Соотношение неопределенностей

[Chemisorption1234]

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/.

[Someone]

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.

[gravity-waves]

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?

[Someone]

Я упоминал КТП???

[gravity-waves]

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?

[quanto]

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".

[Munin]

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.

[Nirowulf]

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.

[gravity-waves]

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?

[Munin]

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.

[Nirowulf]

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.

[gravity-waves]

Munin в сообщении #842320 писал(а):

не путать "квантовые частицы" с обычными частицами

Какая между ними разница?

[Munin]

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 :-)

[Nirowulf]

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=)

[gravity-waves]

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?