Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Трейман С. -> "Этот странный квантовый мир" -> 12

Этот странный квантовый мир - Трейман С.

Трейман С. Этот странный квантовый мир — И.: НИЦ, 2002. — 224 c.
ISBN 5-93972-117-6
Скачать (прямая ссылка): etotstranniykvantoviymir2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 108 >> Следующая

которому эта волновая функция должна удовлетворять, и все это при том,
что физический смысл волновой функции был совершенно неясен. Но это было
не так важно. Уравнение прошло первый обязательный тест. С его помощью
Шредингер нашел правильные энергетические уровни атома водорода. Несмотря
на некоторую первоначальную несдержанность со стороны Гейзенберга и
других геттингенцев, статья Шредингера быстро захватила мир физиков. В
противоположность матричной механике, его волновая механика была выражена
знакомым математическим языком; кроме того, первоначально казалось, что
она может примирить с классическими обозначениями реального мира. Но все
это оказалось иллюзией.
Если бы голосование происходило во время выбора между двумя теориями,
вероятно, что большинство физиков полностью бойкотировало бы выборы
(болезнь, которой страдали эти обе новомодные квантовые теории). Однако
среди голосовавших большинство предпочло бы волны, а не матричную
механику. Но вскоре прояснилось, что эти две теории, по сути, одно и то
же, что достаточно уверенно продемонстрировал Шредингер, показав высокий
стандарт математической строгости. Две теории, которые являются двумя
различными математическими представ-
26
Глава 1
лениями среди бесконечного числа других возможных представлений той же
физики. Чем-то это похоже на случай различных координатных систем,
используемых для описания одинаковых явлений с различных точек зрения.
Принципы квантовой механики могут быть фактически сформулированы в очень
абстрактных терминах, не связанных ни с каким конкретным представлением.
Однако, как для практических вычислений, так и для развития интуитивного
восприятия квантовой механики лучше всего опускаться с абстрактных высот.
И в данном описании удобнее всего обратиться к направлению Шредингера.
Квантовая механика развивалась быстро и росла вширь вслед за статьями
исследователей. Ранние приложения в основном концентрировались на
различных задачах энергетических уровней. Этот класс задач было можно
решать, не упав в грязь лицом в вопросах интерпретации, в частности,
такие вопросы возникали в связи с непониманием физической сущности
волновой функции Шредингера. Современная интерпретация появилась
достаточно быстро, но началась она с замечания, сделанного Борном в
статье по квантовой теории рассеяния 1926 г. Оно было быстро разработано.
Кроме всех прочих, большую роль в этом сыграл Нильс Бор, руководивший
развитием общих интерпретационных принципов квантовой механики. В
результате появилась вероятностная структура природы и отсюда резкое
противоречие с интуитивным пониманием действительности. Сопротивление
появилось со стороны таких гигантов, как Шредингер и Эйнштейн. Эйнштейн
наблюдал с "восхищением и подозрением". В это время он выразил свой
антивероятностный взгляд ("Бог не играет в кости") в знаменитой серии
дебатов с Бором. Бор победил. В конце концов Эйнштейн согласился с
корректностью квантовой механики, насколько это возможно; но до самого
конца своих дней он надеялся на существование более глубокого, но пока
недоступного уровня классической реальности.
Что же означает волновая функция? Все. Согласно принципам квантовой
механики волновая функция включает в себя все, что мы можем знать о
состояниях системы в любой момент времени. Но она не говорит нам, где
находится частица или каков ее импульс. То что она дает нам и все что мы
можем знать, - это вероятности того, что может получиться в результате
различного рода экспериментов, которые могут быть сделаны над системой:
измерение положения, импульса, энергии, углового момента и т. д.
В противоположность классике язык здесь намного интереснее. Например, в
классике можно сказать "пусть х обозначает результат эксперимента по
измерению координат частицы". Классически, пока это согласуется с
практикой измерения, можно считать, что частица действительно находится
где-то. Да, ее координаты могут быть в принципе измерены, и при этом нет
необходимости говорить об эксперименте. С другой стороны, с точки зрения
квантовой механики частица не имеет
Истоки
27
определенного положения до тех пор, пока эксперимент не обнаружит ее в
каком-то месте. Можно говорить только о вероятности при измерении
положения и других переменных. Понимание эксперимента, следовательно,
более существенно в квантовой механике. Гейзенберг: "Нельзя больше
говорить о поведении частицы независимо от наблюдения". Бор: "Независимая
реальность может быть приписана либо явлению, либо процессу наблюдения".
Три бейсбольных судьи: первый судья, "Я зову их на путь, на котором я их
вижу". Второй: "Я зову их на путь, на котором они находятся". Третий:
"Они никто, пока я не позову их".
Коротко обратимся к истории. Шредингеровская версия квантовой механики
прояснила вопросы дуальности волна-частица в отношении массивной материи.
Дуальность волна-частица для электромагнитного излучения, частицеподобным
проявлением которого является фотон, получила квантовое обоснование в
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 108 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed