ TAK NAZYWAEMOGO KRITI^ESKOGO SOSTOQNIQ, PRI KOTOROM DAWLENIE I TEMPERATURA WE]ESTWA
IME@T WPOLNE OPREDEL<NNYE ZNA^ENIQ. kWANTOWAQ MEHANIKA POKAZYWAET, ^TO WOZMOVEN SLU^AJ, KOGDA PRIGOTOWLENIE SOSTOQNIQ OB_EKTA S OPREDEL<NNYM ZNA^ENIEM
ODNOJ IZ FIZI^ESKIH WELI^IN DELAET POLNOSTX@ NEOPREDEL<NNYM ZNA^ENIE DRUGOJ
FIZI^ESKOJ WELI^INY. tAKIM WELI^INAM, KAK IZWESTNO, SOOTWETSTWU@T NEKOMMUTIRU@]IE MEVDU SOBOJ KWANTOWOMEHANI^ESKIE OPERATORY.
1 tARNOWSKIJ aLEKSANDR sEM<NOWI^ - KAFEDRA TEORETI^ESKOJ FIZIKI sAMARSKOGO GOSUDARSTWENNOGO PEDAGOGI^ESKOGO UNIWERSITETA
122
a.s. tARNOWSKIJ
kREACIONNYJ SPOSOB PRIGOTOWLENIQ OB_EKTA I EGO SOSTOQNIQ, O^EWIDNO, QWLQETSQ HARAKTERNYM DLQ FIZIKI MIKROMIRA I DLQ KWANTOWOJ MEHANIKI, W ^ASTNOSTI.
oDNAKO TAKOJ SPOSOB NE MOVET BYTX DOSTATO^NO OB]IM. oN NE DA<T WOZMOVNOSTI
OPREDELITX SOSTOQNIE OB_EKTA \SAMOGO PO SEBE", NE RAZRUAQ I NE SOZDAWAQ EGO. w
KLASSI^ESKOJ FIZIKE MOVNO MNOGOKRATNO PROIZWODITX IZMERENIQ L@BOJ FIZI^ESKOJ
WELI^INY, SINOPTI^ESKOJ ILI KON_EKTURNOJ, PODBIRAQ W PROCESSE IZMERENIQ NUVNYE
ZNA^ENIQ PARAMETRA ILI PARAMETROW , NE IZMENQQ PRI \TOM SOSTOQNIQ I HARAKTERISTIK ISSLEDUEMOGO OB_EKTA, NAPRIMER, SOPROTIWLENIE PROWODNIKA ILI POLOVENIE
ZWEZDY NA NEBESNOJ SFERE. pO\TOMU PRINCIPIALXNOJ RAZNICY MEVDU DWUMQ TIPAMI
WELI^IN ZDESX NET. w KWANTOWOJ MEHANIKE, NAPROTIW, IZMERENIE FIZI^ESKOJ WELI^INY F( ) S NEPRAWILXNO PODOBRANNYM ZNA^ENIEM PARAMETRA PRIWODIT K RAZRUENI@ ISHODNOGO SOSTOQNIQ OB_EKTA. pO\TOMU ZNA^ENIE \KON_EKTURNOGO PARAMETRA"
, SOOTWETSTWU@]EGO SOSTOQNI@ OB_EKTA, OPISYWAEMOMU NEIZWESTNOJ NABL@DATEL@
WOLNOWOJ FUNKCIEJ (x), ZDESX MOVNO TOLXKO UGADATX (KON_EKTURA PO LATYNI { DOGADKA, PREDPOLOVENIE NE PUTATX S KON_@NKTUROJ). pOSLEDU@]IE (MNOGOKRATNYE)
IZMERENIQ DOLVNY PODTWERDITX PRAWILXNOSTX DOGADKI. bUDEM POLAGATX, ^TO IZMERENIE KON_EKTURNOJ WELI^INY F( ) PRI PRAWILXNO PODOBRANNOM PARAMETRE NE
IZMENQET SOSTOQNIE OB_EKTA I, SLEDOWATELXNO,
^ )(x) = f( )(x)
F(
(1)
GDE FUNKCIQ f( ) QWLQETSQ KONSTANTOJ W TOM SMYSLE, ^TO NE ZAWISIT OT KOORDINAT
x. bEZ OGRANI^ENIQ OB]NOSTI MOVNO POLOVITX f( ) = 1.
