488
Неприємні факти з мікрокосмії
Останнім часом на чорній лунці було гарне повідомлення. Я хотів би продовжити удар мозку деяких людей, демонструючи деякі досягнення сучасної квантової механіки.
Квантини – мінімальні порції енергії.
Будь-яка енергія може бути введена і поглинається не в будь-якій кількості, але тільки пропорційно мінімальній енергії одного квантового. Енергетика квантової залежності від хвильового діна. Чим менша довжина хвилі і вище частота, тим вище енергія одного квантового. Квант електромагнітного випромінювання називається фотон.
Часток або хвиля?
Знаменита формула Ейнштейна пов'язана з масою і енергією. Електромагнітне випромінювання - це частинка і хвиля одночасно.
Є чудовий експеримент, що включає проходження світла через пластину з одним або двома струками. Якщо ми вказуємо джерело світла на екрані, якщо ми розміщуємо окрему пластину між екраном, ми можемо бачити, що світло проходить через запалену одну смугу на екрані. Однак, якщо пластина буде двома паралельними шиями, картина на екрані буде складатися з серії світлих і темних зон. Цей факт доводить електромагнітну природу світла, так як світло проходячи різні доріжки через різні розрізи в різних місцях екрана, виділяючи або посилюйте один одному.
Матер також хвиля.
Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Звичайно, ми можемо припустити, що цей ефект якось пов'язаний з взаємодією електронів один з одним. Зміна джерела фотонів так, що він випромінює електрони один раз (наприклад, один електрон кожні 10 секунд). І все ж, на екрані, ми будемо бачити шаблон інтер’єру. Видаліть один щілин, перешкод зникне. Електрон також хвиля!
Крім того, електрон, що проходить через одну з ситів, якби знає, чи є інший щілин або ні. Або, електрон відбувається через одночасно муки.
р.
Подорож до Андромеда
Крім того, електрон не просто проходить через обох стружок одночасно. Так само, як і раніше, в усіх можливих варіантах.
Це, електрон йде на поїздку в Андромеда Небула, летить навколо галактики, і повертається до його призначення через ліву щілину. У той же час, той же електрон проходить через правий нахил вздовж найменшого шляху. Є нескінченна кількість можливих стежок, які приймали на ціль один електрон.
840667р.
Що про Ньютон?
Але якщо ви берете купу частинок, кожен з яких поводиться як хвиля, а в той же час проїжджає з точки А до точки Б на пучку траєкторій одночасно, і об'єднати їх в ідеально зрозумілий об'єкт, наприклад, тенісний м'яч, то всі ці траєкторії знижуються. І буде тільки одна траєкторія, яку ми можемо спостерігати в звичному світі. траєкторія, яка повністю описується механікою Ньютона.
Чи грає Бог дайце?
У 1927 році Гайзенберг зарекомендував, що жодна частина або процес ми спостерігали, існує обмеження точності визначення двох пов'язаних кількостей. Наприклад, ми не можемо точно знати позицію частинки і її імпульсу одночасно. Точніше вимірюємо швидкість, менш точно ми знаємо позицію, і навпаки.
Припустимо, ми вимірюємо позицію електрона з деякими дуже високою точністю. Це означає, що швидкість електрона в цьому положенні не відома. Таким чином, швидкість простатистично розподіляється за певним інтервалом можливих швидкостей. Або, електрон рухається на нескінченній кількості швидкостей одночасно.
Принцип невизначеності – властивість нашого світу, незалежно від методів вимірювання та спостереження.
Незвичайний характер принципу невизначеності Хейзенберга і його ім'я лову зробили його джерелом ряду жартів. За заявою про те, що популярний напис на стінах фізико-фізичного факультету університетських кампусів є: «Хайзенберг може бути тут. й
У іншому жарті про невизначений принцип, квантовий фізик зупиняється на шосе і просить, "Ви знаєте, наскільки швидко ви збираєтеся, сіра?" До чого відповідає фізика, «Ні, але я точно знаю, де я!»
Чи є «що нічого»?
Відома формула Ейнштейна пов'язана з масою і енергією, принцип невизначеності також відноситься до порушень хвиль (наприклад, електромагнітних порушень). Амплітуда хвилі і швидкість зміни амплітуди також пов'язані з поперекового співвідношення пропорційності. Більш точно ми знаємо один, чим більший асортимент іншого.
