Квант механикийг зохион бүтээхээс өмнө байсан сонгодог физик нь байгалийг энгийн (макроскоп) масштабаар дүрсэлдэг. Сонгодог физикийн ихэнх онолыг бидний дассан хэмжүүр дээр ажилладаг ойролцоо тооцоолол гэж дүгнэж болно. Квантын физик (энэ нь мөн квант механик) нь хосолсон системийн энерги, импульс, өнцгийн импульс болон бусад хэмжигдэхүүнүүд нь салангид утгууд (квантчлал) -аар хязгаарлагддагаараа сонгодог шинжлэх ухаанаас ялгаатай. Объектууд нь бөөмс болон долгион хэлбэрээр (долгионы бөөмсийн хоёрдмол байдал) онцгой шинж чанартай байдаг. Мөн энэ шинжлэх ухаанд хэмжигдэхүүнийг хэмжих нарийвчлалд хязгаарлалт байдаг (тодорхойгүй байдлын зарчим).
Яг шинжлэх ухаанд квантын физик гарч ирсний дараа нэгэн төрлийн хувьсгал гарсан нь урьд өмнө маргашгүй үнэнд тооцогдож байсан хуучны бүх хуулиудыг эргэн харж, шинжлэх боломжтой болсон гэж хэлж болно. Энэ сайн уу, муу юу? Магадгүй сайн зүйл, учир нь жинхэнэ шинжлэх ухаан хэзээ ч зогсох ёсгүй.
Гэсэн хэдий ч "квант хувьсгал" болсонӨмнө нь итгэж байсан зүйл нь нэн даруй хянан засварлаж, шинэ бодит байдалд дасан зохицох шаардлагатай алдаатай, эртний онолуудын багц байсан гэдэгтэй эвлэрэх ёстой байсан хуучин сургуулийн физикчдэд нэг төрлийн цохилт болсон.. Ихэнх физикчид алдартай шинжлэх ухааны талаархи эдгээр шинэ санааг урам зоригтойгоор хүлээн авч, түүнийг судлах, хөгжүүлэх, хэрэгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулсан. Өнөөдөр квант физик нь бүх шинжлэх ухааны динамикийг тогтоодог. Түүний ачаар хамгийн сүүлийн үеийн туршилтын төслүүд (Том Адрон Коллайдер гэх мэт) бий болсон.
Нээлт
Квантын физикийн үндэс суурийг юу гэж хэлж болох вэ? Энэ нь 1900 онд Макс Планкийн гаргасан шийдэл, шинжлэх ухааны олон асуудлын цацрагийн асуудалд хандах хандлага, 1905 онд хэвлэгдсэн илтгэл дэх энерги болон давтамжийн харилцан хамаарал зэрэг сонгодог физиктэй эвлэрэх боломжгүй үзэгдлийг тайлбарлах зорилготой янз бүрийн онолуудаас аажмаар гарч ирсэн. Фотоэлектрик эффектийг тайлбарласан Альберт Эйнштейн. Квантын физикийн анхны онолыг 1920-иод оны дундуур Эрвин Шрөдингер, Вернер Хайзенберг, Макс Борн болон бусад хүмүүс сайтар шинэчилсэн. Орчин үеийн онолыг тусгайлан боловсруулсан янз бүрийн математикийн үзэл баримтлалд томъёолдог. Тэдгээрийн аль нэгэнд нь арифметик функц (эсвэл долгионы функц) нь импульсийн байршлын магадлалын далайцын талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгдөг.
Даммигийн квант физикийн үндэс
Давалгааны шинжлэх ухааны судалгааГэрлийн мөн чанар одоогоос 200 гаруй жилийн өмнө эхэлсэн бөгөөд тухайн үеийн томоохон, хүлээн зөвшөөрөгдсөн эрдэмтэд өөрсдийн туршилтын ажиглалтын үндсэн дээр гэрлийн онолыг дэвшүүлж, боловсруулж, нотолсон байдаг. Тэд үүнийг долгион гэж нэрлэсэн.
1803 онд Английн нэрт эрдэмтэн Томас Янг алдарт давхар туршилтаа хийж, үүний үр дүнд "Гэрэл ба өнгөний мөн чанарын тухай" хэмээх алдарт бүтээлээ туурвисан нь орчин үеийн санаа бодлыг бий болгоход асар их үүрэг гүйцэтгэсэн. эдгээр танил үзэгдлүүд. Энэхүү туршилт нь энэ онолыг нийтээр хүлээн зөвшөөрөхөд томоохон үүрэг гүйцэтгэсэн.
Иймэрхүү туршилтуудыг янз бүрийн номонд ихэвчлэн дүрсэлсэн байдаг, жишээ нь "Даммигийн квант физикийн үндэс". Энгийн тоосонцорыг хурдасгах орчин үеийн туршилтууд, тухайлбал, том адрон коллайдер дахь Хиггс бозоныг хайх (богинохондоо LHC) нь олон тооны цэвэр онолын квант онолуудын практик баталгааг олохын тулд яг нарийн хийгддэг.
Түүх
1838 онд Майкл Фарадей дэлхий нийтийг баярлуулж, катодын цацрагийг нээжээ. Эдгээр шуугиан дэгдээсэн судалгааны дараа Густав Кирхгофын хийсэн "хар бие" (1859) хэмээх цацрагийн асуудлын тухай мэдэгдэл, мөн Людвиг Больцманн ямар ч физик системийн энергийн төлөвүүд бас байж болно гэсэн алдартай таамаглалыг дагаж мөрдсөн. салангид байх (1877). Хожим нь Макс Планкийн (1900) боловсруулсан квант таамаглал гарч ирэв. Энэ нь квант физикийн үндэс суурь гэж тооцогддог. Планкийн зоригтой таамаглал нь энерги ялгарч, салангид "квант" -д шингэж болно.(эсвэл энергийн багц) нь хар биетийн цацрагийн ажиглагдсан загвартай яг таарч байна.
Дэлхийд алдартай Альберт Эйнштейн квант физикт асар их хувь нэмэр оруулсан. Квантын онолд гүн гүнзгий сэтгэгдэл төрүүлсэн тэрээр өөрийн гэсэн санааг бий болгосон. Харьцангуйн ерөнхий онол - үүнийг ингэж нэрлэдэг. Квантын физикийн нээлтүүд харьцангуйн тусгай онолыг хөгжүүлэхэд нөлөөлсөн. Өнгөрсөн зууны эхний хагаст олон эрдэмтэд Эйнштейний санал болгосноор энэ шинжлэх ухааныг судалж эхэлсэн. Тэр үед тэр эмэгтэй тэргүүн эгнээнд явж байсан, бүгд түүнд таалагддаг, бүгд түүнийг сонирхож байсан. Тэрээр сонгодог физикийн шинжлэх ухаанд маш олон "нүх" хааж (гэхдээ шинэ цоорхойг бий болгосон) цаг хугацаагаар аялах, телекинез, телепати болон зэрэгцээ ертөнцийн шинжлэх ухааны үндэслэлийг санал болгосонд гайхах зүйл алга.
Ажиглагчийн үүрэг
Аливаа үйл явдал, төлөв байдал нь ажиглагчаас шууд хамаардаг. Ер нь яг нарийн шинжлэх ухаанаас хол байгаа хүмүүст квант физикийн үндсийг ингэж товчхон тайлбарладаг. Гэсэн хэдий ч бодит байдал илүү төвөгтэй юм.
Энэ нь хүмүүсийн эргэн тойронд болж буй үйл явдалд нөлөөлөх чадварыг олон зууны турш нотолсон олон далд болон шашны уламжлалтай төгс нийцдэг. Энэ нь ямар нэгэн байдлаар экстрасенсорын ойлголтыг шинжлэх ухааны үндэслэлтэй тайлбарлах үндэс болж байгаа юм, учир нь одоо хүн (ажиглагч) биет үйл явдалд сэтгэлгээний хүчээр нөлөөлж чаддаг гэсэн үг утгагүй мэт санагдахгүй байна.
Ажиглагдсан үйл явдал эсвэл объектын өөрийн төлөв бүр тохирч байнаажиглагчийн хувийн вектор. Хэрэв операторын (ажиглагч) спектр нь салангид байвал ажиглагдсан объект нь зөвхөн салангид хувийн утгад хүрч чадна. Өөрөөр хэлбэл, ажиглалтын объект болон түүний шинж чанарыг яг энэ оператор бүрэн тодорхойлдог.
Квантын физикийн үндэс нийлмэл үг
Ердийн сонгодог механикаас (эсвэл физикээс) ялгаатай нь байрлал, импульс зэрэг коньюгат хувьсагчдыг нэгэн зэрэг таамаглах боломжгүй. Жишээлбэл, электронууд (тодорхой магадлалтайгаар) сансар огторгуйн тодорхой бүсэд байрлаж болох боловч тэдгээрийн математикийн байрлал нь үнэндээ тодорхойгүй байна.
Тогтмол магадлалын нягтралтай контуруудыг ихэвчлэн "үүл" гэж нэрлэдэг бөгөөд атомын цөмийг тойрон зурж, электрон хаана байх хамгийн магадлалтайг төсөөлж болно. Гейзенбергийн тодорхойгүй байдлын зарчим нь бөөмсийн нэгдэл импульсийг харгалзан түүнийг яг таг олох боломжгүйг нотолж байна. Энэ онолын зарим загварууд нь хийсвэр тооцооллын шинж чанартай бөгөөд хэрэглээний утгыг илэрхийлдэггүй. Гэсэн хэдий ч эдгээрийг ихэвчлэн субатомын бөөмс болон бусад нарийн зүйлсийн түвшний нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэлийг тооцоолоход ашигладаг. Нэмж дурдахад физикийн энэ салбар нь эрдэмтэд олон ертөнцийн бодит оршин тогтнох боломжийг таамаглах боломжийг олгосон. Магадгүй бид удахгүй тэдэнтэй танилцах байх.
Долгионы функцууд
Квантын физикийн хуулиуд маш том бөгөөд олон янз байдаг. Тэд огтлолцдогдолгионы функцийн тухай ойлголт. Зарим тусгай долгионы функцууд нь тогтворгүй эсвэл цаг хугацаанаас хамааралгүй магадлалын тархалтыг бий болгодог, жишээлбэл, эрчим хүчний хөдөлгөөнгүй төлөвт цаг хугацаа долгионы функцийн хувьд алга болсон мэт санагддаг. Энэ бол квант физикийн үндсэн нөлөөллийн нэг юм. Энэхүү ер бусын шинжлэх ухаанд цаг хугацааны үзэгдлийг үндсээр нь зассан нь сонин баримт юм.
Пертурбацийн онол
Гэсэн хэдий ч квант физикийн томъёо, онолтой ажиллахад шаардлагатай шийдлүүдийг боловсруулах хэд хэдэн найдвартай арга байдаг. Ийм нэг арга нь "үймрүүлэх онол" гэгддэг энгийн квант механик загварын аналитик үр дүнг ашигладаг. Энэ нь энгийн загвартай холбоотой илүү төвөгтэй загварыг боловсруулах туршилтын үр дүнд бий болсон. Рекурс ингэж эргэдэг.
Энэ арга нь микроскопийн бодит байдал дахь янз бүрийн үйл явдлыг тайлбарлахад нэн түгээмэл байдаг квант эмх замбараагүй байдлын онолд онцгой чухал юм.
Дүрэм ба хууль
Квант механикийн дүрэм бол үндсэн юм. Тэд системийн байршуулах орон зай нь туйлын суурь (энэ нь цэгэн бүтээгдэхүүнтэй) гэж мэдэгддэг. Өөр нэг мэдэгдэл бол энэ системд ажиглагдаж буй эффектүүд нь яг энэ орчин дахь векторуудад нөлөөлдөг өвөрмөц операторууд юм. Гэсэн хэдий ч тэд ямар Хилбертийн орон зай, ямар операторууд байгааг бидэнд хэлдэггүйЭнэ мөч. Квантын системийн тоон тодорхойлолтыг өгөхийн тулд тэдгээрийг зохих ёсоор сонгож болно.
Утга ба нөлөө
Энэ ер бусын шинжлэх ухааны эхэн үеэс квант механикийн судалгааны олон зөн совингийн эсрэг талууд, үр дүн нь гүн ухааны чанга маргаан, олон тайлбарыг өдөөсөн. Төрөл бүрийн далайц, магадлалын тархалтыг тооцоолох дүрэм зэрэг үндсэн асуултууд хүртэл олон нийт болон олон тэргүүлэх эрдэмтдийн хүндэтгэлийг хүлээдэг.
Жишээ нь Ричард Фейнман нэг удаа эрдэмтэд квант механикийг огт ойлгодог гэдэгт огт итгэлгүй байгаагаа гунигтайгаар тэмдэглэжээ. Стивен Вайнбергийн хэлснээр, одоогоор хүн бүрт тохирсон квант механикийн тайлбар байхгүй байна. Эрдэмтэд өөрсдийн оршин тогтнох чадваргүй, бүрэн дүүрэн ойлгож, тайлбарлахын тулд "мангас" бүтээсэн болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч энэ нь энэ шинжлэх ухааны хамаарал, нэр хүндэд ямар нэгэн байдлаар хор хөнөөл учруулахгүй, харин үнэхээр төвөгтэй, ойлгомжгүй асуудлыг шийдвэрлэхийг хүсдэг залуу мэргэжилтнүүдийг татдаг.
Түүнээс гадна квант механик нь орчлон ертөнцийн объектив физикийн хуулиудыг бүрэн хянан үзэхээс өөр аргагүй болсон нь сайн мэдээ юм.
Копенгагены тайлбар
Энэ тайлбарын дагуу сонгодог физикээс бидний мэддэг учир шалтгааны стандарт тодорхойлолт шаардлагагүй болсон. Квантын онолын дагуу бидний хувьд ердийн утгаараа учир шалтгааны холбоо огт байдаггүй. Тэдгээрийн бүх физик үзэгдлийг хамгийн жижиг элементийн харилцан үйлчлэлийн үүднээс тайлбарладагсубатомын түвшинд байгаа тоосонцор. Энэ газар хэдийгээр магадлал багатай мэт санагдаж байгаа ч маш ирээдүйтэй.
