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
 
 Неопределенность в квантовой механике
Сообщение30.09.2014, 23:17 
Заморожен


31/08/14
107
Читая и перечитывая Фейнмана, я пришла к выводу: принцип неопределенности, целиком и полностью, это итог вмешательства в "жизнь" квантовой частицы. Наблюдая ее, мы вмешиваемся в ее состояние (например, отправляя поток фотонов), что и приводит к изменению либо ее импульса, либо координаты. Измерив импульс, мы влияем на точность измерения координаты, и наоборот. А сама по себе квантовая частица (если ее не измерить) имеет вполне определенные координату-импульс, которые мы просто не в состоянии измерить одновременно, не повлияв на нее. Если я неправа, скажите конкретно в чем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение30.09.2014, 23:25 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
karina_z в сообщении #914147 писал(а):
принцип неопределенности, целиком и полностью, это итог вмешательства в "жизнь" квантовой частицы
Нет.

karina_z в сообщении #914147 писал(а):
А сама по себе квантовая частица (если ее не измерить) имеет вполне определенные координату-импульс
Нет. Дисперсии импульса и координаты не могут быть одновременно нулевыми.

Вы собираетесь начинать математику или нет? Просто честно скажите.

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 00:29 
Аватара пользователя


03/06/14
5
Если бы частица всегда имела определённые координаты и импульс, она бы не обладала волновыми свойствами. А значит, не могла бы интерферировать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 00:39 


19/06/14
249
Новосибирск
У Фейнмана особый взгляд на квантовую механику, в нем есть место траекториям частиц. Однако, довольно безразлично считаете Вы, что траекторий нет или, что их бесконечно много. Это вопрос философии. Если при решении конкретной проблемы Вам удобно представлять реальность определенных значений координаты и импульса - в добрый путь! Просто просуммируйте все вероятные траектории.

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 01:42 
Заслуженный участник


29/09/14
1248
karina_z, в дополнение к сказанному выше рассмотрим пример: электроны в атомах.

Квантовая теория показывает, что неопределённость координат и импульса электронов ответственна за положительный вклад в энергию электрона: чем меньше неопределенность координат, тем больше неопределённость импульса и, соответственно, больше среднее значение его кинетической энергии. При этом потенциальная энергия притяжения электрона к ядру, усреднённая по квантовым флуктуациям координат, наоборот, уменьшается (она отрицательная). И эти два слагаемых энергии конкурируют друг с другом - так что в состоянии с наименьшей суммарной энергией электрон в атоме оказывается "размазанным" по объёму с линейным размером порядка боровского радиуса.

Другими словами, именно квантовая неопределённость координат электрона ответственна за размеры атома. И за его "форму": наглядно можно представлять себе атом как шарообразное электронное "облако вероятности" (s-состояние). Подобным же образом квантовая механика определяет размеры и форму молекул. И структуру твёрдых тел тоже: ведь макроскопический кристалл можно рассматривать как молекулу, состоящую из огромного числа атомов. Квантовая "размазка" электрона по всему кристаллу даёт свой вклад в энергию кристалла, как и в случае с энергией одного атома.

Вот и подумайте теперь снова - так ли принципиально наше вмешательство в жизнь электронов для неопределённости их координат.

Ведь вряд ли разумно утверждать, будто атомы, молекулы, кристаллы существуют в привычном для нас виде только пока мы их "измеряем"; а если на них никоим образом не смотреть, то быстренько обратятся в ноль неопределённости координат и импульсов электронов, и, значит, они разом грохнутся на ядра, и тем самым всё вещество сколлапсирует в некую сверхплотную субстанцию...

(Хотя, при большом желании, конечно, можно возразить, что тут есть простор для фантазии - ведь невозможно на опыте пронаблюдать, как поведут себя частицы, ни с чем не взаимодействующие, т.е. принципиально не наблюдаемые :-) . Однако в задачах физики подобные фантазии бесполезны.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 16:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Arkhipov
Cos(x-pi/2)
Не тот адресат для бисера. arseniiv прав: karina_z здесь уже достаточно долго "светилась", чтобы понять, что исправлять эту кашу в голове можно, только заставляя систематически учиться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 18:49 
Заморожен


31/08/14
107
Munin в сообщении #914264 писал(а):
Не тот адресат для бисера.


Что значит "бисер"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 19:15 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Ну вот, бисер вам интересен, а ответить на мой вопрос — нет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение01.10.2014, 19:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
http://ru.wiktionary.org/wiki/%D0%BD%D0 ... 0%BC%D0%B8

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение02.10.2014, 13:36 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


09/02/09
2092
Минск, Беларусь
Cos(x-pi/2) в сообщении #914166 писал(а):
наглядно можно представлять себе атом как шарообразное электронное "облако вероятности" (s-состояние).
Он будет шарообразным и в других состояниях. В отсутствие внешнего поля, вестимо :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Неопределенность в квантовой механике
Сообщение02.10.2014, 15:49 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Не всегда. Иногда атом может быть сделан нешарообразным при помощи каких-то внешних воздействий, и дальше хранить это состояние. Ну, это уже тонкости :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

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