|
Намерих един интересен сайт,в който са обяснени някой основни неща в Квантовата механика,на достъпен(разбран) език, за любознателни(не специалисти).Поиграх си да го преведа(малко съм го променил),просто за да имаме някаква обща представа.Освен това в този клуб, няма много интересни теми.!!
КОПЕНХАГЕНСКА ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
"Господ не си играе на зарове"
(Алберт Анщайн към Нилс Бор- във връзка с вероятностния характер на КМ)
Тази интерпретация на квантовата механика е основно, изразенa от Дейн Нилс Бор.Нейната основна функция е, че KM се основава на вероятностите, които са присъщи на природата.
Този възглед за естеството на Копенхагенската интерпретация пречел, на Айнщайн, който с времето са искал да покаже, че съществуват скрити променливи, които препятстват строгата определеност.(детерминираност)Такива параметри до днес не са открити.(После може да опиша парадокс на Айнщайн-Подолски-Розен)
"Спри да казваш на Господ какво трябва да прави"
(Нилс Бор отговоря на Алберт Айнщайн)
ВЕРОЯТНОСТИ И ВЪЛНОВА ФУНКЦИЯ
Тълкуване на вълновата функция, не е лесно да се направи. В зависимост от проблема, системата може да бъде в различни състояния, представени от позицията си, ъглова скорост, кинетична енергия, или всякакви други забележими количествени данни; все състояния, описващи енергията на частицата.
Но принципа на Хайзенберг показва, че е невъзможно да се определи с пълна точност тези стойности едновременно.Макс Борн стига до заключението, че вълновата функция представлява вероятността за намиране на даде система в дадено определено състояние.За един атом, вълновата функция представлява ,вероятността за намиране на електрон в дадена позиция, но няма как да опише траекторията на обиколка около ядрото, както класическата физика описва траекторията на планетата около Слънцето
Така думата орбита губи обичайния си смисъл от КЛФ,(Класическата физика),и вече под орбита се разбира, вероятностното пространство в което е възможно да се намери електрона,около ядрото.Вместо кръгова орбита,където дадена планета се намира на определена позиция,същестуват райони в пространството ,в които, даден електрон има по голяма вероятност да се намера,от други райони.
ДВОЙСТВЕНОСТ-ЧАСТИЦА/ВЪЛНА
От самото начало на развитието на квантовата механика, се появяват две свойства,(вълна/частица) които могат да имат единна система. За класическата физика, тези две свойства са взаимно изключващи се, и затова една от двете трябва да греши.
Въпреки това, във квантовата физика свойства на частиците не са изключителни, но допълващи се. Кой от двете свойства ще се разкрият зависи от експеримента. Същият експеримент никога няма да покаже и двете качества, така че не е възможно да се дискриминират, дали едната е по коректна от другата.
Вълновата фунцкия допълва тази двойственост.Вълнова функция която обхваща обширен район във пространството,е несъвместима с идеята за частица,заемаща точно определана позиция.Тогава се говори за "делокализация" на вълновата функция,от което става ясно че обекта(системата) се държи повече като вълна,отколкото като частица.Може да се случи обратното.Вълновата функция, да се намира много концентрирана в даден малък район от пространството.Тогава се говори, че системата се държи като частица и така се говори за локализирана функция на вълната.
KОЛПАС НА ВЪЛНОВАТА ФУНКЦИЯ И КОТКАТА НА ШРЬОДИНГЕР
Вълновата функция, математически, е сумата (или суперпозиция) от серия автофункции,за които може да реши уравнението на Шрьодингер.(За вълновата функция на Шрьодингер ще преведа по нататък)Тези автофункции представляват ,също така всеки един от възможните състояния на системата, но когато се прави наблюдение (или експериментално измерване), едно и само една от тези състояние е разкрит в експеримента, с една и съща вероятност.
Това означава, че преди да направи измерване, системата е неопределена; състоянието е смес от всички възможни състояния.Но въпреки това, когато наблюдатела измерва, той взаимодействат със системата при проучването, и така прави системата, да вземе определена страна.
При взаимнодействието със системата ,се получава колпас които води до определено състояние което ще се задържи,така до следващото взаимнодействие.Един вид; ако двама наблюдатали взаимнодействат по различен начин със една системата,е възможно крайните състояние на системата да са различни.(Това е друга интерпретация)
Единия наблюдател вижда котката мъртва,.А друг при същите условия,в друг кашон вижда котката жива.Понеже е мислил по позитивно...хахаххаха
Най-известният пример използван за да илюстрира този колпас е мисления експеримент, известен като котка на Шрьодингер
В една кутия, поставете една котка с радиоактивен източник, Гайгеров брояч, чук и контейнер от отровния газ. Разпадането на източника е квантов процес, който има 50% шанс да настъпи. Ако това е така, Гайгеров брояч задейства устройството, с което чук счупи бутилката с газ и котката умира. Ако не, котката остава жив. Всичко е поставен в кутия, и единственият начин да разбера дали котката е жива или мъртва е да го отварите кашона. Поради това, котката има 50% шанс да е жива или мъртва. Според квантовата интерпретация, докато не се отвори кутията, котката е едновременно жива и мъртва, В състояние, което изглежда нелепо.
Но според друга интерпретация,тази в черно горе.При едни и същи условия.Може да има различни резултати и едва ли не, всичко зависи от наблюдатела.При един мъртва,при друг жива.Което е още по абсурдно.Но, аз оставям на вас да си мислите,кое как е.(Все пак сме в клуб Философия)
За да се разбере по добре Колпаса,обаче е добре да се използва устройство Стърн - Герлах,при техния експеримент.
Eлектрон има спин, "Up" / горе (S = 1 / 2) и Down/ долу (S =- 1 / 2).Ако електрона премине през неравномерно(нехомогенно) магнитно поле.(преди да премине не знаем какъв ще е спина; спин =50%.)След като го премине(полето) обаче спина на електрона се орентирава,и так се отколонява от пътя си.Горе или долу.
Сега ако същия електрон(със детерминиран спин) премине отново друго устройство Стърн - Герлах,с магнитното поле на същия адрес, както по-горе.Тогава няма да има колпас,понеже състоянието му е определено и така има 100% вероятност да премине без да му се промени спина,като премине през полето.
Но(както винаги има едно НО),да предположим че електрона се движи по оста Y,със определен спин(S=1/2,gore), след като е преминало нехомогенно магнитно поле при оста Z, преминива през друго усториство на Стърн,но с магнитно поле на оста X.В този случай определеноста на спина е определена спрямо оста Z,но спряно Х не е определена.И по този начин се връщаме в първоначалното положение: ще има 50% вероятност, дали спин е ориентиран към една или друга посока по оста х.
Като имам време,ще продължа
|
Основи в Квантовата механика