Тепер розглянемо ідеальний вакуум. Неважливо, немає хвиль. Можна сказати, що в певній точці часу амплітуда хвилі = 0. Але це означає, що швидкість зміни хвилі лежить в межах великих лімітів (і менше часу вважається, чим більша швидкість зміни). У наступний момент не буде нуль. Що таке енергія невеликої площі вакууму в невеликому періоді часу може мати ненульну енергію. І так як енергія є масовою, парою частинок (частина і протичастина) можна народжувати в той момент, який негайно аннігілувати для збереження загального енергетичного балансу.
В результаті є вакуум - є пучк частинок, які народжуються, вмирають, перетворюються в один одного, зберігаючи загальний енергетичний баланс.
Чорні отвори знову.
Тепер уявіть, що дві такі частинки народилися в безпосередній близькості від горизонту події чорного отвору. Так як, згідно з тим самим принципом невизначеності, дві частинки не можуть бути в тому ж місці, одна частинка буде народжена в межах горизонту події та іншого зовні. Таким чином, одна частинка може бути збита чорним отвором, а інша від неї відлетіла. У зв'язку з тим, що маса чорного отвору може знизитися, а чорний отвір випромінює слабке випромінювання.
Однак, як можна побачити з процесу, такі частинки не можуть перенести інформацію зсередини чорного отвору.
Живий або мертвий?
Давайте зробимо продуманий експеримент. Візьміть найбільш поширений код і заблокуйте його в коробку з пристроєм, що складається з одного атома радіоактивної речовини (з половиною життям 1 години), детайний детектор підключений до молотка, який розбиває тестову трубку з смертельною отрутою для кота. Якщо декайний детектор реєструє розпад атома (мовірність розпаду цього атома протягом години становить 50%), то молоток розбиває ампулу з отрутою і кішкам.
Заблокувати кота в коробку і почати експеримент.
В час, доки ми спостерігаємо результат експерименту, нуклеус буде в квантовій надпозиції двох конкурсів. Таким чином, ядер одночасно дезінтегрований і не розширився.
Наша кішка є одночасно живим і мертвим! Але, як тільки ми відкриваємо коробку і спостерігаємо стан кота, факт спостереження «колапси» хвильової функції нашого кота до певного стану – живого або мертвого.
Джерела:
The Elegant Universe by Brian Green, Коротка історія часу by Stephen Hawking, Інтернет, Вікіпедія. Зображення з Інтернету.
Я зробив.
Джерело:
Квантини – мінімальні порції енергії.
Будь-яка енергія може бути введена і поглинається не в будь-якій кількості, але тільки пропорційно мінімальній енергії одного квантового. Енергетика квантової залежності від хвильового діна. Чим менша довжина хвилі і вище частота, тим вище енергія одного квантового. Квант електромагнітного випромінювання називається фотон.
Часток або хвиля?
Знаменита формула Ейнштейна пов'язана з масою і енергією. Електромагнітне випромінювання - це частинка і хвиля одночасно.
Є чудовий експеримент, що включає проходження світла через пластину з одним або двома струками. Якщо ми вказуємо джерело світла на екрані, якщо ми розміщуємо окрему пластину між екраном, ми можемо бачити, що світло проходить через запалену одну смугу на екрані. Однак, якщо пластина буде двома паралельними шиями, картина на екрані буде складатися з серії світлих і темних зон. Цей факт доводить електромагнітну природу світла, так як світло проходячи різні доріжки через різні розрізи в різних місцях екрана, виділяючи або посилюйте один одному.
Матер також хвиля.
Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Звичайно, ми можемо припустити, що цей ефект якось пов'язаний з взаємодією електронів один з одним. Зміна джерела фотонів так, що він випромінює електрони один раз (наприклад, один електрон кожні 10 секунд). І все ж, на екрані, ми будемо бачити шаблон інтер’єру. Видаліть один щілин, перешкод зникне. Електрон також хвиля!
Крім того, електрон, що проходить через одну з ситів, якби знає, чи є інший щілин або ні. Або, електрон відбувається через одночасно муки.
р.Подорож до Андромеда
Крім того, електрон не просто проходить через обох стружок одночасно. Так само, як і раніше, в усіх можливих варіантах.
Це, електрон йде на поїздку в Андромеда Небула, летить навколо галактики, і повертається до його призначення через ліву щілину. У той же час, той же електрон проходить через правий нахил вздовж найменшого шляху. Є нескінченна кількість можливих стежок, які приймали на ціль один електрон.
840667р.
Що про Ньютон?