cELX DANNOJ RABOTY { POKAZATX, ^TO KON_EKTURNYE FIZI^ESKIE WELI^INY I KON_EKTURNYE PARAMETRY DOLVNY IGRATX OPREDEL<NNU@ ROLX W KWANTOWOJ MEHANIKE. pOKAVEM, ^TO, WOPREKI SU]ESTWU@]EMU MNENI@, W KWANTOWOJ MEHANIKE W OB]EM SLU^AE
NEWOZMOVNO OPREDELITX SOSTOQNIE OB_EKTA S POMO]X@ POLNOGO NABORA NEPOSREDSTWENNO IZMERQEMYH FIZI^ESKIH WELI^IN. dOPUSTIM, ^TO SU]ESTWUET POLNYJ NABOR
FIZI^ESKIH WELI^IN, PRINIMA@]IH W L@BOJ MOMENT WREMENI TO^NYE, OPREDEL<NNYE, ZAWISQ]IE OT WREMENI ZNA^ENIQ. rASSMOTRIM ODNU IZ \TIH WELI^IN f. sOGLASNO
KWANTOWOJ MEHANIKE 1], TAKOJ WELI^INE DOLVEN SOOTWETSTWOWATX OPERATOR f,^ ODNOJ
IZ SOBSTWENNYH FUNKCIJ KOTOROGO DOLVNA BYTX FUNKCIQ SOSTOQNIQ OB_EKTA (x t),
PRINADLEVA]AQ SOBSTWENNOMU ZNA^ENI@, ZAWISQ]EMU OT WREMENI, TO ESTX
^ t) = f(t)(x t):
f(x
(2)
iZMERENIE FIZI^ESKOJ WELI^INY, IME@]EJ W DANNOM SOSTOQNII EDINSTWENNOE,
OPREDEL<NNOE ZNA^ENIE, NE DOLVNO IZMENQTX SOSTOQNIE OB_EKTA I, SLEDOWATELXNO,
DEJSTWIE OPERATORA f^ NA FUNKCI@ SOSTOQNIQ (x t) DOLVNO POROVDATX NOWU@ FUNK^ t), OPISYWA@]U@ TO VE SAMOE SOSTOQNIE OB_EKTA, ^TO I ISHODNAQ FUNKCIQ
CI@ f(x
(x t). nO \TO WOZMOVNO LIX, ESLI f(t) = const. w PROTIWNOM SLU^AE, KAK LEGKO UBE^ NE BUDET UDOWLETWORQTX URAWNENI@ {R<DINGERA
DITXSQ, FUNKCIQ f
^ t)
(3)
i~@(x t)=@t = H(x
GDE GAMILXTONIAN H^ NE SODERVIT DIFFERENCIROWANIJ PO WREMENI I, SLEDOWATELXNO,
KOMMUTIRUET S WELI^INOJ f(t). dEJSTWITELXNO, PODSTAWLQQ WYRAVENIE (2) W URAWNENIE (3), POLU^IM f(t) = const. zAMETIM TAKVE, ^TO RAWENSTWO (2) NE QWLQETSQ
RELQTIWISTSKI KOWARIANTNYM. dLQ WOSSTANOWLENIQ KOWARIANTNOSTI NEOBHODIMO DOPUSTITX, ^TO WELI^INA f ZAWISIT TAKVE I OT KOORDINAT, TO ESTX f = f(x t). nO W
\TOM SLU^AE WELI^INA f NE MOVET BYTX SOBSTWENNYM ZNA^ENIEM OPERATORA.
tRI WIDA FIZI^ESKIH WELI^IN I PROBLEMA...
