תאורית שרדינגר: תיאור, תכונות, וניסויי יישום

מאמר זה מתאר את מה שהתיאוריה של שרדינגר. תרומתו של המלומד הגדול הזה במדע המודרני, ותיאר אותם המציא ניסוי מחשבתי על חתול. בקצרה להתוות את היקף סוג זה של ידע.

ארווין שרדינגר

חתול כדת וכדין לא חי ולא מת עכשיו להעסיק בכל מקום. אודות לו לעשות סרטים לכבודו בשם הקהילה על פיזיקה ובעלי חיים, יש גם מותג של בגדים. אבל רוב האנשים מתכוונים הפרדוקס עם החתול האומלל. אבל על מייסדה, ארווין שרדינגר, נוטים לשכוח. הוא נולד בווינה, שהייתה אז חלק אוסטריה-הונגריה. הוא היה בנו של מש' משכילה והעשירה ביותר. אביו, רודולף, המיוצר לינולאום מושקע כולל המדע. אמו הייתה בתו של כימאי, וארווין קרובות הלך לשמוע הרצאת אקדמית סבו.

מכיוון שאחת הסבתות של המדען אנגלי, מאז ילדותו הוא התעניייין בשפות זרות שולט באנגלית. באופן לא מפתיע, הספר שרדינגר בכל שנה היה הכי טוב בכיתה, והאוניברסיטה שאל את השאלות הקשות. במדע, בתחילת המאה העשרים כבר זוהו פערים בין ברור יותר על ידי הפיזיקה הקלאסית ואת ההתנהגות של ננו-חלקיקים מיקרו. כדי לפתור את הסתירות עולות, וזרק את כל הכוחות של ארווין שרדינגר.

תרומה למדע

ראשית, נניח כי הפיזיקאי עוסק בתחומים רבים של מדע. עם זאת, כאשר אנו אומרים "תאוריה שרדינגר", אנחנו מתכוונים לא יצרנו אותם הוא תיאור מתמטי דק של הצבע, ואת תרומת מכניקת קוונטים. באותו זמן, הטכנולוגיה, הניסוי התיאוריה הולכים יד ביד. תצלום מפותח, ספקטרה הראשונה, גילה את תופעת הרדיואקטיביות נרשמה. חוקרים שקבלו תוצאות שהשתלבו היטב עם תיאורטיקנים: מסכימים, משלימים זה את זה, בטענה. ספר חדש נוצר ענפי המדע. העולם שיחק בצבעים שונים מאוד, ואת האנושות קיבלה חידות חדשות. למרות המורכבות של המנגנון המתמטי כדי לתאר את מה התאוריה של שרדינגר, בשפה פשוטה ככל האפשר.

בעולם הקוונטי - זה קל!

העובדה ידועה היא כי בקנה המידה של האובייקטים יש השפעה ישירה על התוצאות. חפצי עין גלויים לציית המושגים של פיסיקה קלסית. התיאוריה של שרדינגר הוא החלים על גופים בגודל של מאה עד אחד מאות ננומטרים או פחות. אבל יותר מכל זה הכול עניין של האטומים הבודדים וחלקיקים קטנים. לכן כל רכיב Microsystems יש בו זמנית תכונות של שניהם חלקיק וגל (דואליות גל-חלקיק). מן העולם החומרי אל האלקטרונים, פרוטונים, ניטרונים, וכן הלאה. נ האם משקל טמון אינרציה נלווית, מהירות, אצה. מאת גל תיאורטי - פרמטרים כגון תדירות תהודה. על מנת להבין איך אפשר בו זמנית, ולמה הם לא יכולים להיות מופרדים זה מזה, מדענים צריכים לבחון את כל הרעיון הכללי של מבנה החומר.

התיאוריה של שרדינגר משתמע באופן מתמטי, שתי תכונות אלה מחוברים דרך מבנה שנקרא פונקציית הגל. מציאת התיאור המתמטי של המושג הזה הביא פרס נובל שרדינגר. עם זאת, המשמעות הפיזית של אשר מיוחסת לו על ידי הסופר אינם תואמים את הדעות של בוהר, זומרפלד, הייזנברג איינשטיין, שייסד את הפרשנות שנקרא קופנהגן. "פרדוקס חתול" התעורר מכאן.

