2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 11:07 


25/03/14
4
Одним из самых логически противоречивых представлений в физике является представление о корпускулярно-волновом дуализме. Оно лежит в основе квантовой механики. Я попробую доказать, что можно рассматривать частицу как локализованный в пространстве объект и при этом количественно описать все известные экспериментальные факты. Для этого нужно, во-первых, постулировать, что энергия частиц, дискретно перемещающихся в пространстве, всегда имеют общепринятое распределение по квантовым уровням. И, во-вторых, необходимо было создать математический аппарат для описания такого движения, отказавшись при этом от использования дифференциальных уравнений.
Такой математический аппарат создан и детально описан в моей статье: sites.google.com/site/lateralinteraction/.

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 12:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Chemisorption1234 в сообщении #842181 писал(а):
Одним из самых логически противоречивых представлений в физике является представление о корпускулярно-волновом дуализме. Оно лежит в основе квантовой механики.
Это ерунда. Нетути никакого "дуализьму". Это была ранняя и неудачная попытка описать в терминах классической механики то, что таким образом описать невозможно. Поэтому забудьте об этом дуализме, нет его в современной квантовой физике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 12:37 


20/03/14
63
Someone в сообщении #842205 писал(а):
Это ерунда. Нетути никакого "дуализьму". Это была ранняя и неудачная попытка описать в терминах классической механики то, что таким образом описать невозможно. Поэтому забудьте об этом дуализме, нет его в современной квантовой физике.


Вы ссылаетесь на квантовую теорию поля?

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 12:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17973
Москва
Я упоминал КТП???

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 12:46 


20/03/14
63
Someone в сообщении #842205 писал(а):
Это была ранняя и неудачная попытка описать в терминах классической механики то, что таким образом описать невозможно. Поэтому забудьте об этом дуализме, нет его в современной квантовой физике.


Нет, не упоминали. Я, наверное, отстал от современных научных представлений в квантовой механике. Может объясните в двух словах, что есть в современной квантовой физике и как она описывает микромир?

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 16:53 


08/11/12
152
gravity-waves в сообщении #842215 писал(а):
Может объясните в двух словах, что есть в современной квантовой физике и как она описывает микромир?


В двух словах: "она работает".

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 18:21 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
gravity-waves в сообщении #842215 писал(а):
Может объясните в двух словах, что есть в современной квантовой физике и как она описывает микромир?

Есть хорошая популярная книжка:
Фейнман. КЭД: странная теория света и вещества.

В ней есть хороший пассаж на эту тему:
    Цитата:
    Весьма интересно отметить, что сначала электроны выглядели как частицы, а их волновые свойства были обнаружены позже. С другой стороны (если не считать Ньютона, ошибочно полагавшего, что свет имеет «корпускулярный» характер), свет сначала всем казался волнами, а свойства его как частицы были открыты позже. В действительности и электроны» и свет ведут себя до некоторой степени как волны, а до некоторой степени как частицы. Чтобы не изобретать новых слов, вроде «волница» *), условимся называть такие объекты «частицами». Но все мы знаем, что они подчиняются тем правилам рисования и соединения стрелок, которые я объяснял. Оказалось, что все «частицы» в Природе — кварки, глюоны, нейтрино и т. д. (которые будут обсуждаться в следующей лекции) — ведут себя таким квантово-механическим образом.

      *) У Фейнмана «wavicle» — от англ. wave (волна) и particle (частица).— Примеч. пер.
Уточнение: это популярная лекция, поэтому она упрощена, а в современной физической терминологии есть всё-таки отдельный термин: "квантовая частица". Иногда жаль, что не принято термина "волница", потому что это сильно помогло бы всем изучающим физику не путать "квантовые частицы" с обычными частицами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 19:58 


30/05/13
253
СПб
Цитата:
Как-то один из студентов спросил Ландау: "Что такое электрон $-$ волна или частица?" Ландау ответил, что электрон это уравнение, потому что физические свойства и поведение электрона лучше всего описываются уравнением.


Примерная цитата по книге Горобца "Круг Ландау. Физика войны и мира". К сожалению, книги сейчас нет под рукой, чтобы воспроизвести отрывок дословно, но за смысл цитаты ручаюсь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 20:27 


20/03/14
63
Munin в сообщении #842320 писал(а):
Уточнение: это популярная лекция, поэтому она упрощена, а в современной физической терминологии есть всё-таки отдельный термин: "квантовая частица". Иногда жаль, что не принято термина "волница", потому что это сильно помогло бы всем изучающим физику не путать "квантовые частицы" с обычными частицами.


Вот например в квантовой теории поля вместо частиц существуют некие поля с разными свойствами, а "частицы" представляют собой их локальные возбуждения. Почему квантовая механика не рассматривает частицы так же, и насколько представление КТП близко к реальности?

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 22:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
gravity-waves в сообщении #842411 писал(а):
Вот например в квантовой теории поля вместо частиц существуют некие поля с разными свойствами, а "частицы" представляют собой их локальные возбуждения. Почему квантовая механика не рассматривает частицы так же, и насколько представление КТП близко к реальности?

На самом деле, не "вместо частиц". А именно частицы - подчёркиваю, именно квантовые частицы - оказываются такими возбуждениями. Кстати, не обязательно локальными, но обязательно квантованными. В этом аспекте они называются кванты поля.

Квантовая механика приближается к этому рассмотрению. Но как раз там, где она полностью его достигает, она меняет название, и называется КТП :-)

КТП ближе к реальности, чем КМ. КТП включает в себя КМ как упрощённый вариант - точно так же, как механика упругой среды в некотором приближении становится механикой твёрдого недеформируемого тела.

Если вы знаете КМ, то лестница выглядит так:
- КМ одной частицы;
- КМ нескольких частиц;
- КМ нескольких тождественных частиц, фермионы и бозоны;
- КМ систем с разным числом частиц, вторичное квантование;
- КМ вторично-квантованных систем тождественных частиц с переходами между разным числом частиц. Если число частиц может расти до $\infty,$ то это по сути уже КТП.

Фундаментальная КТП обычно излагается ещё и с учётом СТО, потому что фундаментальные поля имеют релятивистское описание, начиная с электромагнитного и электрон-позитронного. Но в физике твёрдого тела (ФТТ) пользуются нерелятивистскими полями. ФТТ обычно явно не называет себя КТП, но по сути она же и есть: считает кристалл бесконечным, и уровни квазичастиц континуальными. Продвинутые статистические вычисления ФТТ явно заимствуют технику у КТП, развитой в физике элементарных частиц.

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 22:59 


30/05/13
253
СПб
gravity-waves в сообщении #842411 писал(а):
Munin в сообщении #842320 писал(а):
Уточнение: это популярная лекция, поэтому она упрощена, а в современной физической терминологии есть всё-таки отдельный термин: "квантовая частица". Иногда жаль, что не принято термина "волница", потому что это сильно помогло бы всем изучающим физику не путать "квантовые частицы" с обычными частицами.


Вот например в квантовой теории поля вместо частиц существуют некие поля с разными свойствами, а "частицы" представляют собой их локальные возбуждения. Почему квантовая механика не рассматривает частицы так же, и насколько представление КТП близко к реальности?


Квантовая механика не описывает взаимные превращения частиц, КТП описывает.

Кванты это нерелятивистская теория, когда попытались создать релятивистскую квантовую механику, то последовательной и замкнутой теории не вышло, а вышло только уже в рамках КТП.

По сути, словосочетание "релятивистская квантовая механика" понимают в узком смысле, а именно как уравнение Дирака( описывает частицы со спином $\frac{1}{2}$) и уравнение Клейна-Гордона-Фока( описывает частицы со спином $0$)

Ну, а "релятивистская квантовая теория" это другое( вроде уже архаичное) название КТП. Например, известные 2 тома Бьёркена-Дрелла так называются.

Ну, Munin, уже меня опередил и ответил куда более обстоятельно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 23:06 


20/03/14
63
Munin в сообщении #842320 писал(а):
не путать "квантовые частицы" с обычными частицами


Какая между ними разница?

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 23:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
gravity-waves в сообщении #842475 писал(а):
Какая между ними разница?

Такая, что квантовые частицы описываются волновой функцией, а не одной точкой с определёнными координатами :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 23:14 


30/05/13
253
СПб
gravity-waves в сообщении #842475 писал(а):
Munin в сообщении #842320 писал(а):
не путать "квантовые частицы" с обычными частицами


Какая между ними разница?

Физическая=)

Например, в квантовой механике существует понятие тождественности частиц. Волновая функция системы тождественных частиц должна быть либо антисимметричной, либо симметричной. Частицы, описывающиеся антисимметричными волновыми функциями, подчиняются статистике Ферми-Дирака, частицы, описывающиеся симметричными волновыми функциями, подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна.

Как следствие, это приводит к тому, что возможные значения энергии системы электронов( а электроны тождественны), начинают зависеть от спина, говорят о взаимодействии, приводящем к этой зависимости, оно называется обменным.

Для классических частиц в классической механике( какой-нибудь идеальный газ) такого и близко нет.

Ну, Munin опять выразил главную суть=)

 Профиль  
                  
 
 Re: Соотношение неопределенностей
Сообщение28.03.2014, 23:15 


20/03/14
63
Munin в сообщении #842481 писал(а):
Такая, что квантовые частицы описываются волновой функцией, а не одной точкой с определёнными координатами :-)


То есть разница в теориях, описывающих частицы, а не в самих частицах. И, как я понял, волновое описание частиц больше соответствует реальности, чем точечное?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 86 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group