123
kAK IZWESTNO 1, 2], DLQ L@BYH FIZI^ESKIH WELI^IN f I g IMEET MESTO SOOTNOENIE
^g ; g^f^ f g > 1=2 f^
(4)
GDE f I g { STANDARTY ILI SREDNEKWADRATI^NYE \POGRENOSTI" WELI^IN f I g, A
GORIZONTALXNAQ ^ERTA OBOZNA^AET KWANTOWOMEHANI^ESKOE SREDNEE. dLQ NE ZAWISQ]IH
QWNO OT WREMENI WELI^IN IMEET MESTO TAKVE SOOTNOENIE 1, 2]
^ f^ ; f^H^ :
~df=dt = i H
(5)
^ S U^<TOM (5) POLU^IM
pOLAGAQ W SOOTNOENII (4) g^ = H,
H f > ~=2 df=dt :
(6)
w SLU^AE STACIONARNOGO SOSTOQNIQ, TO ESTX KOGDA H = 0, KAK IZWESTNO, NIKAKAQ
FIZI^ESKAQ WELI^INA SO WREMENEM IZMENQTXSQ NE MOVET. |TOT VE WYWOD SLEDUET I
IZ SOOTNOENIQ (6). bOLEE TOGO, IZ (6) SLEDUET, ^TO DLQ TOGO ^TOBY KAKAQ-NIBUDX
WELI^INA f IZMENQLASX, NEOBHODIMO NE TOLXKO, ^TOBY H 6= 0, NO I ^TOBY BYL OTLI^EN OT NULQ SREDNIJ STANDART SAMOJ WELI^INY, TO ESTX ^TOBY f 6= 0. tOLXKO
W \TOM SLU^AE MOVET WYPOLNQTXSQ SOOTNOENIE df=dt 6= 0. tAKIM OBRAZOM, DINAMI^ESKAQ WELI^INA NE MOVET IZMENQTXSQ, OSTAWAQSX WS< WREMQ LI<NNOJ DISPERSII.
|TOT WYWOD IMEET MESTO KAK DLQ DISKRETNOGO, TAK I DLQ NEPRERYWNOGO SPEKTRA.
iSKL@^ENIE MOVET IMETX MESTO LIX PRI H = 1 3]. w RABOTE 4] ^ITAEM: \fIZI^ESKOE SOSTOQNIE NE MOVET BYTX ODNOZNA^NO \KSPERIMENTALXNO ZAFIKSIROWANO". s
\TIM UTWERVDENIEM MOVNO SOGLASITXSQ, ESLI RE^X ID<T OB IZMERENII LIX \SINOPTI^ESKIH" FIZI^ESKIH WELI^IN.
nEKOTORYE AWTORY UTWERVDA@T, ^TO PROIZWOLXNOE SOSTOQNIE KWANTOWOGO OB_EKTA
MOVNO OPREDELITX TOLXKO STATISTI^ESKI. tAK, W KNIGE 2. s. 213] ^ITAEM: \nO W OB]EM SLU^AE TOT FAKT, ^TO SISTEMA NAHODITSQ W DANNOM SOSTOQNII, MOVNO POKAZATX
LIX STATISTI^ESKIM PUT<M". w NEDAWNO WYEDEJ KNIGE 5. s. 72]: \ : : : QSNO, ^TO
ZADATX SOSTOQNIE KWANTOWOMEHANI^ESKOGO OB_EKTA, { ZNA^IT ZADATX RASPREDELENIE
WEROQTNOSTEJ, ILI POTENCIALXNYH WOZMOVNOSTEJ TOGO ILI INOGO REZULXTATA WZAIMODEJSTWIQ OB_EKTA S PRIBOROM". w DEJSTWITELXNOSTI TAKAQ POPYTKA OKAZYWAETSQ
NEWOZMOVNOJ 6]. dLQ TOGO ^TOBY OPREDELITX OTNOSITELXNYE ^ASTOTY (WEROQTNOSTI) RAZLI^NYH ZNA^ENIJ NEKOTOROJ FIZI^ESKOJ WELI^INY, NUVNO UMETX MNOGOKRATNO
PRIGOTAWLIWATX RASSMATRIWAEMYJ OB_EKT (ILI IDENTI^NYE EMU OB_EKTY) W ODNOM
I TOM VE KWANTOWOM SOSTOQNII. pOLU^AETSQ PORO^NYJ KRUG: DLQ TOGO ^TOBY OPREDELITX PONQTIE \SOSTOQNIE", MY WYNUVDENY POLXZOWATXSQ PONQTIEM \ODNO I TO VE
SOSTOQNIE". nO KAK UBEDITXSQ W TOM, ^TO SOSTOQNIE KAVDYJ RAZ DEJSTWITELXNO ODNO I
TO VE I ^TO NABRANNAQ NAMI STATISTIKA NE OTNOSITSQ K RAZLI^NYM SOSTOQNIQM, ESLI
U NAS POKA E]< NET OPREDELENIQ PONQTIQ \SOSTOQNIE", ESLI NET KRITERIQ TOVDESTWENNOSTI ILI NETOVDESTWENNOSTI KWANTOWOMEHANI^ESKIH SOSTOQNIJ OB_EKTA. qSNO,
^TO STATISTI^ESKIE METODY ZDESX NE GODQTSQ.
