Դաշտի քվանտային տեսություն. Քվանտային ֆիզիկա խաբեբաների համար. էությունը պարզ բառերով. Նույնիսկ երեխան կհասկանա. Ավելի ճիշտ, հատկապես երեխա! Քվանտային տեսությունը դա ասում է

Ցույցը, որը հերքեց մեծ Իսահակ Նյուտոնի ենթադրությունները լույսի էության մասին, ապշեցուցիչ պարզ էր: Սա «կարելի է հեշտությամբ կրկնվել ամենուր, որտեղ արևը շողում է», - ասաց անգլիացի ֆիզիկոս Թոմաս Յանգը Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամներին 1803 թվականի նոյեմբերին՝ նկարագրելով այն, ինչ այժմ հայտնի է որպես կրկնակի ճեղքվածք կամ Յանգի փորձ: Յունգը դժվար արահետներ չփնտրեց և իր փորձից բուֆոն շոու չստեղծեց։ Նա պարզապես հնարեց մի նրբագեղ և վճռական փորձ՝ ցույց տալու լույսի ալիքային բնույթը՝ օգտագործելով ձեռքի տակ եղած սովորական նյութերը, դրանով իսկ հերքելով Նյուտոնի տեսությունը, որ լույսը կազմված է մարմիններից կամ մասնիկներից:

Յունգի փորձը.

Յանգի փորձ (կրկնակի ճեղքվածքով փորձ)- Թոմաս Յանգի կողմից իրականացված փորձը, որը դարձավ լույսի ալիքային տեսության փորձարարական ապացույց:

Փորձի ժամանակ մոնոխրոմատիկ լույսի ճառագայթն ուղղվում է երկու զուգահեռ ճեղքերով անթափանց էկրանի վրա, որի հետևում տեղադրված է պրոյեկցիոն էկրան։ Ճեղքերի լայնությունը մոտավորապես հավասար է արտանետվող լույսի ալիքի երկարությանը։ Պրոյեկցիոն էկրանն արտադրում է մի շարք փոփոխական միջամտության եզրեր: Լույսի միջամտությունը ապացուցում է ալիքի տեսության վավերականությունը։

Սակայն քվանտային ֆիզիկայի ծնունդը 1900-ականների սկզբին պարզ դարձրեց, որ լույսը կազմված է փոքր, անբաժանելի միավորներից կամ էներգիայի քվանտներից, որոնք մենք անվանում ենք ֆոտոններ: Յանգի փորձը, որը ցույց տվեց առանձին ֆոտոններ կամ նույնիսկ նյութի առանձին մասնիկներ, ինչպիսիք են էլեկտրոնները և նեյտրոնները, ստիպեց մարդկությանը մտածել բուն իրականության բնույթի մասին: Ոմանք նույնիսկ օգտագործել են այս փորձը՝ պնդելու, որ քվանտային աշխարհը ազդում է մարդու գիտակցության վրա՝ մտքերին մտածելու տեղիք տալով Տիեզերքի գոյաբանության մեջ մեր տեղի մասին: Բայց հասարակ փորձը կարո՞ղ է իսկապես նման փոփոխություն առաջացնել բոլորի աշխարհայացքի մեջ։

Չափման կասկածելի հայեցակարգը

Փորձի ժամանակակից մեկնաբանության մեջ մոնոխրոմատիկ լույսի ճառագայթն ուղղվում է երկու զուգահեռ ճեղքերով անթափանց էկրանի վրա, որի հետևում տեղադրված է պրոյեկցիոն էկրան: Այն գրանցում է անցքերի միջով անցնող մասնիկների ազդեցությունը։ Ֆոտոնների դեպքում սա լուսանկարչական ափսե է։ Տրամաբանորեն կարելի է ակնկալել, որ ֆոտոնները պետք է անցնեն այս կամ այն ​​ճեղքով և կուտակվեն դրանց հետևում։

Բայց դա ճիշտ չէ: Նրանք գնում են էկրանի որոշակի հատվածներ և պարզապես խուսափում են մյուսներից՝ ստեղծելով լույսի և մութի փոփոխական շերտեր՝ այսպես կոչված, միջամտության եզրեր: Դրանք առաջանում են, երբ ալիքների երկու խումբ համընկնում են միմյանց: Այնտեղ, որտեղ ալիքները նույն փուլում են, ամպլիտուդան կավելանա և կհանգեցնի ուժեղացնող միջամտության՝ թեթև շերտերի: Երբ ալիքները դուրս են փուլից, տեղի է ունենում թուլացող միջամտություն՝ մուգ եզրեր:

Բայց կա միայն մեկ ֆոտոն, որը կանցնի երկու ճեղքերով։ Դա նման է ֆոտոնին, որն անցնում է միանգամից երկու ճեղքերով և խանգարում ինքն իրեն: Սա չի տեղավորվում դասական պատկերի մեջ:

Մաթեմատիկական տեսանկյունից երկու ճեղքերով անցնող ֆոտոնը ֆիզիկական մասնիկ կամ ֆիզիկական ալիք չէ, այլ մի բան, որը կոչվում է ալիքային ֆունկցիա՝ վերացական մաթեմատիկական ֆունկցիա, որը ներկայացնում է ֆոտոնի վիճակը (այս դեպքում՝ նրա դիրքը): Ալիքային ֆունկցիան իրեն ալիքի նման է պահում: Այն հարվածում է և՛ ճեղքերին, և՛ նոր ալիքներ են բխում յուրաքանչյուրից՝ տարածվելով և ի վերջո բախվելով միմյանց: Համակցված ալիքի ֆունկցիան կարող է օգտագործվել ֆոտոնը գտնվելու վայրի հավանականությունը հաշվարկելու համար:

Jacob Biamonte, Skoltech, - այն մասին, թե ինչ կարող են անել քվանտային համակարգիչները հենց հիմա

Ֆոտոնը, ամենայն հավանականությամբ, կլինի այնտեղ, որտեղ երկու ալիքային ֆունկցիաները ստեղծում են աճող միջամտություն, և դժվար թե գտնվի թուլացող միջամտության շրջաններում: Չափումը, այս դեպքում ալիքի ֆունկցիայի փոխազդեցությունը լուսանկարչական ափսեի հետ, կոչվում է ալիքի ֆունկցիայի «փլուզում» կամ ֆոն Նեյմանի կրճատում։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում չափման ժամանակ այն վայրերից մեկում, որտեղ ֆոտոնը նյութականանում է:

Ֆոն Նեյմանի կրճատում (ալիքի ֆունկցիայի կրճատում կամ փլուզում)- օբյեկտի քվանտային վիճակի (ալիքային ֆունկցիայի) նկարագրության ակնթարթային փոփոխություն, որը տեղի է ունենում չափման ժամանակ։ Քանի որ այս գործընթացն ըստ էության ոչ տեղական է, և փոփոխության ակնթարթությունը ենթադրում է փոխազդեցությունների տարածում ավելի արագ, քան լույսի արագությունը, ենթադրվում է, որ դա ֆիզիկական գործընթաց չէ, այլ նկարագրության մաթեմատիկական մեթոդ:

Չկա մի բան, որ մարդը չնկատի

Ալիքային ֆունկցիայի այս տարօրինակ թվացող փլուզումը քվանտային մեխանիկայի բազմաթիվ դժվարությունների աղբյուր է։ Մինչ լույսի անցումը, անհնար է հստակ ասել, թե որտեղ կհայտնվի մեկ ֆոտոն: Այն կարող է հայտնվել ցանկացած վայրում՝ ոչ զրոյական հավանականությամբ։ Անհնար է նկարել ֆոտոնի ուղին աղբյուրից մինչև էկրանի մի կետ: Ֆոտոնի հետագիծը հնարավոր չէ կանխատեսել, այն նման չէ Սան Ֆրանցիսկոյից Նյու Յորք նույն ճանապարհով թռչող ինքնաթիռին:

Վերներ Հայզենբերգը, ինչպես մյուս գիտնականները, ենթադրում էր, որ իրականությունը մաթեմատիկական տեսանկյունից գոյություն չունի, քանի դեռ չկա դիտորդ:

«Օբյեկտիվ իրական աշխարհի գաղափարը, որի մասերը գոյություն ունեն ճիշտ այնպես, ինչպես ժայռերը կամ ծառերը, և անկախ նրանից՝ մենք դրանք դիտում ենք, թե ոչ, անհնար է»,- գրել է նա։ Ջոն Ուիլերը նաև օգտագործեց կրկնակի ճեղքվածքով փորձի տարբերակը՝ պնդելու, որ «ոչ մի տարրական քվանտային երևույթ իսկապես քվանտային երևույթ չէ, քանի դեռ այն չի ականատես լինել ուրիշների կողմից («դիտելի»):