Квантын сэтгэл зүй
Квантын физик болон хүний ухамсар хоорондын хамаарлын талаар юу хэлэх вэ? Үүнийг Роберт Антон Вилсоны 1990 онд бичсэн Квантын сэтгэл судлал хэмээх номонд маш сайхан бичсэн байдаг.
Номонд дурдсан онолын дагуу бидний тархинд болж буй бүх үйл явц нь энэ өгүүлэлд дурдсан хуулиас үүдэлтэй юм. Энэ нь квант физикийн онолыг сэтгэл зүйд тохируулах гэсэн нэг төрлийн оролдлого юм. Энэ онолыг шинжлэх ухааны үндэслэлтэй гэж үздэг бөгөөд эрдэм шинжилгээний нийгэмлэг хүлээн зөвшөөрдөггүй.
Вилсоны номонд тэрээр өөрийн таамаглалыг бага багаар нотлох олон янзын арга техник, дадлыг багтаасанаараа онцлог юм. Математик болон физикийн загваруудыг хүмүүнлэгийн ухаанд ашиглах гэсэн оролдлого нь хэрэгжих боломжтой гэдэгт итгэх эсэхээ уншигч өөрөө шийдэх ёстой.
Вилсоны номыг зарим хүмүүс ид шидийн сэтгэлгээг зөвтгөх оролдлого гэж үзэж, түүнийг шинжлэх ухаанаар нотлогдсон шинэ биет найрлагатай холбох гэсэн оролдлого гэж үзсэн. Энэхүү маш энгийн бөгөөд анхаарал татахуйц ажил 100 гаруй жилийн турш эрэлт хэрэгцээтэй байсан. Энэ номыг дэлхийн өнцөг булан бүрт хэвлүүлж, орчуулж, уншдаг. Магадгүй квант механик хөгжихийн хэрээр шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн квант сэтгэл зүйд хандах хандлага ч өөрчлөгдөх байх, хэн мэдлээ.
Дүгнэлт
Удалгүй тусдаа шинжлэх ухаан болсон энэхүү гайхалтай онолын ачаар бид хүрээлэн буй орчныг судлах боломжтой болсон.субатомын бөөмсийн түвшний бодит байдал. Энэ бол бидний ойлголтод бүрэн нэвтрэх боломжгүй бүх боломжит хамгийн бага түвшин юм. Физикчдийн манай ертөнцийн талаар урьд нь мэддэг байсан зүйлүүдийг яаралтай засварлах шаардлагатай байна. Үүнийг хүн бүр хүлээн зөвшөөрөх нь гарцаагүй. Янз бүрийн бөөмсүүд хоорондоо огт төсөөлшгүй хол зайд харилцан үйлчилж чаддаг нь тодорхой болсон бөгөөд үүнийг бид зөвхөн нарийн төвөгтэй математикийн томъёогоор л хэмжиж чадна.
Цаашилбал, квант механик (болон квант физик) нь түүхийн туршид зөвхөн шинжлэх ухааны уран зөгнөлт зохиол гэж тооцогддог олон тооны зэрэгцээ бодит байдал, цаг хугацаагаар аялах болон бусад зүйлийг нотолсон. Энэ нь шинжлэх ухаанд төдийгүй хүн төрөлхтний ирээдүйд оруулсан асар том хувь нэмэр болох нь дамжиггүй.
Дэлхийн шинжлэх ухааны дүр төрхийг хайрлагчдын хувьд энэ шинжлэх ухаан нь найз, дайсан байж чаддаг. Баримт нь квант онол нь парашинжлэх ухааны сэдвээр янз бүрийн таамаглал дэвшүүлэхэд өргөн боломжийг нээж өгдөг бөгөөд үүнийг альтернатив сэтгэлзүйн онолуудын нэг жишээн дээр харуулсан. Орчин үеийн зарим оккультистууд, эзотерикистууд болон шашны болон оюун санааны өөр урсгалуудыг дэмжигчид (ихэнхдээ психокультууд) өөрсдийн ид шидийн онол, итгэл үнэмшил, практикийн оновчтой, үнэнийг нотлохын тулд энэ шинжлэх ухааны онолын бүтцэд ханддаг.
Энэ бол онолчдын энгийн таамаглал, хийсвэр математикийн томьёо нь шинжлэх ухааны жинхэнэ хувьсгалд хүргэж, өмнө нь мэдэгдэж байсан бүх зүйлийг хассан шинэ шинжлэх ухааныг бий болгосон урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй тохиолдол юм. Заримд нь"Эсвэл-эсвэл"-ийг сонгохдоо өөр нэг (болон магадгүй хэд хэдэн) хувилбар байдгийг харуулсан тул квант физик нь Аристотелийн логикийн хуулиудыг няцаасан.