oSTA<TSQ EDINSTWENNAQ, NA NA WZGLQD, WOZMOVNOSTX { DOPUSTITX, ^TO OPREDEL<NNOMU SOSTOQNI@ OB_EKTA SOOTWETSTWUET OPREDEL<NNOE, NAPRIMER, EDINI^NOE ZNA^ENIE NEKOJ \KON_EKTURNOJ" FIZI^ESKOJ WELI^INY F( ) (ILI WELI^IN) I OPREDEL<NNYE
ZNA^ENIQ \KON_EKTURNYH" PARAMETROW . dLQ ^ASTICY
SO SPINOM s = 1=2, SOSTOQ;
NIE KOTOROJ OPISYWAETSQ WEKTOROM SOSTOQNIQ = 12 WSEGDA MOVNO UKAZATX NAPRAWLENIE A, PROEKCIQ SPINA NA KOTOROE IMEET EDINSTWENNOE I WPOLNE OPREDEL<NNOE
124
a.s. tARNOWSKIJ
ZNA^ENIE 1, c. 247], NAPRIMER, sA = 1=2. zDESX PROEKCIQ sA IGRAET ROLX KON_EKTURNOJ FIZI^ESKOJ WELI^INY, PRINIMA@]EJ W SLU^AE PREDWARITELXNOGO PRAWILXNOGO
PODBORA KON_EKTURNOGO PARAMETRA { NAPRAWLENIQ { EDINSTWENNOE I WPOLNE OPREDEL<NNOE ZNA^ENIE. nAPRAWLENIE SPINA HARAKTERIZUET SPINOWOE SOSTOQNIE OB_EKTA,
O^EWIDNO, S TOJ VE POLNOTOJ, ^TO I WOLNOWOJ WEKTOR . nO, W OTLI^IE OT WEKTORA ,
IZMERQEMU@ WELI^INU sA I KON_EKTURNYJ PARAMETR MOVNO S^ITATX FIZI^ESKIMI
WELI^INAMI. pRAWDA, NE SU]ESTWUET SPOSOBA OPREDELITX NA OPYTE NAPRAWLENIE DLQ
^ASTICY, NAHODQ]EJSQ W PROIZWOLXNOM, NEIZWESTNOM \KSPERIMENTATORU SOSTOQNII.
|TO NAPRAWLENIE MOVNO UGADATX TOLXKO W PRINCIPE, NO NE NA PRAKTIKE. tEM NE MENEE, KWANTOWAQ MEHANIKA NE DA<T NIKAKIH OSNOWANIJ SOMNEWATXSQ W TOM, ^TO TAKOE
NAPRAWLENIE WS<-TAKI SU]ESTWUET.
aNALOGI^NYM OBRAZOM DELO OBSTOIT W TERMODINAMIKE I STATISTI^ESKOJ FIZIKE.
sU]ESTWU@T SILXNO NERAWNOWESNYE SOSTOQNIQ SISTEMY, DLQ KOTORYH PRAKTI^ESKI
ILI DAVE \W PRINCIPE" NEWOZMOVNO TERMODINAMI^ESKOE OPISANIE SOSTOQNIQ S POMO]X@ RASPREDELENIQ MAKROSKOPI^ESKIH PARAMETROW { DAWLENIQ, TEMPERATURY I T.P.