Але якщо ви берете купу частинок, кожен з яких поводиться як хвиля, а в той же час проїжджає з точки А до точки Б на пучку траєкторій одночасно, і об'єднати їх в ідеально зрозумілий об'єкт, наприклад, тенісний м'яч, то всі ці траєкторії знижуються. І буде тільки одна траєкторія, яку ми можемо спостерігати в звичному світі. траєкторія, яка повністю описується механікою Ньютона.
Чи грає Бог дайце?
У 1927 році Гайзенберг зарекомендував, що жодна частина або процес ми спостерігали, існує обмеження точності визначення двох пов'язаних кількостей. Наприклад, ми не можемо точно знати позицію частинки і її імпульсу одночасно. Точніше вимірюємо швидкість, менш точно ми знаємо позицію, і навпаки.
Припустимо, ми вимірюємо позицію електрона з деякими дуже високою точністю. Це означає, що швидкість електрона в цьому положенні не відома. Таким чином, швидкість простатистично розподіляється за певним інтервалом можливих швидкостей. Або, електрон рухається на нескінченній кількості швидкостей одночасно.
Принцип невизначеності – властивість нашого світу, незалежно від методів вимірювання та спостереження.
Незвичайний характер принципу невизначеності Хейзенберга і його ім'я лову зробили його джерелом ряду жартів. За заявою про те, що популярний напис на стінах фізико-фізичного факультету університетських кампусів є: «Хайзенберг може бути тут. й
У іншому жарті про невизначений принцип, квантовий фізик зупиняється на шосе і просить, "Ви знаєте, наскільки швидко ви збираєтеся, сіра?" До чого відповідає фізика, «Ні, але я точно знаю, де я!»
Чи є «що нічого»?
Відома формула Ейнштейна пов'язана з масою і енергією, принцип невизначеності також відноситься до порушень хвиль (наприклад, електромагнітних порушень). Амплітуда хвилі і швидкість зміни амплітуди також пов'язані з поперекового співвідношення пропорційності. Більш точно ми знаємо один, чим більший асортимент іншого.
Тепер розглянемо ідеальний вакуум. Неважливо, немає хвиль. Можна сказати, що в певній точці часу амплітуда хвилі = 0. Але це означає, що швидкість зміни хвилі лежить в межах великих лімітів (і менше часу вважається, чим більша швидкість зміни). У наступний момент не буде нуль. Що таке енергія невеликої площі вакууму в невеликому періоді часу може мати ненульну енергію. І так як енергія є масовою, парою частинок (частина і протичастина) можна народжувати в той момент, який негайно аннігілувати для збереження загального енергетичного балансу.
В результаті є вакуум - є пучк частинок, які народжуються, вмирають, перетворюються в один одного, зберігаючи загальний енергетичний баланс.
Чорні отвори знову.
Тепер уявіть, що дві такі частинки народилися в безпосередній близькості від горизонту події чорного отвору. Так як, згідно з тим самим принципом невизначеності, дві частинки не можуть бути в тому ж місці, одна частинка буде народжена в межах горизонту події та іншого зовні. Таким чином, одна частинка може бути збита чорним отвором, а інша від неї відлетіла. У зв'язку з тим, що маса чорного отвору може знизитися, а чорний отвір випромінює слабке випромінювання.
Однак, як можна побачити з процесу, такі частинки не можуть перенести інформацію зсередини чорного отвору.
Живий або мертвий?
Давайте зробимо продуманий експеримент. Візьміть найбільш поширений код і заблокуйте його в коробку з пристроєм, що складається з одного атома радіоактивної речовини (з половиною життям 1 години), детайний детектор підключений до молотка, який розбиває тестову трубку з смертельною отрутою для кота. Якщо декайний детектор реєструє розпад атома (мовірність розпаду цього атома протягом години становить 50%), то молоток розбиває ампулу з отрутою і кішкам.
Заблокувати кота в коробку і почати експеримент.
В час, доки ми спостерігаємо результат експерименту, нуклеус буде в квантовій надпозиції двох конкурсів. Таким чином, ядер одночасно дезінтегрований і не розширився.
Наша кішка є одночасно живим і мертвим! Але, як тільки ми відкриваємо коробку і спостерігаємо стан кота, факт спостереження «колапси» хвильової функції нашого кота до певного стану – живого або мертвого.
Джерела:
The Elegant Universe by Brian Green, Коротка історія часу by Stephen Hawking, Інтернет, Вікіпедія. Зображення з Інтернету.
Я зробив.
Джерело: