Квантовая механика. Теоретический минимум

Любое взаимодействие достаточно сильное, чтобы измерить какую-то характеристику системы, необходимым образом является достаточно сильным, чтобы нарушить некоторые другие характеристики той же системы. Таким образом, вы ничего не можете узнать о квантовой системе, не изменив в ней что-то другое.

Отсюда мы узнаем, что квантовомеханические системы недетерминистические — результаты экспериментов могут быть статистически случайными, — но если мы повторяем эксперимент многократно, средние значения величин следуют ожиданиям классической физики, по крайней мере пока.

классический и квантовый миры действительно имеют много общего. Однако квантовая механика отличается в двух важных аспектах.

1. Другие абстракции.Квантовые абстракции фундаментально отличаются от классических. Например, мы увидим, что идея состояния в квантовой механике концептуально иная, чем у ее классического аналога. Состояния описываются различными математическими объектами и имеют различную логическую структуру.
2. Состояния и измерения. В классическом мире связь между состоянием системы и результатом выполненного над ней измерения совершенно однозначна. Фактически она тривиальна. Метки, описывающие состояния (положение и импульс частицы, например), — это те же метки, что характеризуют измерения этого состояния. Иначе говоря, можно осуществить эксперимент по определению состояния системы. В квантовом мире это не так. Состояния и измерения — это две разные вещи, и связь между ними тонкая и неинтуитивная.

Эти идеи являются крайне важными, и мы будем возвращаться к ним снова и снова.

прервемся для небольшой интерлюдии, касающейся комплексных чисел и векторных пространств.