Квантова механіка - малюнок

Квантова механіка — основні положення, принципи, закони



Жодна людина в сучасному суспільстві до кінця не розуміє, що насправді означає квантова механіка, є тільки інформація з підручників і книг. Природно, майже всі фізики навчилися використовувати її закони для обчислень у формулах і рівняннях.

Однак досі незрозуміло, чому спостерігач встановлює дії системи і змушує її прийняти один з двох станів. Практичні основи квантової механіки, для чайників в тому числі, показують, що концепція зачіпає втручання навмисної думки в дійсну дійсність.

Квантова механіка - визначення

Приклади експериментів

Існує серія емпіричних явищ, підсумки яких неминуче змінюються під впливом особи, яка спостерігає за ними. Практично вони показують, що квантова механіка має справу з втручанням навмисного мислення в реальність. Зараз є велика кількість інтерпретацій теорії в науці, проте Копенгагенське трактування, можливо, найзнаменитіше.

Шредінгер спочатку не розумів природи ймовірності хвильової функції і не міг висунути теорію. Свої спільні постулати встановили засновники Нільс Бор і Вернер Гейзенберг. Копенгагенське трактування базується на хвильовій функції. Це точна основа, що має дані про абсолютно всі ймовірні стани квантової системи, в якій вона існує одночасно.

Відповідно до коротко викладеної копенгагенської інтерпретації, статус концепції і її стан енергії порівняно різних явищ можуть бути встановлені тільки способом вивчення (хвильова функція застосовується лише з метою точного розрахунку ймовірності знаходження системи в тому або іншому вигляді).

Практично можна заявити, що надалі аналіз квантової системи став класичним і отримав загальність, миттєво перестав перебувати в інших станах, не рахуючи того, в якій саме він був помічений. До цього висновку прийшли деякі противники теорії, проте вірогідність розрахунків все ж зберігається.

Але число послідовників поняття копенгагенської інтерпретації гіпотези зменшується, і основною обставиною для цього є загадковий миттєвий колапс хвильової функції під час дослідів.

Густини ймовірності
Густини ймовірності, що відповідають хвильовим функціям електрона атома водню, що має певну енергію (збільшується згори вниз: n = 1, 2, 3, …) і момент імпульсу (збільшується зліва направо: s, p, d,…). Світліші області позначають більшу густину ймовірності такого вимірювання, яке визначить, що електрон знаходиться саме в цій точці.

Дифракція електронів

Згідно вибіркового опитування відомих фізиків, практика по влаштуванню явища вважається одним з найбільш яскравих аналізів в науковій ситуації.

Сутність явища можна описати  наступним чином:

  • Є клавіша, що випускає пучок електронів у світлочутливому екрані. І на шляху цих частинок є перешкода – мідна пластинка з 2 щілинами. Відомо, яку картинку можливо дочекатися на екрані в тому випадку, якщо електрони представлені у варіанті крихітних заряджених кульок. Дві смуги щодо канавок в мідній пластинці. Втім, насправді на екрані помітний значно складніший начерк чорно-білих смуг, що чергуються. Це пов’язано з тим, що, проходячи крізь отвір, електрони здатні втілити в життя себе не тільки в образі частинок, але і у вигляді хвиль світла.
  • Такі неподільні явища призводять до взаємодії на ділянці, зіштовхуючи і посилюючи один одного, в результаті на екрані з’являється складне чергування світлих і темних смуг.
  • В цьому випадку результат досліду не змінюється, в тому числі і коли електрони течуть один за одним, а один пучок має можливість бути хвилею і проходити крізь 2 тріщини в єдиний час. Цей фундаментальний постулат був провідним у Копенгагенській інтерпретації квантової фізики, де частинки мають всі здібності продемонструвати звичайні фізіологічні якості руху і незвичайні властивості у формі безладу суперпозиції в один і той же час.

Коли фізики при цих дослідженнях прагнули кваліфікувати все за допомогою приладів, через які отвір фактично витягувався, зображення на екрані стрімко змінювалося і робилося класичним: дві освітлені області, що знаходилися безпосередньо навпроти щілин, не чергувались зі смугами.

Здавалося, що електрони виявили власну хвильову природу оку споглядачів. Однак є більш просте пояснення: розуміння концепції не може бути виконано без фізичного впливу в нього.

Нільс Бор і Вернер Гейзенберг
Нільс Бор і Вернер Гейзенберг

Підігрів фулеренів

Експерименти по дифракції частинок проводилися не тільки з електронами, але і з іншими, набагато більшими частинками. Наприклад, були застосовані фулерени – великі замкнуті молекули, що складаються з деяких 10 атомів вуглецю. Не так давно група вчених з Віденського інституту на чолі з доктором Цейлінгером намагалася включити в ці дослідження речовину, що перевіряється.

Для цього вони:

  • Опромінювали молекули фулерену, що переміщаються, лазерними проблисками.
  • Після, нагріваючись від зовнішнього джерела, частинки стали просвічувати і неминуче показувати свою присутність людині, що спостерігає за ними.

Разом з цим змінилася дія речовин. До цього дослідження фулерени цілком благополучно цуралися перешкод (що показують хвильові характеристики), подібно попередньому прикладу падіння електронів на екран. Однак в цьому стані фулерени стали поводити себе як повністю законослухняні фізичні частинки.

Дифракція електронів

Визначення вимірювання

Одним з більш популярних законів в основних принципах квантової механіки вважається правило невизначеності Гейзенберга, в узгодженні з яким швидкість і стан об’єкта не мають можливості бути поставлені в один і той же час. Чим правильніше визначають поштовх частинки, тим більше можливо кваліфікувати її стан.

Наприклад, практика лікаря Шваба з США привнесла досить велику лепту в цю теорію. Квантові підсумки в його дослідах були продемонстровані не на рівні електронів або молекул фулерену (приблизна ширина яких 1 мм), а в більших предметах — дюралюмінієвій стрічці. Порядок проведення досліду наступний:

  • Смуга закріплена з обох сторін, і в самому процесі середина її була підвішена і мала здатність вібрувати від зовнішнього впливу.
  • Крім того, була близько розміщена адаптована система, що могла буквально записувати положення стрічки.

Внаслідок досліду був помічений ряд цікавих речей. На неї впливають всілякі вимірювання, пов’язані з розташуванням предмета і контролюванням стрічки. Надалі будь-яке визначення стану смуги змінюється.

Експериментатори з найвищою коректністю встановили координати стрічки і цією методикою в узгодженні з принципом Гейзенберга скорегували її темп і, значить, подальший стан. У другому випадку, що був досить раптово виявлений, деякі вимірювання призвели до охолодження стрічки.

Підігрів фулоренів

Розпад частинок

Як відомо, неврівноважені радіоактивні речовини розпадаються, а будь-яка частина має середній час існування і має можливість зростати під наглядом спостерігача. Цей незалежний квантовий ефект був передбачений ще в 1960-х роках, і його насичений експериментальний сертифікат відзначений у записі, що був доведений групою на чолі з лауреатом Нобелівської премії з фізики Вольфгангом Кеттерле з Массачусетського технологічного університету.

У справжній праці досліджено розпад неврівноважених атомів рубідію. В процесі виготовлення системи частинки збуджувалися з підтримкою лазерного променя. Контроль вівся у 2 системах: незмінній, на яку кожен день впливали маленькі світлові імпульси, і пульсуючій, що часом опромінювалася сильнішими впливами.

Отримані висновки за основними положеннями цілком відповідають абстрактному моніторингу, який потрібно вивчати.

Підсумки зовнішнього освітлення затримують розпад частинок, повертаючи їх в початковий стан, що знаходиться в залежності від стану руйнування. Величина підсумку збіглася з прогнозом. Найбільший час існування неврівноважених збуджених атомів рубідію збільшився в 30 разів.

Правило невизначеності

Квантовий інтелект

Електрони і фулерени припиняють показувати власні хвильові властивості, пластинки охолоджуються, а неврівноважені частинки уповільнюють розпад. Спостерігач бачить, як замінюються дії. Внаслідок цього не можна не уявити докази ролі людського розуму в явищах, що дозволяють за законами квантової механіки відбуватися у світі.

Безумовно, цілком імовірно, що Вольфганг Паулі (австрійський фізик, фаворит Нобелівської премії, піонер квантової механіки) мав рацію, коли сказав, що закони фізики і свідомості доповнюють один одного.

Насправді люди в одному кроці від осмислення того, що Всесвіт кругом — нескладний примарний підсумок інтелекту. Головні основи квантової механіки привабливі і продуктивні. Практично у всіх початкових дослідах зі спостереженнями експериментатори неминуче вплинули на систему. Вони були згруповані за необхідним принципом, згідно з яким слід було спостерігати за дослідом і оцінювати його властивості, не взаємодіючи з ним.

Якщо крихітна система піддається впливу величезних об’єктів, роль нейтрального спостерігача в принципі нездійсненна. І тут в гру входить термін “декогеренція”, що незворотна з точки зору термодинаміки.

Розпад частинок

Квантові властивості змінюються з підтримкою іншої більшої системи.

У період цієї взаємодії конструкція за основними положеннями квантової механіки втрачає особисті початкові якості і робиться традиційною, як би підкоряючись більшій системі. У будь-якому випадку треба все досліджувати, отримуючи усвідомлення реальності акту творіння, декогеренції.

У цьому сценарії весь класичний Всесвіт робиться одним з великих результатів декогеренції. Що важливо, і експерти все більше в цьому переконуються – в самому процесі квантові ефекти є проявом людських емоційних дій, де закінчуються контроль і слова починається дійсність, що залежить від абсолютно всіх істот.

Leave a Reply

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *