Время в квантовой механике

[Freude]

Чему равно время энергетического перехода квантовых частиц? Рассмотрим дискретные уровни с нулевой и конечной шириной.

[Котофеич]

Freude писал(а):

Чему равно время энергетического перехода квантовых частиц? Рассмотрим дискретные уровни с нулевой и конечной шириной.

Время пространственного перехода может быть равно нулю. Есть прямые
экспериментальные и теоретические указания.
http://www.pa.msu.edu/~dykman/pub/nature99.pdf

[photon]

Поскольку Freude - твердотельщик, осмелюсь предположить, что его интересует длительность процесса изменения энергии системы при релаксации или нагреве носителей заряда, захвате, тепловом выбросе носителей, различных рекомбинационных процессах и т.п.
Котофеич, что-то я в этой работе не нашел, что

Котофеич писал(а):

Время пространственного перехода может быть равно нулю. Есть прямые экспериментальные и теоретические указания.

Я наверное плохо искал. Насколько я понял, там идет речь на самом деле не о длительности перехода, а о временах жизни состояний. А автора интересует именно длительность процесса перехода.

[Котофеич]

Посмотрите тогда еще эти работы
эту и эту

Откорректировал ссылки. Котофеич, не вставляйте длинные ссылки напрямую //photon

[Dims]

Freude писал(а):

Чему равно время энергетического перехода квантовых частиц? Рассмотрим дискретные уровни с нулевой и конечной шириной.

Такого понятия, как "время перехода" не существует, поскольку мы не можем зарегистрировать ни начала перехода, ни его течения, ни его конца. Единственное, что мы можем измерить, это ответ на вопрос, произошёл ли уже переход, или ещё нет.

Поэтому, переход характеризуется вероятностью перехода в единицу времени. То же самое превращается для множества частиц в период полураспада.

Вероятность перехода прямо связана с шириной уровня (под шириной уровня понимается не промежуток между уровнями, а "нерезкость", неточность, самого уровня). Чем уровень шире, тем больше вероятность перехода с него и тем меньше период его полураспада.

Уровень с нулевой шириной вечен, то есть, они никогда не распадётся.

Данное соотношение связано с принципом неопределённости Гейзенберга по поводу энергии и времени: чем точнее измерено время, тем неточней энергия и наоборот. Уровень с нулевой шириной представляет собой бесконечно-точно измеренную энергию. Посему время его жизни будет бесконечно-неточным, то есть, распад может с равной вероятностью произойти как сегодня, так и через миллиард лет. То есть, в ближайшее время распад с громадной вероятностью не состоится. То есть, уровень будет вечен.

[Котофеич]

Ну да, прямо таки не существует По Вашему, так все переходы которые не
были зафиксированы не существуют

[Dims]

Котофеич писал(а):

:evil: Ну да, прямо таки не существует
По Вашему, так все переходы которые не были зафиксированы не существуют

Чё-то не понял вопроса.

[photon]

Вот-вот: Котофеич похоже понял о чем речь, только переходы существуют, а их длительность неизвестна

[Котофеич]

photon писал(а):

Вот-вот: Котофеич похоже понял о чем речь, только переходы существуют, а их длительность неизвестна

Ну это ясно, что их длительность не известна, иначе я бы и не спрашивал.
Но существование мгновенных переходов теория в принципе не запрещает.

[Dims]

Под словами "длительность перехода", на мой взгляд, единственное, что может пониматься, это время, в течение которого, скажем, атом, находится в возбуждённом состоянии, прежде, чем перейти в основное.

И вот про эту-то длительность можно сказать, что даже для одного и того же атома и одного и того же перехода в нём, это время будет каждый раз разным. То есть, оно описывается статистически. Например, как период полураспада, то есть, среднее время, за которое переход претерпят половина из имеющегося числа одинаковых возбуждённых атомов.

Если же говорить о длительности самого процесса перемещения атома из возбуждённого состояния в невозбуждённое, то надо отметить, что этот процесс наблюдать невозможно (не знаю, что тут с нечёткими измерениями, говорю о чётких). Если мы будем постоянно проверять, не перешёл ли атом в основное состояние, то будем влиять на него. И либо задерживать переход, либо провоцировать его. В любом случае, мы никогда не получим в результате, что атом находится в середине перехода или в 1/3. Мы всегда будем получать чёткий окончательный ответ - да или нет.

Теоретически считается, что волновая функция возбуждённого состояния плавно перетекает в волновую функцию основного состояния, причём квадрат её модуля в точности пропорционален количеству атомов в ансамле атомов о котором я говорил в абзаце Но. 2.

То есть, если уж довериться теоретическим формулам, то всё равно нельзя говорить о времени -- он плавный. Можно указать время, когда квадрат модуля волновой функции будет на полпути и это время будет равно периоду полураспада.

ИМХО.

[Pointer]

В порядке безответственного предположения:
Мне представляется, что длительность перехода напрямую связана с частотой излучения. То есть, равна, скажем, полупериоду излучаемой (поглощаемой) волны.
Заранее упс.

[Dims]

Вот здесь у нас развязалась дискуссия на этот счёт.