פונקציית הגל

כשמדובר בעולם מיקרו חלקיקים יסודיים, הם מושגים משמעות הגלומה בקנה מידה מאקרו: מסה, נפח, מהירות, גודל. ותיכנס אמינות רעועה משלה. אובייקטים בגודל זה אי אפשר לתקן אדם - אנשים הם רק בדרכים עקיפות של למידה. לדוגמא, רצועה של אור על מסך החיישן או על הסרט, את מספר הקליקים, העובי של הסרט שהופקד. כל השאר - את החישובים באזור.

התיאוריה מבוססת על משוואות שרדינגר שהובילו המדען הזה. A הוא מרכיב אינטגרלי של פונקציית הגל. זה בבירור מתאר את מאפייני סוג קוונטים של החלקיקים נחקרו. הוא האמין כי פונקציית הגל מציינת את המצב של, למשל, אלקטרון. עם זאת, היא, בניגוד לדעות של מחברו, לפיזי לא הגיוני. זהו רק כלי מתמטי נוח. מאז במאמר זה אנו מציגים את התיאוריה של מילים פשוטות שרדינגר, אומרים כי מרובע של פונקציית הגל מתאר את ההסתברות למציאת המערכת במצב קבוע מראש.

חתול כדוגמה macroobject

עם פרשנות זו, אשר נקראה קופנהגן, המחבר לא הסכים לפני סוף החיים. הוא שנא את העמימות של מושג ההסתברות, והוא התעקש על בהירות של הפונקציה עצמה, לא בכיכר.

כדוגמה לכישלון של ייצוגים כאלה, טען כי במקרה זה המיקרוקוסמוס ישפיע על-עצמים מאקרו. התאוריה של חתול שרדינגר קובעה: אם בתוך קופסא אטומה למקום אורגניזם חי (למשל, חתול) ו קפסולה עם גז רעיל, אשר פותחה כאשר יסוד רדיואקטיבי דועך, ונשארה סגור, אם ההתפלגות מתרחשת, אנו מקבלים את הפרדוקס לפני פתיחת התיבה. על פי מושגי קוונטים, האטום של יסוד רדיואקטיבי בהסתברות מסוימת בתוך פרק זמן מסוים יתפרק. לפיכך, למטרות אטומות בו זמנית, ולא איתור הטייס. וכמו התיאוריה שרדינגר, לאותה מניה של הסתברות החתול מת בו זמנית בחיים אחרת. מה אתה תסכים, זה אבסורד, לפתיחת התיבה, אנו מוצאים רק תנאים אחד של החיה. וזה במכל סגור, ליד הקפסולה הקטלנית, החתול חי או המת, כמו אינדיקטורים אלה הם דיסקרטיים ולא יגררו גרסות ביניים.

תופעה זו בפרט, אך טרם הסבר מוכח באופן מלא ללא הגבלת זמן התנאים לקביעת מצב מסוים של החתול היפותטית הניסוי הזה בבירור פרדוקסלית. עם זאת, כללי מכניקת הקוואנטים לא יכולים לשמש אובייקטים מקרוסקופיים. באופן דומה, למתוח קו בין המיקרוקוסמוס לבין הרגיל טרם קרה. אף על פי כן, חיה בגודל של חתול, אין ספק - macroobject.

היישום של מכניקת הקוונטים

כמו בכל, אפילו תיאורטית, אפקטים, זה מעלה את השאלה מה יכול להיות שימושי החתול של שרדינגר. המפץ הגדול, למשל, מבוססת על תהליכים הקשורים ניסוי מחשבתי זה. כל זה שייך במהירויות גבוהות במיוחד, מבנה su- של עניין, חקר היקום וככזה הוא הסביר כולל מכניקה קוונטית.