oDNAKO I W TAKIH SLU^AQH MY UWERENY, ^TO RASSMATRIWAEMAQ SISTEMA \SAMA PO SEBE"
IMEET WPOLNE OPREDEL<NNOE SOSTOQNIE, KOTOROE, PO KRAJNEJ MERE FORMALXNO, MOVNO
ZADATX S POMO]X@ UKAZANIQ ZNA^ENIJ MNOGO^ISLENNYH MIKROSKOPI^ESKIH PARAMETROW. oDNAKO IZMERITX NA OPYTE ZNA^ENIQ \TIH FAKTI^ESKI \KON_EKTURNYH" PARAMETROW NEWOZMOVNO. iH MOVNO (W PRINCIPE, NO NE NA PRAKTIKE) TOLXKO UGADATX. nO
\TO OBSTOQTELXSTWO NE LIAET NAS UWERENNOSTI W TOM, ^TO IZ SU]ESTWOWANIQ TAKIH
PARAMETROW WYTEKAET WYWOD OB ODNOZNA^NOM I PRI^INNO OBUSLOWLENNOM HARAKTERE
\WOL@CII MAKROSKOPI^ESKIH (KLASSI^ESKIH) SISTEM, NE MEAET ISPOLXZOWATX FAKT
SU]ESTWOWANIQ MIKROSKOPI^ESKIH PARAMETROW W RASSUVDENIQH OB OBRATIMOSTI ILI
NEOBRATIMOSTI RAZLI^NYH MAKROSKOPI^ESKIH PROCESSOW I T.P.
wOZNIKAET WOPROS, WOZMOVNA LI W OB]EM SLU^AE TAKAQ FIZI^ESKAQ WELI^INA F( ),
IZMERENIE KOTOROJ S REZULXTATOM, NAPRIMER, F( ) = 1 POZWOLILO BY OPREDELITX SO^ DEJSTWU@]IJ NA WOLSTOQNIE KWANTOWOMEHANI^ESKOGO OB_EKTA. wWED<M OPERATOR F,
NOWU@ FUNKCI@ SLEDU@]IM OBRAZOM
Z
^F(x) = (x) ()()d:
(7)
iZ URAWNENIQ (7) I USLOWIQ NORMIROWKI ()()d = 1 SLEDUET WYPOLNENIE USLOWIQ (1), TO ESTX WOLNOWAQ FUNKCIQ (x t) QWLQETSQ SOBSTWENNOJ FUNKCIEJ OPERATORA
^ PRINADLEVA]EJ EDINI^NOMU SOBSTWENNOMU ZNA^ENI@. iZ URAWNENIQ (7) WIDNO, ^TO
F,
OPERATOR F^ QWLQETSQ LINEJNYM I \RMITOWYM OPERATOROM. zAMETIM TAKVE, ^TO L@BAQ
FUNKCIQ (x), OTLI^NAQ OT FUNKCIIR(x), NE MOVET BYTX SOBSTWENNOJ FUNKCIEJ OPE^ dEJSTWITELXNO, F'(x)
^
RATORA F.
= (x) ()'()d = const '(x). sLEDOWATELXNO,
^ I MNOGOFUNKCIQ (x t) QWLQETSQ EDINSTWENNOJ SOBSTWENNOJ FUNKCIEJ OPERATORA F,
KRATNOE IZMERENIE WELI^INY F S REZULXTATOM F = 1 POZWOLIT UTWERVDATX, ^TO OB_EKT DEJSTWITELXNO NAHODITSQ W SOSTOQNII, OPISYWAEMOM WOLNOWOJ FUNKCIEJ (x t).
kONE^NO, MOGUT SU]ESTWOWATX I DRUGIE FIZI^ESKIE WELI^INY F( ) S ZAWISQ]IMI OT
WREMENI PARAMETRAMI = (t), PRINIMA@]IE ZNA^ENIQ F (t)] = 1 W SLU^AE, KOGDA
OB_EKT NAHODITSQ W SOSTOQNII, OPISYWAEMOM WOLNOWOJ FUNKCIEJ, UDOWLETWORQ@]EJ
USLOWI@ (1). oSTA<TSQ, ODNAKO, NEIZWESTNYM, MOVNO LI POSTROITX PRIBOR, IZMERQ@]IJ NA OPYTE KAKU@-LIBO IZ WELI^IN F( ). tEM NE MENEE LOGI^ESKAQ WOZMOVNOSTX
WWEDENIQ KON_EKTURNYH WELI^IN F I PARAMETROW POZWOLQET PRIDATX OPREDEL<NNYJ SMYSL PONQTI@ \SOSTOQNIE OB_EKTA" W OB]EM SLU^AE, NE SWQZANNOM S USLOWIEM
ODNOZNA^NOJ IZMERIMOSTI MAKROSKOPI^ESKIMI PRIBORAMI KAKIH-LIBO IZWESTNYH MEHANI^ESKIH WELI^IN { KOORDINAT, IMPULXSOW I T.P.