Վերներ Կարլ Հայզենբերգքվանտային տեսության մի շարք հիմնարար աշխատությունների հեղինակ է. դրել է մատրիցային մեխանիկայի հիմքերը, ձևակերպել է անորոշության կապը, կիրառել է քվանտային մեխանիկայի ֆորմալիզմը ֆերոմագնիսականության, անոմալ Զեյմանի էֆեկտի և այլնի խնդիրներին։

Այնուհետև նա ակտիվորեն մասնակցել է քվանտային էլեկտրադինամիկայի (Հայզենբերգ-Պաուլիի տեսություն) և դաշտի քվանտային տեսության (S-մատրիցի տեսություն) զարգացմանը, իսկ կյանքի վերջին տասնամյակներում փորձել է ստեղծել դաշտի միասնական տեսություն։ Հայզենբերգին է պատկանում միջուկային ուժերի առաջին քվանտային մեխանիկական տեսություններից մեկը։ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի տարիներին եղել է գերմանական միջուկային նախագծի առաջատար տեսաբան։

Ջոն Արչիբալդ Ուիլերներմուծեց մի քանի տերմիններ (քվանտային փրփուր, նեյտրոնային չափավորություն), ներառյալ երկուսը, որոնք հետագայում լայն տարածում գտան գիտության և ֆանտաստիկայի մեջ՝ սև խոռոչ և որդնանցք։

Սակայն քվանտային տեսությունը բոլորովին չի հստակեցնում, թե ինչ պետք է լինի «չափումը»: Այն պարզապես ենթադրում է, որ չափիչ սարքը պետք է լինի դասական, առանց սահմանելու, թե որտեղ է դասական և կեղծ չափումների միջև ընկած նուրբ գիծը: Սա հիմք է տալիս այն գաղափարի կողմնակիցների առաջացմանը, որ մարդու գիտակցությունն առաջացնում է ալիքային ֆունկցիայի փլուզում։ 2018 թվականի մայիսին Հենրի Սթեփը և նրա գործընկերները պնդում էին, որ կրկնակի ճեղքվածքով փորձը և դրա ժամանակակից տարբերակները ենթադրում են, որ «գիտակից դիտորդը կարող է անփոխարինելի լինել» քվանտային տեսությունը և այն գաղափարը, որ յուրաքանչյուր մարդու միտքը նյութական աշխարհի հիմքում ընկած է:

Բայց այս փորձերը էմպիրիկ ապացույցներ չեն: Կրկնակի ճեղքվածքի փորձի ժամանակ ընդամենը կարող եք հաշվարկել հավանականությունը: Եթե ​​փորձի ժամանակ հավանականությունը հայտնվի տասնյակ հազարավոր միանման ֆոտոնների մեջ, ապա կարելի է պնդել, որ ալիքի ֆունկցիան փլուզվում է` շնորհիվ կասկածելի գործընթացի, որը կոչվում է չափում: Դա այն ամենն է, ինչ կարելի է անել:

Անկախ անձից

Բացի այդ, Յանգի փորձը մեկնաբանելու այլ եղանակներ կան: Օրինակ՝ դը Բրոյլի-Բոմի տեսությունը, որն ասում է, որ իրականությունը և՛ ալիք է, և՛ մասնիկ։ Իսկ ֆոտոնը միշտ որոշակի սկզբնական դիրքով ուղղվում է դեպի կրկնակի ճեղք ու անցնում այս կամ այն ​​ճեղքով։ Հետևաբար, յուրաքանչյուր ֆոտոն ունի հետագիծ: Սա կոչվում է փորձնական ալիքի տարածում, որն անցնում է երկու ճեղքերով, տեղի է ունենում միջամտություն, այնուհետև փորձնական ալիքն ուղղում է ֆոտոնը ուժեղացնող միջամտության շրջան։

Բոհմյան հետագծեր երկու ճեղքերով անցնող էլեկտրոնի համար: Նմանատիպ պատկեր է ստացվել նաև միայնակ ֆոտոնների թույլ չափումներից:Պատկեր՝ քվանտային ֆիզիկա

Ի լրումն ալիքի ֆունկցիայի բոլոր հնարավոր կոնֆիգուրացիաների տարածության մեջ, դը Բրոլի-Բոմի տեսությունը պնդում է իրական կոնֆիգուրացիա, որը գոյություն ունի նույնիսկ առանց չափման: Նրանում ալիքի ֆունկցիան սահմանված է երկու ճեղքերի համար, սակայն յուրաքանչյուր մասնիկ ունի հստակ սահմանված հետագիծ, որն անցնում է ուղիղ մեկ ճեղքով։ Դետեկտորի էկրանի վրա մասնիկի վերջնական դիրքը և այն ճեղքը, որով այն անցնում է, որոշվում է մասնիկի սկզբնական դիրքով: Նման սկզբնական դիրքը անհայտ է կամ անվերահսկելի է փորձարարի կողմից, այնպես որ հայտնաբերման օրինաչափության մեջ պատահականության տեսք կա:

1979 թվականին Քրիս Դյուդնին և Բիրբեկ քոլեջի իր գործընկերները մոդելավորեցին երկու ճեղքերով անցնող մասնիկների տեսական հետագծերը։ Վերջին տասնամյակում փորձարարները համոզվեցին, որ նման հետագծեր գոյություն ունեն, թեև օգտագործելով բավականին հակասական մեթոդ, որը կոչվում է թույլ չափում: Չնայած հակասություններին, փորձերը ցույց են տալիս, որ դը Բրոլի-Բոմի տեսությունը բացատրում է քվանտային աշխարհի վարքը։

Բիրքբեկ (Լոնդոնի համալսարան)- գիտահետազոտական ​​և ուսումնական հաստատություն՝ երեկոյան դասընթացներով, որը մասնագիտացած է բարձրագույն կրթության ապահովման ոլորտում. Մտնում է Լոնդոնի համալսարանի կազմի մեջ։

Այս չափումների էականն այն է, որ տեսությունը դիտորդների, չափումների կամ մարդկային մասնակցության կարիք չունի:

Այսպես կոչված փլուզման տեսությունները պնդում են, որ ալիքային ֆունկցիաների փլուզումը տեղի է ունենում պատահականորեն: Որքան շատ մասնիկներ լինեն քվանտային համակարգում, այնքան ավելի հավանական է: Դիտորդները պարզապես արձանագրում են արդյունքը։ Վիեննայի համալսարանի Մարկուս Արնդտի թիմը փորձարկեց այս տեսությունները՝ ճեղքերով ավելի ու ավելի մեծ մասնիկներ ուղարկելով: Փլուզման տեսությունները պնդում են, որ երբ նյութի մասնիկները դառնում են որոշակի քանակից ավելի զանգված, նրանք չեն կարող մնալ քվանտային դաշտում՝ միաժամանակ անցնելով երկու ճեղքերով, դա կկործանի միջամտության օրինաչափությունը: Արնդտի թիմը ճեղքերի միջով ուղարկեց ավելի քան 800 ատոմ ունեցող մասնիկ, և լույսի ինտենսիվության վերաբաշխում տեղի ունեցավ: Կրիտիկական արժեքի որոնումները շարունակվում են։

Ռոջեր Պենրոուզն ունի փլուզման տեսության իր տարբերակը՝ որքան մեծ է քվանտային դաշտում գտնվող օբյեկտի զանգվածը, այնքան ավելի արագ է այն փոխվելու մի վիճակից մյուսը՝ գրավիտացիոն անկայունության պատճառով: Կրկին, սա տեսություն է, որը չի պահանջում մարդու միջամտություն: Գիտակցությունը դրա հետ կապ չունի։ Սանտա Բարբարայի Կալիֆոռնիայի համալսարանի Դիրկ Բոումիսթերը փորձարկում է Փենրոուզի գաղափարը Յանգի փորձով։

Ըստ էության, գաղափարն այն է, որ ոչ միայն ստիպել ֆոտոնին անցնել երկու ճեղքերով, այլ ստիպել ճեղքերից մեկին սուպերպոզիցիային՝ միաժամանակ երկու տեղով: Ըստ Փենրոուզի, տեղահանված ճեղքը կա՛մ կմնա սուպերպոզիցիային, կա՛մ կփլուզվի, երբ ֆոտոնն անցնի, ինչը կհանգեցնի տարբեր տեսակի միջամտությունների: Փլուզումը կախված կլինի ճաքերի չափից: Bouwmeester-ը աշխատել է այս փորձի վրա մեկ տասնամյակ և շուտով կկարողանա հաստատել կամ հերքել Փենրոուզի պնդումները:

Քվանտային համակարգիչը կբացահայտի գենետիկայի առեղծվածները

Եթե ​​որևէ հեղափոխական բան տեղի չունենա, այս փորձերը ցույց կտան, որ մենք դեռ չենք կարող հավակնել իրականության էության բացարձակ իմացությանը: Թեկուզ փորձերը մաթեմատիկորեն կամ փիլիսոփայական մոտիվացված լինեն։ Իսկ նյարդաբանների և փիլիսոփաների եզրակացությունները, ովքեր համաձայն չեն քվանտային տեսության էության հետ և պնդում են, որ ալիքային ֆունկցիաների փլուզումը տեղի է ունենում լավագույն դեպքում վաղաժամ է, իսկ վատագույն դեպքում՝ սխալ և միայն մոլորեցնում է բոլորին:

Ֆիզիկան մեզ տալիս է օբյեկտիվ պատկերացում մեզ շրջապատող աշխարհի մասին, և նրա օրենքները բացարձակ են և կիրառվում են բոլոր մարդկանց համար առանց բացառության՝ անկախ սոցիալական կարգավիճակից և անձերից:

Բայց այս գիտության նման ըմբռնումը միշտ չէ, որ առկա է եղել: 19-րդ դարի վերջում առաջին անհիմն քայլերն արվեցին դասական ֆիզիկայի օրենքների վրա հիմնված սև ֆիզիկական մարմնի ճառագայթման տեսության ստեղծման ուղղությամբ։ Այս տեսության օրենքներից հետևեց, որ նյութը պետք է արձակի որոշակի էլեկտրամագնիսական ալիքներ ցանկացած ջերմաստիճանում, ամպլիտուդիան իջեցնի բացարձակ զրոյի և կորցնի իր հատկությունները։ Այլ կերպ ասած, ջերմային հավասարակշռությունը ճառագայթման և կոնկրետ տարրի միջև անհնար էր։ Սակայն նման հայտարարությունը հակասում էր իրական առօրյա փորձին։

Քվանտային ֆիզիկան կարելի է ավելի մանրամասն և հասկանալի բացատրել հետևյալ կերպ. Գոյություն ունի բացարձակ սև մարմնի սահմանում, որն ունակ է կլանել ցանկացած ալիքի սպեկտրի էլեկտրամագնիսական ճառագայթում։ Նրա ճառագայթման երկարությունը որոշվում է միայն նրա ջերմաստիճանով։ Բնության մեջ չեն կարող լինել բացարձակ սև մարմիններ, որոնք համապատասխանում են անցք ունեցող անթափանց փակ նյութին։ Երբ ջեռուցվում է, տարրի ցանկացած կտոր սկսում է փայլել, և աստիճանի հետագա աճով այն դառնում է կարմիր, այնուհետև սպիտակ: Գույնը գործնականում կախված չէ նյութի հատկություններից, բացարձակապես սև մարմնի համար այն բնութագրվում է բացառապես իր ջերմաստիճանով.

Ծանոթագրություն 1

Քվանտային հայեցակարգի զարգացման հաջորդ փուլը Ա.Էյնշտեյնի ուսմունքն էր, որը հայտնի է Պլանկի վարկածով։

Այս տեսությունը գիտնականին հնարավորություն է տվել բացատրել եզակի ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի բոլոր օրենքները, որոնք չեն տեղավորվում դասական ֆիզիկայի սահմաններում։ Այս գործընթացի էությունը էլեկտրամագնիսական ճառագայթման արագ էլեկտրոնների ազդեցության տակ նյութի անհետացումն է։ Արտանետվող տարրերի էներգիան կախված չէ կլանված ճառագայթման գործակիցից և որոշվում է նրա բնութագրերով։ Այնուամենայնիվ, արտանետվող էլեկտրոնների թիվը կախված է ճառագայթների հագեցվածությունից

Կրկնվող փորձերը շուտով հաստատեցին Էյնշտեյնի ուսմունքները ոչ միայն ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի և լույսի, այլև ռենտգենյան ճառագայթների և գամմա ճառագայթների հետ: Ա.Կոմպտոնի էֆեկտը, որը հայտնաբերվեց 1923 թվականին, հանրությանը ներկայացրեց նոր փաստեր որոշակի ֆոտոնների գոյության մասին՝ ազատ, փոքր էլեկտրոնների վրա էլեկտրամագնիսական ճառագայթման առաձգական ցրման դասավորության միջոցով, որն ուղեկցվում է տիրույթի և ալիքի երկարության մեծացմամբ:

Դաշտի քվանտային տեսություն

Այս դոկտրինան թույլ է տալիս մեզ որոշել քվանտային համակարգերի ներդրման գործընթացը գիտության մեջ կոչվող ազատության աստիճաններ, որոնք ենթադրում են որոշակի թվով անկախ կոորդինատներ, որոնք չափազանց կարևոր են մեխանիկական հայեցակարգի ընդհանուր շարժումը ցույց տալու համար:

Պարզ խոսքերով, այս ցուցանիշները շարժման հիմնական բնութագրերն են: Հարկ է նշել, որ տարրական մասնիկների ներդաշնակ փոխազդեցության ոլորտում հետաքրքիր բացահայտումներ են արել հետազոտող Սթիվեն Վայնբերգը, ով հայտնաբերել է չեզոք հոսանքը, այն է՝ լեպտոնների և քվարկների փոխհարաբերությունների սկզբունքը։ 1979 թվականին իր հայտնագործության համար ֆիզիկոսը դարձավ Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր։

Քվանտային տեսության մեջ ատոմը բաղկացած է միջուկից և էլեկտրոնների հատուկ ամպից։ Այս տարրի հիմքը ներառում է բուն ատոմի գրեթե ամբողջ զանգվածը՝ ավելի քան 95 տոկոս: Միջուկն ունի բացառապես դրական լիցք, որը սահմանում է այն քիմիական տարրը, որի մասն է կազմում հենց ատոմը։ Ատոմի կառուցվածքի ամենաանսովոր բանն այն է, որ միջուկը, թեև այն կազմում է իր գրեթե ամբողջ զանգվածը, պարունակում է իր ծավալի միայն տասնհազարերորդ մասը: Այստեղից հետևում է, որ ատոմում իսկապես շատ քիչ խիտ նյութ կա, իսկ մնացած տարածքը զբաղեցնում է էլեկտրոնային ամպը։

Քվանտային տեսության մեկնաբանությունները՝ փոխլրացման սկզբունքը

Քվանտային տեսության արագ զարգացումը հանգեցրել է այնպիսի տարրերի վերաբերյալ դասական պատկերացումների արմատական ​​փոփոխության.

• նյութի կառուցվածքը;
• տարրական մասնիկների շարժում;
• պատճառականություն;
• տարածություն;
• ժամանակ;
• ճանաչողության բնույթը.

Մարդկանց գիտակցության նման փոփոխությունները նպաստեցին աշխարհի պատկերի արմատական ​​վերափոխմանը ավելի հստակ հասկացության։ Նյութական մասնիկի դասական մեկնաբանությունը բնութագրվում էր շրջակա միջավայրից հանկարծակի արտազատմամբ, սեփական շարժման առկայությամբ և տարածության մեջ որոշակի դիրքով:

Քվանտային տեսության մեջ տարրական մասնիկը սկսեց ներկայացվել որպես համակարգի ամենակարևոր մաս, որում այն ​​ներառված էր, բայց միևնույն ժամանակ չուներ իր սեփական կոորդինատներն ու իմպուլսը։ Շարժման դասական ճանաչման մեջ առաջարկվել է տարրերի փոխանցում, որոնք նույնական են մնացել իրենց հետ՝ նախապես ծրագրված հետագծով։

Մասնիկների բաժանման ոչ միանշանակ բնույթը ստիպում էր հրաժարվել շարժման նման տեսլականից: Դասական դետերմինիզմը վիճակագրական ուղղությանը զիջեց առաջատար դիրքը։ Եթե ​​նախկինում տարրի ամբողջ ամբողջությունն ընկալվում էր որպես բաղադրիչ մասերի ընդհանուր քանակ, ապա քվանտային տեսությունը որոշում էր ատոմի անհատական ​​հատկությունների կախվածությունը համակարգից։

Ինտելեկտուալ գործընթացի դասական ըմբռնումն ուղղակիորեն կապված էր նյութական առարկայի՝ որպես ինքնին լիովին գոյություն ունեցող ընկալման հետ:

Քվանտային տեսությունը ցույց է տվել.

• օբյեկտի մասին գիտելիքների կախվածություն;
• հետազոտական ​​ընթացակարգերի անկախություն;
• գործողությունների ամբողջականությունը մի շարք վարկածների վրա.

Ծանոթագրություն 2

Այս հասկացությունների իմաստը ի սկզբանե հեռու էր պարզ լինելուց, և, հետևաբար, քվանտային տեսության հիմնական դրույթները միշտ ստացել են տարբեր մեկնաբանություններ, ինչպես նաև տարբեր մեկնաբանություններ:

Քվանտային վիճակագրություն

Քվանտային և ալիքային մեխանիկայի զարգացմանը զուգահեռ արագ զարգանում էին քվանտային տեսության այլ բաղադրիչներ՝ քվանտային համակարգերի վիճակագրությունը և վիճակագրական ֆիզիկան, որը ներառում էր հսկայական քանակությամբ մասնիկներ։ Հատուկ տարրերի շարժման դասական մեթոդների հիման վրա ստեղծվել է դրանց ամբողջականության վարքագծի տեսություն՝ դասական վիճակագրություն։

Քվանտային վիճակագրության մեջ բացարձակապես հնարավոր չէ տարբերակել նույն բնույթի երկու մասնիկները, քանի որ այս անկայուն հայեցակարգի երկու վիճակները միմյանցից տարբերվում են միայն նույնական ազդեցության սկզբունքի վրա նույնական ազդեցության մասնիկների վերադասավորմամբ։ Ահա թե ինչպես են քվանտային համակարգերը հիմնականում տարբերվում դասական գիտական ​​համակարգերից։

Քվանտային վիճակագրության հայտնաբերման կարևոր արդյունք է այն պնդումը, որ ցանկացած համակարգի մաս կազմող յուրաքանչյուր մասնիկ նույնական չէ նույն տարրին: Սա ենթադրում է համակարգերի որոշակի հատվածում նյութական օբյեկտի առանձնահատկությունները որոշելու առաջադրանքի կարևորությունը:

Տարբերությունը քվանտային ֆիզիկայի և դասականի միջև

Այսպիսով, քվանտային ֆիզիկայի աստիճանական հեռանալը դասական ֆիզիկայից բաղկացած է ժամանակի և տարածության մեջ տեղի ունեցող առանձին իրադարձությունների բացատրությունից հրաժարվելուց և վիճակագրական մեթոդի կիրառումից իր հավանականության ալիքներով:

Ծանոթագրություն 3

Դասական ֆիզիկայի նպատակն է նկարագրել առանձին առարկաներ որոշակի ոլորտում և ձևակերպել օրենքներ, որոնք կարգավորում են այդ առարկաների փոփոխությունը ժամանակի ընթացքում:

Քվանտային ֆիզիկան գիտության մեջ առանձնահատուկ տեղ է գրավում ֆիզիկական գաղափարների գլոբալ ըմբռնման մեջ։ Մարդկային մտքի ամենահիշարժան ստեղծագործություններից է հարաբերականության տեսությունը՝ ընդհանուր և հատուկ, որը ուղղությունների բոլորովին նոր հայեցակարգ է, որը միավորում է էլեկտրադինամիկան, մեխանիկա և ձգողականության տեսությունը:

Քվանտային տեսությունը կարողացավ վերջապես խզել կապերը դասական ավանդույթների հետ՝ ստեղծելով նոր, ունիվերսալ լեզու և մտածելակերպի անսովոր ոճ՝ թույլ տալով գիտնականներին ներթափանցել միկրոաշխարհ իր էներգետիկ բաղադրիչներով և տալ դրա ամբողջական նկարագրությունը՝ ներմուծելով առանձնահատկություններ, որոնք բացակայում էին դասական ֆիզիկայում: Այս բոլոր մեթոդները, ի վերջո, հնարավորություն տվեցին ավելի մանրամասն հասկանալ բոլոր ատոմային գործընթացների էությունը, և միևնույն ժամանակ, հենց այս տեսությունն էր, որ գիտության մեջ մտցրեց պատահականության և անկանխատեսելիության տարր:

ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ

ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ

տեսությունը, որի հիմքերը 1900 թվականին դրել է ֆիզիկոս Մաքս Պլանքը։ Համաձայն այս տեսության՝ ատոմները միշտ ճառագայթման էներգիա են արձակում կամ ստանում միայն մասերով, ընդհատումներով, մասնավորապես՝ որոշակի քվանտներում (էներգիայի քվանտա), որոնց էներգիայի քանակը հավասար է տատանումների հաճախականությանը (լույսի արագությունը բաժանված ալիքի երկարության վրա): ճառագայթման համապատասխան տեսակը՝ բազմապատկված Պլանկի գործողությամբ (տես. հաստատուն, միկրոֆիզիկա,և Քվանտային մեխանիկա).Քվանտային տեսությունը դրվել է (Էյնշտեյնի կողմից)՝ որպես լույսի քվանտային տեսության (լույսի կորպուսկուլյար տեսություն) հիմք, ըստ որի լույսը բաղկացած է նաև լույսի արագությամբ շարժվող քվանտներից (լույսի քվանտա, ֆոտոններ)։

Փիլիսոփայական հանրագիտարանային բառարան. 2010 .

Տեսեք, թե ինչ է «Քվանտային տեսությունը» այլ բառարաններում.

Այն ունի հետևյալ ենթաբաժինները (ցանկը թերի է). Քվանտային մեխանիկա Հանրահաշվական քվանտային տեսություն Քվանտային դաշտի տեսություն Քվանտային էլեկտրադինամիկա Քվանտային քրոմոդինամիկա Քվանտային թերմոդինամիկա Քվանտային գրավիտացիա Գերլարերի տեսություն Տես նաև... ... Վիքիպեդիա

ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ , տեսություն, որը հարաբերականության տեսության հետ զուգակցվել է 20-րդ դարի ընթացքում ֆիզիկայի զարգացման հիմքում։ Այն նկարագրում է ՆԱՏԵՐԻ և ԷՆԵՐԳԻԱՅԻ փոխհարաբերությունները ԿՈԼՈՐՏԱՅԻՆ կամ ենթաատոմային մասնիկների մակարդակում, ինչպես նաև... ... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

քվանտային տեսություն- Հետազոտության մեկ այլ միջոց է նյութի և ճառագայթման փոխազդեցության ուսումնասիրությունը: «Քվանտ» տերմինը կապված է Մ. Պլանկի անվան հետ (1858, 1947): Սա «սև մարմնի» խնդիրն է (վերացական մաթեմատիկական հասկացություն այն օբյեկտի համար, որը կուտակում է ամբողջ էներգիան... Արևմտյան փիլիսոփայությունն իր սկզբնավորումից մինչև մեր օրերը

Միավորում է քվանտային մեխանիկա, քվանտային վիճակագրություն և դաշտի քվանտային տեսություն... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան

Համատեղում է քվանտային մեխանիկա, քվանտային վիճակագրություն և դաշտի քվանտային տեսություն։ * * * ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ տեսություն Քվանտային տեսությունը միավորում է քվանտային մեխանիկա (տես ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՄԵԽԱՆԻԿԱ), քվանտային վիճակագրություն (տես ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՎԻՃԱԿԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ) և դաշտի քվանտային տեսություն... ... Հանրագիտարանային բառարան

քվանտային տեսություն- kvantinė teorija statusas T sritis fizika atitikmenys՝ անգլ. քվանտային տեսություն vok. Quantentheorie, f rus. քվանտային տեսություն, f pranc. théorie des quanta, f; théorie quantique, f … Fizikos terminų žodynas

Ֆիզ. տեսություն, որը միավորում է քվանտային մեխանիկան, քվանտային վիճակագրությունը և դաշտի քվանտային տեսությունը։ Այս ամենը հիմնված է ճառագայթման դիսկրետ (անջատված) կառուցվածքի գաղափարի վրա: Համաձայն քվանտային տեսության՝ ցանկացած ատոմային համակարգ կարող է տեղակայվել որոշակի... ... Բնական գիտություն. Հանրագիտարանային բառարան

Դաշտի քվանտային տեսությունը անսահման թվով ազատության աստիճաններով համակարգերի քվանտային տեսություն է (ֆիզիկական դաշտեր (Տե՛ս Ֆիզիկական դաշտեր))։ Qt.p., որն առաջացել է որպես քվանտային մեխանիկայի ընդհանրացում (Տե՛ս Քվանտային մեխանիկա)՝ կապված նկարագրության խնդրի հետ... ... Խորհրդային մեծ հանրագիտարան

- (QFT), հարաբերական քվանտ։ ֆիզիկայի տեսություն համակարգեր՝ անսահման թվով ազատության աստիճաններով։ Նման էլեկտրական համակարգի օրինակ. մագ. դաշտ, որի ամբողջական նկարագրության համար ժամանակի ցանկացած պահի անհրաժեշտ է սահմանել էլեկտրական ինտենսիվությունները: և մագ. դաշտերը յուրաքանչյուր կետում... Ֆիզիկական հանրագիտարան

ԴԱՇՏԻ ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ. Բովանդակություն՝ 1. Քվանտային դաշտեր................. 3002. Ազատ դաշտեր և ալիք-մասնիկ երկակիություն................... 3013 թ. Փոխազդեցության դաշտեր.........3024. Խանգարումների տեսություն............... 3035. Դիվերգենցիաներ և... ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

Գրքեր

• Քվանտային տեսություն
• Քվանտային տեսություն, Bohm D.. Գիրքը համակարգված կերպով ներկայացնում է ոչ հարաբերական քվանտային մեխանիկա: Հեղինակը հանգամանորեն վերլուծում է ֆիզիկական բովանդակությունը և մանրամասն ուսումնասիրում կարևորագույններից մեկի մաթեմատիկական ապարատը...
• Դաշտի քվանտային տեսություն Առաջացում և զարգացում Ծանոթություն ամենամաթեմատիկացված և վերացական ֆիզիկական տեսություններից մեկին Թիվ 124, Գրիգորիև Վ. Քվանտային տեսությունը մեր ժամանակի ֆիզիկական տեսություններից ամենաընդհանուրն է և ամենախորը: Այն մասին, թե ինչպես են փոխվել նյութի մասին ֆիզիկական պատկերացումները, ինչպես է առաջացել քվանտային մեխանիկան, իսկ հետո՝ քվանտային...

Այս հարցով հետաքրքրվողներին խորհուրդ չեմ տալիս ծանոթանալ Վիքիպեդիայի նյութերին։
Ի՞նչ լավ բաներ կկարդանք այնտեղ։ Վիքիպեդիան նշում է, որ «դաշտի քվանտային տեսությունը» «ֆիզիկայի մի ճյուղ է, որն ուսումնասիրում է անսահման մեծ թվով ազատության աստիճաններով քվանտային համակարգերի վարքագիծը՝ քվանտային (կամ քվանտացված) դաշտեր. միկրոմասնիկների, դրանց փոխազդեցությունների և փոխակերպումների նկարագրության տեսական հիմքն է»։

1. Քվանտային դաշտի տեսություն. Առաջին խաբեությունը. Ուսումնասիրելն այն է, ինչ ասես, այլ գիտնականների կողմից արդեն հավաքված տեղեկատվության ստացում և յուրացում: Երևի «հետազոտություն» են նկատի ունեցել։

2. Դաշտի քվանտային տեսություն. Երկրորդ խաբեությունը. Այս տեսության ոչ մի տեսական օրինակում չկա և չի կարող լինել անսահման մեծ թվով ազատության աստիճաններ։ Ազատության աստիճանների վերջավոր թվից անցումը անսահման թվի պետք է ուղեկցվի ոչ միայն քանակական, այլև որակական օրինակներով։ Գիտնականները հաճախ կատարում են հետևյալ ձևի ընդհանրացումները. Ընդ որում, եթե հեղինակը, որպես կանոն, լուծել է (կամ գրեթե լուծել է) խնդիրը N=2-ի համար, նրան թվում է, թե կատարել է ամենադժվարը։

3. Դաշտի քվանտային տեսություն. Երրորդ խաբեությունը. «Քվանտային դաշտը» և «քվանտացված դաշտը» երկու մեծ տարբերություններ են: Ինչպես գեղեցիկ կնոջ և զարդարված կնոջ միջև:

4. Քվանտային դաշտի տեսություն՝ չորրորդ խաբեությունը։ Միկրոմասնիկների փոխակերպման մասին. Եվս մեկ տեսական սխալ.

5. Քվանտային դաշտի տեսություն. Հինգերորդ խաբեությունը: Մասնիկների ֆիզիկան որպես այդպիսին գիտություն չէ, այլ շամանիզմ։

Շարունակեք կարդալ:
«Դաշտի քվանտային տեսությունը միակ փորձարարորեն հաստատված տեսությունն է, որը կարող է նկարագրել և կանխատեսել տարրական մասնիկների վարքագիծը բարձր էներգիաների դեպքում (այսինքն՝ նրանց հանգստի էներգիայից զգալիորեն ավելի բարձր էներգիաների դեպքում):

6. Քվանտային դաշտի տեսություն. Վեցերորդ խաբեությունը: Դաշտի քվանտային տեսությունը փորձնականորեն չի հաստատվել։

7. Քվանտային դաշտի տեսություն. Յոթերորդ խաբեությունը: Կան տեսություններ, որոնք ավելի համահունչ են փորձարարական տվյալներին, և դրանց առնչությամբ մենք նույնքան «ողջամիտ» կարող ենք ասել, որ դրանք հաստատվում են փորձարարական տվյալներով։ Հետևաբար, դաշտի քվանտային տեսությունը «հաստատված» տեսություններից «միակ» չէ։

8. Դաշտի քվանտային տեսություն՝ ութերորդ խաբեությունը։ Դաշտի քվանտային տեսությունն ի վիճակի չէ որևէ բան կանխատեսելու։ Այս տեսությամբ ոչ մի իրական փորձնական արդյունք չի կարող «հաստատվել» «փաստից հետո», էլ ուր մնաց, որ դրա օգնությամբ ամեն ինչ կարելի էր ապրիորի հաշվարկել։ Ժամանակակից տեսական ֆիզիկան ներկա փուլում բոլոր «կանխատեսումները» անում է հայտնի աղյուսակների, սպեկտրների և նմանատիպ փաստական ​​նյութերի հիման վրա, որոնք դեռևս որևէ կերպ չեն «կարվել» պաշտոնապես ընդունված և ճանաչված տեսություններից որևէ մեկով։

9. Քվանտային դաշտի տեսություն. Իններորդ խաբեությունը: Մնացած էներգիայից զգալիորեն ավելի բարձր էներգիաների դեպքում քվանտային տեսությունը ոչ միայն ոչինչ չի տալիս, այլև այդպիսի էներգիաների դեպքում խնդրի ձևակերպումն անհնար է ֆիզիկայի ժամանակակից վիճակում: Փաստն այն է, որ դաշտի քվանտային տեսությունը, ինչպես ոչ քվանտային դաշտի տեսությունը, ինչպես ներկայումս ընդունված տեսություններից որևէ մեկը, չի կարող պատասխանել պարզ հարցերին. «Ո՞րն է էլեկտրոնի առավելագույն արագությունը»: , ինչպես նաև «Հավասարա՞ր է որևէ այլ մասնիկի առավելագույն արագությանը» հարցին։
Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը նշում է, որ ցանկացած մասնիկի առավելագույն արագությունը հավասար է լույսի արագությանը վակուումում, այսինքն՝ այդ արագությունը հնարավոր չէ հասնել։ Բայց այս դեպքում տեղին է հարցը. «Ի՞նչ արագության կարելի է հասնել»:
Պատասխան չկա. Քանի որ Հարաբերականության տեսության պնդումը ճիշտ չէ, և այն ստացվել է սխալ հիմքերից, սխալ մաթեմատիկական հաշվարկներից՝ հիմնված ոչ գծային փոխակերպումների թույլատրելիության մասին սխալ պատկերացումների վրա։

Ի դեպ, Վիքիպեդիան ընդհանրապես մի կարդա։ Երբեք: Իմ խորհուրդը ձեզ.

ՊԱՏԱՍԽԱՆԸ ՊԻՐՈՏԵԽՆԻԿԻՆ

Կոնկրետ այս համատեքստում ես գրեցի, որ ՎԻՔԻՊԵԴԻԱՅՈՒՄ ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ԴԱՇՏԻ ՏԵՍՈՒԹՅԱՆ նկարագրությունը խաբեություն է։
Իմ եզրակացությունը հոդվածից. «Մի կարդացեք Վիքիպեդիա. Երբեք: Իմ խորհուրդը ձեզ»:
Ինչպե՞ս, հիմնվելով Վիքիպեդիայի որոշ հոդվածների գիտական ​​բնույթի իմ հերքումից, դուք եզրակացրիք, որ ես «գիտնականներին չեմ սիրում»։

Ի դեպ, ես երբեք չեմ պնդել, որ «դաշտի քվանտային տեսությունը խաբեություն է»։
Ճիշտ հակառակը։ Դաշտի քվանտային տեսությունը փորձարարական վրա հիմնված տեսություն է, որը բնականաբար այնքան անիմաստ չէ, որքան Հարաբերականության հատուկ կամ ընդհանուր տեսությունը:
ԲԱՅՑ ԴԵՌ՝ քվանտային տեսությունը ՍԽԱԼ Է այն երևույթները, որոնք ԿԱՐՈՂ ԵՆ ՍՏԱՑՎԵԼ ՈՐՊԵՍ ՀԵՏԵՎԱՆՔՆԵՐԻ ՊՈՍՏՈՒԼԱՑՄԱՆ ՄԱՍՈՒՄ:

Տաք մարմինների ճառագայթման քվանտային (քվանտացված - ավելի ճիշտ և ճիշտ) բնույթը որոշվում է ոչ թե դաշտի քվանտային բնույթով, որպես այդպիսին, այլ տատանողական իմպուլսների առաջացման դիսկրետ բնույթով, այսինքն՝ ՀԱՇՎԵԼԻ ԷԼԵԿՏՐՈՆՆԵՐԻ ԹԻՎ. ԱՆՑՈՒՄՆԵՐ մի ուղեծրից մյուսը - մի կողմից և տարբեր ուղեծրերի ԷՆԵՐԳԵՏԻԱՅԻ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՏԱՐԲԵՐՈՒԹՅՈՒՆԸ:
Ֆիքսված տարբերությունը որոշվում է ատոմներում և մոլեկուլներում էլեկտրոնների շարժումների հատկություններով։
Այս հատկությունները պետք է ուսումնասիրվեն փակ դինամիկ համակարգերի մաթեմատիկական ապարատի միջոցով:
Ես արեցի դա.
Տես հոդվածները վերջում:
Ես ցույց տվեցի, որ ԷԼԵԿՏՐՈՆԱՅԻՆ ՕԲԻՏԱՆԵՐԻ ԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅՈՒՆԸ կարելի է բացատրել սովորական էլեկտրադինամիկայից՝ հաշվի առնելով էլեկտրամագնիսական դաշտի սահմանափակ արագությունը։ Նույն պայմաններից տեսականորեն կարելի է կանխատեսել ջրածնի ատոմի երկրաչափական չափերը։
Ջրածնի ատոմի առավելագույն արտաքին տրամագիծը սահմանվում է որպես շառավիղից երկու անգամ, իսկ շառավիղը համապատասխանում է էլեկտրոնի պոտենցիալ էներգիային, որը հավասար է E=mc^2/2 (em-ce-) կինետիկ էներգիային: քառակուսի կիսով չափ):

1. Բուգրով Ս.Վ., Ժմուդ Վ.Ա. Ոչ գծային շարժումների մոդելավորում ֆիզիկայի դինամիկ խնդիրներում // ՀԱՊՀ գիտական ​​աշխատանքների ժողովածու. Նովոսիբիրսկ 2009. 1 (55). էջ 121 – 126։
2. Ժմուդ Վ.Ա., Բուգրով Ս.Վ. Էլեկտրոնների շարժումների մոդելավորում ատոմի ներսում ոչ քվանտային ֆիզիկայի հիման վրա։ // IASTED 18-րդ միջազգային կոնֆերանսի «Կիրառական սիմուլյացիա և մոդելավորում» նյութեր (ASM 2009): սեպտ. 7-9, 2009. Palma de Mallorka, Իսպանիա. P.17 – 23.
3. Ժմուդ Վ.Ա. Ջրածնի ատոմում էլեկտրոնի շարժման մոդելավորման ոչ հարաբերական ոչ քվանտային մոտեցման հիմնավորումը // NSTU գիտական ​​աշխատությունների ժողովածու. Նովոսիբիրսկ 2009. 3 (57). էջ 141 – 156։

Ի դեպ, «Ինչու՞ եք այդքան շատ չեք սիրում գիտնականներին» հարցի հնարավոր պատասխանների թվում.

ՈՐՈՏԵՎ ԵՍ ՍԻՐՈՒՄ ԵՄ ԳԻՏՈՒԹՅՈՒՆԸ։

Կատակները մի կողմ. գիտնականները չպետք է ձգտեն սիրո կամ չսիրո: Նրանք պետք է ձգտեն ճշմարտությանը։ Ես «խելքով եմ սիրում» ճշմարտությանը ձգտողներին՝ անկախ նրանից՝ գիտնական են, թե ոչ։ Այսինքն՝ ՀԱՍՏԱՏԵԼ ԵՄ։ Սա չէ պատճառը, որ ես սիրում եմ իմ սրտով: Ոչ ճշմարտության հետամուտ լինելու համար: Էյնշտեյնը ձգտում էր ճշմարտության, բայց ոչ միշտ, ոչ ամենուր: Հենց որ նա որոշեց ձգտել ապացուցել իր տեսության անսխալականությունը, նա ամբողջովին մոռացավ ճշմարտության մասին։ Դրանից հետո, որպես գիտնական, նա բավականին խամրեց իմ աչքերում։ Նա պետք է ավելի խորը մտածեր գրավիտացիոն ոսպնյակների գազային բնույթի, տեղեկատվության հետաձգման «փոստային» բնույթի մասին. մենք չենք դատում նրանց մեկնելու ժամանակը նամակների ժամանման ամսաթվերով: Այս երկու ամսաթվերը միշտ տարբեր են: Մենք նրանց չենք բացահայտում: Ինչո՞ւ, ուրեմն, պետք է նույնացնել ընկալվող ժամանակը, ընկալվող արագությունը և այլն, իրական ժամանակի, արագության և այլնի հետ:
Այն մասին, որ ես ընթերցողներ չեմ սիրում? Բարեւ Ձեզ! Ես փորձում եմ բացել նրանց աչքերը: Սա սիրելու համար չէ՞:
Ես նույնիսկ սիրում եմ այն ​​գրախոսներին, ովքեր առարկում են: Ավելին, ես հատկապես սիրում եմ նրանց, ովքեր ողջամտորեն առարկում են։ Նրանք, ովքեր ձգտում են ոչ թե առարկել, այլ պարզապես հերքել, հակառակը պնդել առանց որևէ պատճառաբանության, առանց իմ փաստարկները կարդալու, ես ուղղակի ցավում եմ նրանց համար:
«Ինչո՞ւ են նրանք նշում մի բանի մասին, որ նույնիսկ չեն կարդացել»: - Ես կարծում եմ.

Եզրափակելով՝ կատակ երկար քննարկումներից հոգնած ընթերցողներիս համար։

ԻՆՉՊԵՍ ԳՐԵԼ ՆՈԲԵԼՅԱՆ ԵԼՈՒՅԹ

1. Նոբելյան մրցանակ շահել։
2. Նայեք ձեր շուրջը. Դուք կգտնեք բազմաթիվ կամավոր, չվարձատրվող օգնականների, ովքեր պատիվ կունենան գրել այս ելույթը ձեզ համար:
3. Կարդացեք տրված չորս տարբերակները: Լավ ծիծաղեք: Գրեք ինչ-որ բան. դա դեռ ավելի լավ կլինի, քան այս տարբերակներից որևէ մեկը, և նրանք, այս տարբերակները, անշուշտ ավելի լավն են, քան այն, ինչ կարող եք գրել՝ շրջանցելով այս հաջորդականության 1-ին կետը:

Եվ ամենակարևորը, մենք հրաժարվում ենք նկատել, որ դրանք կիրառելի են միայն որոշ առօրյա իրավիճակներում, և Տիեզերքի կառուցվածքը բացատրելու համար պարզվում է, որ դրանք պարզապես սխալ են:

Թեև դարեր առաջ նման մի բան արտահայտվել է արևելյան փիլիսոփաների և միստիկների կողմից, սակայն Էյնշտեյնն առաջինն է այդ մասին խոսել արևմտյան գիտության մեջ։ Հեղափոխություն էր, որը մեր գիտակցությունը չընդունեց։ Խոնարհությամբ կրկնում ենք՝ «ամեն ինչ հարաբերական է», «ժամանակն ու տարածությունը մեկ են», միշտ նկատի ունենալով, որ սա ենթադրություն է, գիտական ​​վերացականություն, որը քիչ ընդհանրություններ ունի մեր սովորական կայուն իրականության հետ։ Իրականում, հենց մեր գաղափարներն են, որ վատ են կապում իրականության հետ՝ զարմանալի և անհավատալի:

Այն բանից հետո, երբ ընդհանուր առմամբ հայտնաբերվեց ատոմի կառուցվածքը և առաջարկվեց նրա «մոլորակային» մոդելը, գիտնականները բախվեցին բազմաթիվ պարադոքսների, որոնք բացատրելու համար հայտնվեց ֆիզիկայի մի ամբողջ ճյուղ՝ քվանտային մեխանիկա: Այն արագ զարգացավ և մեծ առաջընթաց գրանցեց Տիեզերքի բացատրության հարցում: Բայց այս բացատրություններն այնքան դժվար են հասկանալ, որ մինչ այժմ քչերն են կարողանում հասկանալ դրանք գոնե ընդհանուր իմաստով։

Իսկապես, քվանտային մեխանիկայի ձեռքբերումների մեծ մասն ուղեկցվում է այնպիսի բարդ մաթեմատիկական ապարատով, որ այն պարզապես չի կարող թարգմանվել մարդկային որևէ լեզվով: Մաթեմատիկան, ինչպես երաժշտությունը, չափազանց վերացական առարկա է, և գիտնականները դեռևս պայքարում են պատշաճ կերպով արտահայտելու, օրինակ, ֆունկցիաների կամ բազմաչափ Ֆուրիեի շարքերի իմաստը: Մաթեմատիկայի լեզուն խիստ է, բայց քիչ առնչություն ունի մեր անմիջական ընկալման հետ:

Ավելին, Էյնշտեյնը մաթեմատիկորեն ցույց տվեց, որ ժամանակի և տարածության մասին մեր պատկերացումները պատրանքային են: Իրականում տարածությունն ու ժամանակը անբաժանելի են և կազմում են մեկ քառաչափ շարունակականություն: Դժվար թե դա պատկերացնել, քանի որ մենք սովոր ենք գործ ունենալ միայն եռաչափության հետ։

Մոլորակների տեսություն. Ալիք կամ մասնիկ

Մինչև 19-րդ դարի վերջը ատոմները համարվում էին անբաժանելի «տարրեր»։ Ճառագայթման հայտնաբերումը Ռադերֆորդին թույլ տվեց ներթափանցել ատոմի «կեղևի» տակ և ձևակերպել նրա կառուցվածքի մոլորակային տեսությունը. ատոմի հիմնական մասը կենտրոնացած է միջուկում: Միջուկի դրական լիցքը փոխհատուցվում է բացասական լիցքավորված էլեկտրոններով, որոնց չափերն այնքան փոքր են, որ դրանց զանգվածը կարելի է անտեսել։ Էլեկտրոնները պտտվում են միջուկի շուրջ Արեգակի շուրջ մոլորակների պտույտի նման ուղեծրերով։ Տեսությունը շատ գեղեցիկ է, բայց մի շարք հակասություններ են առաջանում։

Նախ՝ ինչո՞ւ բացասական լիցքավորված էլեկտրոնները չեն «ընկնում» դրական միջուկի վրա։ Երկրորդ, բնության մեջ ատոմները վայրկյանում միլիոնավոր անգամներ են բախվում, ինչը նրանց բոլորովին չի վնասում. ինչպե՞ս կարող ենք բացատրել ամբողջ համակարգի զարմանալի ուժը: Քվանտային մեխանիկայի «հայրերից» մեկի՝ Հայզենբերգի խոսքերով, «ոչ մի մոլորակային համակարգ, որը հնազանդվում է Նյուտոնի մեխանիկայի օրենքներին, երբեք չի վերադառնա իր սկզբնական վիճակին մեկ այլ նմանատիպ համակարգի հետ բախումից հետո»։

Բացի այդ, միջուկի չափերը, որոնցում հավաքված է գրեթե ողջ զանգվածը, չափազանց փոքր են՝ համեմատած ամբողջ ատոմի հետ։ Կարելի է ասել, որ ատոմը դատարկ է, որի մեջ էլեկտրոնները պտտվում են ահռելի արագությամբ։ Այս դեպքում նման «դատարկ» ատոմը հայտնվում է որպես շատ պինդ մասնիկ։ Այս երեւույթի բացատրությունը դուրս է գալիս դասական ըմբռնումից: Փաստորեն, ենթաատոմային մակարդակում մասնիկի արագությունը մեծանում է այնքան, որքան ավելի սահմանափակ է այն տարածությունը, որտեղ այն շարժվում է: Այսպիսով, որքան էլեկտրոնը ավելի մոտ է ձգվում միջուկին, այնքան ավելի արագ է այն շարժվում և ավելի շատ է վանվում նրանից: Շարժման արագությունն այնքան մեծ է, որ «դրսից» ատոմը «պինդ է թվում», ճիշտ այնպես, ինչպես պտտվող օդափոխիչի շեղբերները նման են սկավառակի։

Տվյալները, որոնք լավ չեն տեղավորվում դասական մոտեցման շրջանակներում, հայտնվել են Էյնշտեյնից շատ առաջ։ Առաջին անգամ նման «մենամարտ» տեղի ունեցավ Նյուտոնի և Հյուգենսի միջև, ովքեր փորձեցին բացատրել լույսի հատկությունները։ Նյուտոնը պնդում էր, որ դա մասնիկների հոսք է, Հյուգենսը լույսը համարում էր ալիք: Դասական ֆիզիկայի շրջանակներում անհնար է հաշտեցնել նրանց դիրքորոշումները։ Ի վերջո, նրա համար ալիքը միջավայրի մասնիկների փոխանցվող գրգռում է, հասկացություն, որը կիրառելի է միայն շատ օբյեկտների համար: Ազատ մասնիկներից ոչ մեկը չի կարող շարժվել ալիքի նմանվող հետագծով: Բայց էլեկտրոնը շարժվում է խորը վակուումում, և նրա շարժումները նկարագրվում են ալիքային շարժման օրենքներով։ Ի՞նչն է այստեղ ոգևորված, եթե չկա միջին: Քվանտային ֆիզիկան առաջարկում է սոլոմոնյան լուծում. լույսը և՛ մասնիկ է, և՛ ալիք:

Հավանական էլեկտրոնային ամպեր. Միջուկային կառուցվածքը և միջուկային մասնիկները

Աստիճանաբար ավելի ու ավելի պարզ դարձավ. ատոմի միջուկի շուրջ էլեկտրոնների պտույտը լիովին տարբերվում է աստղի շուրջ մոլորակների պտույտից: Ունենալով ալիքային բնույթ՝ էլեկտրոնները նկարագրվում են ըստ հավանականության։ Էլեկտրոնի մասին չենք կարող ասել, որ այն գտնվում է տարածության այսինչ կետում, կարող ենք միայն մոտավորապես նկարագրել, թե որ հատվածներում և ինչ հավանականությամբ այն կարող է տեղակայվել։ Միջուկի շուրջ էլեկտրոնները ձևավորում են նման հավանականությունների «ամպեր»՝ ամենապարզ գնդաձևից մինչև շատ տարօրինակ ձևեր, որոնք նման են ուրվականների լուսանկարներին:

Բայց ով ցանկանում է վերջապես հասկանալ ատոմի կառուցվածքը, պետք է դիմի դրա հիմքին՝ միջուկի կառուցվածքին։ Այն կազմող խոշոր տարրական մասնիկները՝ դրական լիցքավորված պրոտոնները և չեզոք նեյտրոնները, նույնպես ունեն քվանտային բնույթ, ինչը նշանակում է, որ դրանք ավելի արագ են շարժվում, այնքան փոքր է դրանց ծավալը: Քանի որ միջուկի չափերը չափազանց փոքր են նույնիսկ ատոմի համեմատությամբ, այս տարրական մասնիկները շտապում են շուրջը բավականին պատշաճ արագությամբ՝ լույսի արագությանը մոտ: Նրանց կառուցվածքի և վարքագծի վերջնական բացատրության համար մեզ անհրաժեշտ կլինի քվանտային տեսությունը «խաչել» հարաբերականության տեսության հետ: Ցավոք, նման տեսություն դեռ չի ստեղծվել, և մենք ստիպված կլինենք սահմանափակվել մի քանի ընդհանուր ընդունված մոդելներով։

Հարաբերականության տեսությունը ցույց է տվել (և փորձերն ապացուցել են), որ զանգվածը էներգիայի միայն մեկ ձև է։ Էներգիան դինամիկ մեծություն է, որը կապված է գործընթացների կամ աշխատանքի հետ: Հետևաբար տարրական մասնիկը պետք է ընկալվի որպես հավանական դինամիկ ֆունկցիա, որպես էներգիայի շարունակական փոխակերպման հետ կապված փոխազդեցություններ։ Սա անսպասելի պատասխան է տալիս այն հարցին, թե ինչպես են տարրական տարրական մասնիկները և արդյոք դրանք կարելի է բաժանել «նույնիսկ ավելի պարզ» բլոկների: Եթե ​​արագացուցչի մեջ երկու մասնիկ արագացնենք, հետո բախվենք, կստանանք ոչ թե երկու, այլ երեք մասնիկներ, այն էլ՝ բոլորովին նույնական։ Երրորդը պարզապես առաջանալու է նրանց բախման էներգիայից, այսպիսով նրանք կբաժանվեն և չեն բաժանվի միաժամանակ:

Դիտորդի փոխարեն մասնակից

Մի աշխարհում, որտեղ դատարկ տարածություն և մեկուսացված նյութ հասկացությունները կորցնում են իրենց նշանակությունը, մասնիկը նկարագրվում է միայն նրա փոխազդեցությունների միջոցով: Դրա մասին ինչ-որ բան ասելու համար մենք ստիպված կլինենք «պոկել» այն նախնական փոխազդեցություններից և պատրաստելուց հետո այն ենթարկել մեկ այլ փոխազդեցության՝ չափման։ Այսպիսով, ինչ ենք մենք չափում ի վերջո: Իսկ ընդհանուր առմամբ որքանո՞վ են օրինաչափ մեր չափումները, եթե մեր միջամտությունը փոխում է այն փոխազդեցությունները, որոնց մասնակցում է մասնիկը, և, հետևաբար, փոխում է հենց մասնիկը:

Տարրական մասնիկների ժամանակակից ֆիզիկայում ավելի ու ավելի շատ քննադատություն է առաջանում... հենց գիտնական-դիտորդի կերպարով։ Ավելի ճիշտ կլինի նրան անվանել «մասնակից»։

Դիտորդ-մասնակիցը անհրաժեշտ է ոչ միայն ենթաատոմային մասնիկի հատկությունները չափելու, այլ նաև հենց այս հատկությունները որոշելու համար, քանի որ դրանք կարող են քննարկվել միայն դիտորդի հետ փոխազդեցության համատեքստում: Հենց նա ընտրի մեթոդը, որով չափումներ կիրականացնի, և դրանից կախված՝ իրացվում են մասնիկի հնարավոր հատկությունները։ Եթե ​​փոխեք դիտարկման համակարգը, կփոխվեն նաև դիտարկվող օբյեկտի հատկությունները։

Այս կարևոր պահը բացահայտում է բոլոր իրերի և երևույթների խորը միասնությունը։ Իրենք՝ մասնիկները, որոնք անընդհատ փոխվում են միմյանց և էներգիայի այլ ձևերի, չունեն հաստատուն կամ ճշգրիտ բնութագրեր. այս բնութագրերը կախված են այն ձևից, որով մենք ընտրում ենք դրանք տեսնել: Եթե ​​ձեզ անհրաժեշտ է չափել մասնիկի մեկ հատկությունը, ապա մյուսն անպայման կփոխվի: Նման սահմանափակումը կապված չէ սարքերի անկատարության կամ այլ ամբողջովին շտկվող իրերի հետ։ Սա իրականության հատկանիշ է։ Փորձեք ճշգրիտ չափել մասնիկի դիրքը, և դուք չեք կարողանա որևէ բան ասել նրա շարժման ուղղության և արագության մասին, պարզապես այն պատճառով, որ այն չի ունենա դրանք: Նկարագրեք մասնիկի ճշգրիտ շարժումը, դուք այն չեք գտնի տիեզերքում: Այսպիսով, ժամանակակից ֆիզիկան մեզ կանգնեցնում է միանգամայն մետաֆիզիկական բնույթի խնդիրների հետ։

Անորոշության սկզբունքը. Տեղ կամ իմպուլս, էներգիա կամ ժամանակ

Մենք արդեն ասել ենք, որ մենք չենք կարող խոսել ենթաատոմային մասնիկների մասին այն ճշգրիտ պայմաններով, որոնց սովոր ենք քվանտային աշխարհում, մեզ մնում է միայն հավանականությունը։ Սա, իհարկե, այն հավանականությունը չէ, որի մասին մարդիկ խոսում են ձիարշավների վրա խաղադրույք կատարելիս, այլ տարրական մասնիկների հիմնարար հատկություն։ Դա այն չէ, որ նրանք կան, այլ ավելի շուտ նրանք կարող են գոյություն ունենալ: Դա այն չէ, որ նրանք ունեն առանձնահատկություններ, այլ այն, որ նրանք կարող են ունենալ դրանք: Գիտականորեն ասած, մասնիկը դինամիկ հավանականական միացում է, և նրա բոլոր հատկությունները գտնվում են մշտական ​​շարժվող հավասարակշռության մեջ՝ հավասարակշռելով ինչպես Յինն ու Յանը հին չինական Թայջի խորհրդանիշում:

Իզուր չէ, որ Նոբելյան մրցանակակիր Նիլս Բորը, բարձրացված ազնվականության աստիճանի, իր զինանշանի համար ընտրել է հենց այս նշանն ու նշանաբանը՝ «Հակառակները լրացնում են միմյանց»։ Մաթեմատիկորեն հավանականության բաշխումը ներկայացնում է անհավասար ալիքի տատանումներ: Որքան մեծ է ալիքի ամպլիտուդը որոշակի վայրում, այնքան մեծ է այնտեղ մասնիկի գոյության հավանականությունը: Ավելին, դրա երկարությունը հաստատուն չէ. հարակից գագաթների միջև հեռավորությունները նույնը չեն, և որքան մեծ է ալիքի ամպլիտուդը, այնքան մեծ է նրանց միջև տարբերությունը: Թեև ամպլիտուդը համապատասխանում է տարածության մեջ մասնիկի դիրքին, ալիքի երկարությունը կապված է մասնիկի իմպուլսի հետ, այսինքն՝ նրա շարժման ուղղության և արագության հետ։ Որքան մեծ է ամպլիտուդը (այնքան ճշգրիտ մասնիկը կարող է տեղայնացվել տարածության մեջ), այնքան ավելի անորոշ է դառնում ալիքի երկարությունը (այնքան քիչ կարելի է ասել մասնիկի իմպուլսի մասին)։ Եթե ​​մենք կարողանանք որոշել մասնիկի դիրքը ծայրահեղ ճշգրտությամբ, ապա այն ընդհանրապես որոշակի թափ չի ունենա:

Այս հիմնարար հատկությունը մաթեմատիկորեն ստացվում է ալիքների հատկություններից և կոչվում է անորոշության սկզբունք։ Սկզբունքը վերաբերում է նաև տարրական մասնիկների այլ բնութագրերին։ Մեկ այլ նման փոխկապակցված զույգ է քվանտային գործընթացների էներգիան և ժամանակը: Որքան արագ է գործընթացը, այնքան ավելի անորոշ է դրա մեջ ներգրավված էներգիայի քանակը, և հակառակը, էներգիան կարող է ճշգրիտ բնութագրվել միայն բավարար տևողության գործընթացի համար:

Այսպիսով, մենք հասկանում ենք. մասնիկի մասին հստակ ոչինչ չի կարելի ասել: Այն շարժվում է այս կողմ, կամ ոչ այնտեղ, ավելի ճիշտ՝ ոչ այստեղ, ոչ այնտեղ։ Նրա բնութագրիչները սա կամ այն ​​են, ավելի ճիշտ՝ ոչ այս կամ այն։ Այն այստեղ է, բայց կարող է լինել այնտեղ, կամ կարող է ոչ մի տեղ չլինել: Այսպիսով, այն նույնիսկ գոյություն ունի՞: