President de la SCCFQM S'ha donat la plaent circumstancia que la cloenda del Cinquantenari de la nostra Societat ha coincidit amb el centenari de la naixenca de dos il•lustres fisics alemanys: Max Born i James Franck.James Franck, en col•laboracio amb Gustav Hertz, dugue a terme el 1913 un experiment fonamental per a comprovar la validesa dels postulate de la teoria quantica de Bohr.Durant els seus anys d'exili als Estat Units, Franck es dedica als fenomens de la fotosintesi, un camp d'interes mundial en relacio amb els problemes de l'alimentacio i de la produccio d'energia.Max Born desenvolupa l'any 1914 una teoria del cos solid que permete d'explicar els efectes observats en experiments des d'un punt de vista unificat.Juntament amb Werner Heisenberg i Pascual Jordan desenvolupa a mitjan decenni dels anys vint la mecanica quantica, la qual permet una descripcio mecanico-estadistica de l'atom.Poe despres aconsegui de formular la teoria estadistica de la mecanica quantica, la qual cosa condui a una reconsideracio de la questio del determinisme en la mecanica quantica i, en realitat, en la fisica en general.Tant Franck com Born foren guardonats amb el Premi Nobel de Fisica.Ultra llur tasca com a investigadors, amb dos foren tambe professors destacats que instruiren un seguit d'estudiants realment brillants, i els capacitaren per a contribuir mes endavant d'una manera essencial al progres cientific.Abans que molts de Burs contemporanis, Franck i Born arribaren a adonar-se que un cientific to una especial responsabilitat moral i social a causa de les possibles consequencies de la seva tasca.Franck, ja abans del llancament de la primera bomba atomica, feu una crida en pro de la renuncia a aquesta arma destructiva.Born defensa reiteradament 1 amb
President de la SCCFQM S'ha donat la plaent circumstancia que la cloenda del Cinquantenari de la nostra Societat ha coincidit amb el centenari de la naixenca de dos il•lustres fisics alemanys: Max Born i James Franck.James Franck, en col•laboracio amb Gustav Hertz, dugue a terme el 1913 un experiment fonamental per a comprovar la validesa dels postulate de la teoria quantica de Bohr.Durant els seus anys d'exili als Estat Units, Franck es dedica als fenomens de la fotosintesi, un camp d'interes mundial en relacio amb els problemes de l'alimentacio i de la produccio d'energia.Max Born desenvolupa l'any 1914 una teoria del cos solid que permete d'explicar els efectes observats en experiments des d'un punt de vista unificat.Juntament amb Werner Heisenberg i Pascual Jordan desenvolupa a mitjan decenni dels anys vint la mecanica quantica, la qual permet una descripcio mecanico-estadistica de l'atom.Poe despres aconsegui de formular la teoria estadistica de la mecanica quantica, la qual cosa condui a una reconsideracio de la questio del determinisme en la mecanica quantica i, en realitat, en la fisica en general.Tant Franck com Born foren guardonats amb el Premi Nobel de Fisica.Ultra llur tasca com a investigadors, amb dos foren tambe professors destacats que instruiren un seguit d'estudiants realment brillants, i els capacitaren per a contribuir mes endavant d'una manera essencial al progres cientific.Abans que molts de Burs contemporanis, Franck i Born arribaren a adonar-se que un cientific to una especial responsabilitat moral i social a causa de les possibles consequencies de la seva tasca.Franck, ja abans del llancament de la primera bomba atomica, feu una crida en pro de la renuncia a aquesta arma destructiva.Born defensa reiteradament 1 amb
IntroduccióEncara que ningú no dubta dels èxits espectaculars de la mecànica quàntica (MQ) a l'hora de donar compte d'una amplíssima varietat de resultats experimentals, no tothom està d'acord en la interpretació que cal donar al seu formulisme o en les possibilitats que constitueixi, a llarg termini, la teoria denitiva.A la llista dels detractors de l'ortodòxia quàntica, guren, entre d'altres, noms tan distingits com els de Karl Popper, Albert Einstein i David Bohm, a qui devem una sèrie d'experiments, tot sovint en versió idealitzada, que pretenen posar a prova aspectes interpretatius o la mateixa validesa de l'esmentada teoria quàntica.L'objectiu d'aquest treball és el de continuar en aquesta línia, analitzant un nou test idealitzat en què conueixen idees inicialment aportades per aquests tres reconeguts pensadors.L'any 1934, Popper va publicar una primera versió (Popper, 1934) del que, amb el temps, va acabar sent la proposta d'experiment, molt més precisa i ben formulada pel mateix autor (Popper, 1982(Popper, , 1987)), que després descriurem i, més endavant encara, modicarem en un intent de millorar-la.Es tracta, en l'opinió de Popper, d'un test crucial.És a dir, d'un test capaç de discriminar inequívocament entre dues interpretacions oposades de la MQ pel que fa, sobretot, a l'origen merament estadístic de les seves prediccions i al paper que hi té la informació que es pot tenir sobre el sistema en estudi.El test confronta, doncs, dues interpretacions
Fa més d'un segle els físics de tot el món desenvolupaven una teoria per descriure comportaments estranys recentment descobertes d'alguns sistemes físics, això marca el naixement de la Teoria Quàntica. Algunes dècades més tard, la idea revolucionària de separar la informació de la seva companyia física va conduir a l'establiment de la Teoria de la Informació. Aquests al principi es van unir les teories independents en les últimes dècades del segle anterior deixant-nos de Teoria de la Informació Quàntica. Aquesta tesi explorarà una intersecció entre matemàtiques, física i informàtica, tractant d'aclarir l'entrellaçat de l'anterior. Tot seguit, es van establir els resultats que es van establir durant els anys d'estudis que van dur a aquest treball. La pregunta plantejada en el títol no es respondrà plenament ja que pot ser massa aviat per donar una resposta definitiva a aquesta àmplia pregunta.
[cat] Entre el 1924 i el 1927 a través de la mecànica quàntica va començar a entreveure’s la idea de que alguns sistemes estaven formats pel que avui dia anomenem “partícules indistingibles”. Aquesta nova percepció de la identitat de les partícules, capgiraria la manera de concebre la naturalesa i la interacció en els sistemes formats per elements idèntics. Amb el naixement de la mecànica quàntica i els diferents descobriments de la física a l’inici del segle XX, l’estadística de Maxwell-Boltzmann ja no respon totes les preguntes que planteja la física. Al llarg dels diferents capítols veurem com neix l’estadística quàntica de Fermi-Dirac i, amb ella, la percepció de la idea d’indistingibilitat i també com evoluciona aquest concepte. Es vol entendre quin és el context científic amb el que s’arriba als anys 1924-1927, per tal d’explicar què va portar a Fermi a desenvolupar una nova estadística quàntica, anomenada actualment estadística de Fermi-Dirac, diferent a la que havien desenvolupat Bose i Einstein dos anys abans i amb un mètode totalment diferenciat (tot i que paral·lel en el temps) al que farà anar Dirac. Estudiarem també els treballs que publica Heisenberg durant aquells anys i analitzarem quin paper van jugar en el desenvolupament de les estadístiques quàntiques. Addicionalment, veurem que el mètode de Dirac, per la seva banda, vindrà marcat per la formulació, entre el 1925 i el 1926, de la nova mecànica quàntica o mecànica matricial per part de Born, Heisenberg i Jordan.
Si bé el formalisme matematic de la teoria quantica és plenament acceptat per la comunitat científica de manera quasi tan natural com són acceptats les observacions i resultats experimentals als quals condueix, la seva interpertració és, i ha estat des dels seus inicis, objecte de múltiples controversies.Així, mentre que el més habitual és que la descripció d'un procés físic doni l l o ~ a un desenvolupament matematic que s'adeqüi a tal descripció, en el cas de la teoria quantica, el formalisme matematic ha conduit a la predicció de processos físics, moltes vegades obertament contraris als dictats de la concepció classica del món físic, i que encara avui són objecte d'interpretacions contraposades en la seva vessant epistemolbgica.Tanmateix, des del punt de vista dels resultats, la unanimitat en l'acceptació de la teoria quantica és total, de manera que en aquest sentit es pot equiparar a d'altres teories classiques com l'electromagnetisme maxwel.li&,que poques sorpreses esperem que ens depari.Per aquesta raó, el descobriment fet per Berry el 1984 de la fase que porta el seu nom és realment sorprenent.Durant prop de seixanta anys es va pensar que la fase de la funció d'ona era irrellevant, ja que en els processos directament mesurables només intervenen els valors esperats dels operadors amb la funció d'ona.En conseqüencia, no es va donar major importancia a una part de la fase, anomenada per alguns fase "geometrica" , que ja V. Fock va demostrar el 1928 que no afectava l'evolució de sistemes oberts, aixb és, en interacció amb el seu entorn, en processos no cíclics.Es més, una simple transformació de la fase podia anulelar la fase geometrica en processos no cíclics.Ningú, perb, no es va preguntar que podia passar en un procés cíclic, aixb és, en un procés en el qual els parametres dependents del temps tornen, després d'un interval, als seus valors inicials.Tanmateix, llavors ja es coneixia, el fenomen essenci-
БИБЛИОГРАФИЯ.Dr. MAX PLANCK.Einfuhrung in die theorethische Optik.Verlag von S. Jlir/el in Leipzig 1927.SS.УШч-184.Μ. Π л а н к.Введение в теоретическую оптику.Новая книга II л а н к а составляет четвертый и последний том курса; "Введение в теоретическую физику".Первая часть: "Введение в общую механику" имеется в русском переводе и, вероятно, уже оценена по достоинству русскими читателями.Вюрая часть посвящена механике деформирующихся тел, третья -электричеству и магнетизму."Введение в теоретическую оптику может изучаться и как самостоятельная книга; ссылки на предыдущие то мы достаточно пояснены и не могут затруднить подготовленного читателя.Теоретическая оптика находится за последние десятилетия в переходном состоянии.Обширная группа явлений, связанных со свойствами света, независимыми от материн, а также действия материи на свет, находят почти исчерпывающее толкование в классической волновой теории.Наоборот, действия света на материю и процессы возникновения света (спектроскопия) укладываются только в теорию кванто в Синтез классической волновой и квантовой оптики в единую физическую оптикудело будущего (вероятно недалекого), но пока теории снега в подлинном смысли.всеобъемлющей и полной, нет.Курс Планка, как и прочие существующие книги по теоретической оптике касается только классической волновой теории и обнимаемых ею явлений, но в то же время он существенно отличается от своих предшественников.Планку удалось дачь очень сжатое, но весьма строгое и простое изложение предоета.Достаточно сравнить, например, распространенные учебники Д ρ у д е и Ш у с τ е ρ а с книгою Планка чтобы видеть все преимущества последней.Содержание всех книг почти одинаково, но у Планка оно уложено в объеме приблизительно втрое меньшем, чем у Друде и Шустер а.В то же время изложение многих основных вопросов (например принципа Гюйгенса-Кирхгофа) у Планка несравненно строже и правильнее, чем в названных курсах.Многочисленные короткие замечания по вопросу об энергии луча, о монохроматичности, когерентное ι и