<<
>>

3J. Измерение вероятностей в атомной физике

В простейшем случае, изученном философами, вероятности измеряются путем подсчета относительных частот. Однако столь же распространены и косвенные методы измерения вероятностей, то есть измерения, опосредованные теоретическими формулами.
Хорошим примером служит здесь измерение интенсивности спектральных линий как указателей, или объективаторов, вероятностей переходов. (Относительно понятия указателя или переходной гипотезы см. § 2.5.) Связь между Ними примерно такова. Чем более вероятен переход между двумя энергетическими уровнями, тем более интенсивной будет соответствующая спектральная линия. Если вероятность перехода высока, то наблюдается яркая линия, если вероятность такого перехода низка, то мы видим тусклую линию, а если вероятность равна нулю, мы не видим ничего. (Если вопреки данной теории мы не видим линию там, где она должна была бы присутствовать, то соответствующий переход называется запрещенным и в теорию вносятся соответствующие уточнения.) Поскольку многие спектральные линии видимы невооруженным глазом, можно высказать утверждение, что, наблюдая какую-либо из них, мы в действительности наблюдаем вероятности переходов. Это можно сделать только при условии ясного понимания, что подобное наблюдение весьма отягощено теорией, причем настолько, что вне теории мы видели бы просто ярко окрашен* ные полосы. В конечном счете рассматриваемые переходы представляют собой квантовые скачки с одного энергетического уровня атома на другой, а вероятности Вычисляются с помощью теоретических формул. Кроме того, экспериментатор должен спроектировать оборудование (источник света, дифракционную решетку, фотографические пластинки, инструмент для измерения длин волн и т. д.) в соответствии с несколькими теориями (особенно с оптикой). Последнее требует не только эффективной реализации условий, предполагаемых соответствующими теориями (например, расположения на равных расстояниях делений рещетки), но и некоторых других предпосылок, которые невозможно исчерпывающе проконтролировать.
Примером таких предпосылок могут быть следующие: температура дуги не должна меняться от одной фотографии к следующей, изучаемые атомы должны поступать в поток с постоянной скоростью и они не должны слишком сильно поглощать свет, излучаемый их соседями. Коль скоро эмпирические данные собраны и проанализированы (критически отобраны и обработаны), теория готова к вычислению вероятностей переходов с помощью измеряемых величин. Формула, которую используют для вычисления подобных вероятностей на основании результатов измерений, — это уравнение Эйнштейна — Больцмана. Измеримыми величинами, встречающимися в этой формуле, будут температура и интенсивность света. Если первая может быть измерена с высокой степенью точности, то стандартное отклонение измеряемых значений интенсивности света даже на сегодня составляет не менее 30%. Вся процедура в целом столь сложна и включает так много неопределенностей, что первая исчерпывающая и надежная таблица «экспериментальных» вероятностей перехода в атомных спектрах была опубликована только в 1961 году в результате 30-летней коллективной работы К

<< | >>
Источник: Бунте Марно. Философия физики: Пер, с англ. Изд. 2-е, стереотипное. 2003

Еще по теме 3J. Измерение вероятностей в атомной физике:

  1. 8.4. Измерение вероятностей в ядерной физике
  2. 6. Разнообразие формулировок в атомной физике
  3. 2. Популярные интерпретации атомной физики
  4. VIII. АТОМНАЯ ФИЗИКА И ПРАГМАТИЧЕСКИЙ ОБРАЗ МЫСЛИ (1929)
  5. 1. «Духовный элемент» в атомной физике
  6. 10. Снова мышьяк! Атомное исследование и радиоактивное измерение мышьяка в волосах человека. Лондон, 1911 год
  7. 2. Статистическая и логическая вероятность
  8. 2А. Вероятность
  9. ВЕРОЯТНОСТЬ ЖИЗНИ
  10. Нулевая вероятность
  11. 2J. Интерпретация и нахождение вероятностей