R
tRI WIDA FIZI^ESKIH WELI^IN I PROBLEMA...
125
w ZAKL@^ENIE ZAMETIM, ^TO IZWESTNAQ TEOREMA nEJMANA O NESU]ESTWOWANII W
KWANTOWOJ MEHANIKE TAK NAZYWAEMYH SKRYTYH PARAMETROW OTNOSITSQ LIX K FIZI^ESKIM WELI^INAM, DOPUSKA@]IM, PO KRAJNEJ MERE W PRINCIPE, IH NEPOSREDSTWENNOE
IZMERENIE NA OPYTE, NO OTN@DX NE K DOSTUPNYH LIX UGADYWANI@ \KON_EKTURNYM"
PARAMETRAM. wWEDENIE TAKIH KON_EKTURNYH FIZI^ESKIH WELI^IN I PARAMETROW, PO
NAEMU MNENI@, MOVET PROLITX DOPOLNITELXNYJ SWET NA WOPROS O TOM, PO KAKOJ
PRI^INE W REZULXTATE IZMERENIQ FIZI^ESKOJ WELI^INY, NE IME@]EJ W RASSMATRIWAEMOM SOSTOQNII OPREDEL<NNOGO ZNA^ENIQ, POLU^AEM IMENNO DANNOE, A NE INOE TAKVE
WOZMOVNOE E< ZNA^ENIE.
lITERATURA
1. lANDAU l.d., lIFIC e.m. kWANTOWAQ MEHANIKA (NERELQTIWISTSKAQ TEORIQ).
m.: fIZMATGIZ. 1963. 704 S.
2. bOM d. kWANTOWAQ MEHANIKA. m.: nAUKA. 1965. 728 S.
3. mANDELXTAM l.i., tAMM i.e. sOOTNOENIE NEOPREDEL<NNOSTEJ \NERGIQ-WREMQ
W NERELQTIWISTSKOJ KWANTOWOJ MEHANIKE // iZWESTIQ an sssr. sERIQ fIZI^ESKAQ.
1945. t.9, 1-2. s.122-128.
4. sLAWNOW d.a. fIZI^ESKAQ REALXNOSTX W ALGEBRAI^ESKOM PODHODE K KWANTOWOJ
MEHANIKE // tEORETI^ESKAQ FIZIKA (sgu, sAMARA). 2001. 2. C. 123-136.
5. bUTIKOW e.i., kONDRATXEW a.s., uZDIN w.m. fIZIKA, u^EBNOE POSOBIE. kN. 3.
sTROENIE I SWOJSTWA WE]ESTWA. m.: fIZMATLIT. 2000. 336 S.
6. tARNOWSKIJ a.s. o PREDSTAWLENII KWANTOWOJ MEHANIKI // ufn. 1990. t.160.
w.10. s.173-178.
THREE TYPES OF PHYSICAL VALUES AND PROBLEM OF
DETERMINATION OF OBJECT STATE IN QUANTUM THEORY
A.S.Tarnovsky 1
It is shown, that with the help of ("synoptic") physical values directly measured
on experiment, the any changing in time states of a quantum mechanical object
cannot be determined. Indirect measurements of physical values when direct result
of measurement, as for example, a zero - current in a galvanometer or presence of
the image of a star in crossing of the sight lines in a telescope - testies only to
correct or wrong preliminary adjustment of the device by selection of values of some
parameters describing its state are considered. Measurement of such "conjenctured"
parameters does not destroy a researched state of object. Conjenctured parameters
using, basically, allows to give the most full description of a state and behavior of
object. In result "creative" measurement the object passes in the state corresponding
to certain value of the measured value. In quantum mechanics, except for repeated
measurement of the same physical value, all measurements have "creative" character.
1 Aleksandr Semenovich Tarnovsky, Department of Theoretical Physics, Samara State Pedagogical
University