Где в атоме находится электрон

[Munin]

upgrade в сообщении #960533 писал(а):

получить одновременно одну и ту-же координату они ведь не могут, точками они будут или нет, не может ведь у двух разных точек (или не точек) быть одинаковых координат, да и какие координаты могут быть у неточек.

Почему не могут? Могут.

Но. Надо вспомнить, что такое распределение вероятностей. Проще всего вспомнить геометрическую вероятность. Допустим, вы роняете точку в квадрат $[0,1]\times[0,1].$ Какова вероятность попасть в левую половину квадрата? $1/2.$ В левую верхнюю четверть квадрата? $1/4.$ И так далее, надеюсь, это очевидно. Какова вероятность попасть ровно в центр квадрата? $0.$ Заметьте, это событие вовсе не исключено. В любом случае, точка упадёт в какую-то точку с какими-то координатами, и почему бы и не в центр. Но вероятность попасть именно в центр - нулевая, потому что остальных вариантов бесконечно больше.

И о вопросе "какие координаты могут быть у неточек". Достаточно взять неточечное тело, и выделить в нём какую-то точку. Всё остальное положение тела будет отсчитываться от этой точки. Допустим, мы взяли Землю, и задаём в пространстве положение одной её точки - Северного полюса. Тогда, центр Земли всегда будет на расстоянии шесть тысяч километров от этой точки, Москва - на расстоянии четырёх тысяч километров (в другую сторону), и так далее. Конечно, кроме одной точки, надо задать ещё параметры, указывающие ориентацию Земли (ещё три числа для твёрдого тела). Но это уже мелочи. Для центрально-симметричного ядра, можно привязать его положение к положению одной точки в центре ядра.

upgrade в сообщении #960533 писал(а):

если существует область пространства, в котором ядро может находиться одновременно с электроном, и область пространства, в котором ядро не может находиться одновременно с электроном, то какая разница точечные они или нет?
по-моему имеет значение лишь размеры этих областей и наличие у них точной границы - это подскажет где электрон точно не может находиться.

Нет, нету такой области, в которой ядро не может находиться одновременно с электроном, и нет, соответственно, никакой границы. Есть взаимопроникающие волновые функции, вот и всё.

upgrade в сообщении #960533 писал(а):

закрываем глаза, тыкаем пальцем и по статическому разряду в палец пытаемся определить координаты шара.

:-)

upgrade в сообщении #960533 писал(а):

...а где же находится искра пока мы пальцем в шар не ткнули...а она не распределена, ее вообще нет...

Это всё как-то заумно и не о том.

[Zai]

Ms-dos4 в сообщении #960415 писал(а):

Zai
Это чушь.

Получилось да немного не так. Надо сказать что мне хотелось только подчеркнуть то, что написано например у А.А Соколова Квантовая механика стр. 152-153:

Цитата:

"... непознаваемых закономерностей в природе нет". "...будет дано физическое объяснение тому физическому факту, почему в микромире имеет место статистические закономерности".

[upgrade]

Munin в сообщении #960558 писал(а):

Достаточно взять неточечное тело, и выделить в нём какую-то точку. Всё остальное положение тела будет отсчитываться от этой точки.

если для описания других точек придется задать закон, по которому какие-либо данные по этим точкам обнаруживаются, так вот этот закон ничем не будет отличаться от закона, построенного на предположении, что мы имеем дело с точечной Землей, у которой эта единственная точка хитрым образом распределена в пространстве и хитрым же образом поставляет эти данные. вопрос лишь в сложности обработки данных, но что так что эдак все одно.

Munin в сообщении #960558 писал(а):

Почему не могут? Могут.

как две точки могут иметь одинаковые координаты, координаты они же вроде по определению координируют одну точку, а не несколько?
если электрон обнаружили в точке с координатами $x,y,z$, то ядро да и вообще что угодно по этим координатам как получится обнаружить - там уже электрон есть?

а, допонял!
пример:
имеем две случайные величины $X$ и $Y$, они падают в много пронумерованных корзин.
если определить, что корзины - это координаты случайных величин, то действительно, событие, что вторая величина упадет в ту же самую корзину, что упала первая, хоть и имеет нулевую вероятность, но является возможным.

[Munin]

upgrade в сообщении #960575 писал(а):

как две точки могут иметь одинаковые координаты, координаты они же вроде по определению координируют одну точку, а не несколько?

У вас проблема с именами. Представьте себе, что точку задают не координатами, а скажем, именем. Тогда, отметим в пространстве две точки: $A$ и $B.$ Могут это быть разные точки? Да, могут. А могут они оказаться одной и той же точкой? Да, такое тоже может быть. Скажем, возьмём школьную задачу, пусть три медианы в треугольнике пересекаются, соответственно, в точках $m_1\cap m_2=M_{12},\quad m_1\cap m_3=M_{13},\quad m_2\cap m_3=M_{23}.$ Тогда теорему о том, что все медианы пересекаются в одной точке, можно сформулировать как $M_{12}=M_{13}=M_{23}.$

upgrade в сообщении #960575 писал(а):

имеем две случайные величины $X$ и $Y$, они падают в много пронумерованных корзин.
если определить, что корзины - это координаты случайных величин, то действительно, событие, что вторая величина упадет в ту же самую корзину, что упала первая, хоть и имеет нулевую вероятность, но является возможным.

Да, речь об этом.

upgrade в сообщении #960575 писал(а):

если для описания других точек придется задать закон, по которому какие-либо данные по этим точкам обнаруживаются, так вот этот закон ничем не будет отличаться от закона, построенного на предположении, что мы имеем дело с точечной Землей

Нет, этот закон может отличаться. Скажем, рассмотрим Луну. Для точечной Земли - Луна притягивается к одной точке. Для неточечной Земли - Луна притягивается к некоторому распределению масс в пространстве. Но где находится это распределение? - его можно задать, привязываясь, опять же, к одной точке.

Просто изменить закон - это достаточно лёгкое дело. Одну формулу на другую.

[Ms-dos4]

Munin
Да, спасибо за замечания

(Оффтоп)

Особо стыдно за картинку, в которую не вгляделся, и поспешив, спорол чушь про нуль

А так да, я согласен, на в.ф. учёт размера ядра почти не сказывается. Я уже тут говорил, что эти модели исследовали в связи с другим вопросом (кстати, он тоже тут уже обсуждался на форуме, про рождение пар в поле тяжёлого ядра, вот там я бы сказал его неточечность имеет решающее влияние).

upgrade
Вы "заходите" через какую - то глушь
Вот у вас есть ядро и электрон. У них есть свои ВФ. Соответственно вы можете рассчитать вероятности нахождения электрона и ядра (что особо просто для сферически-симметричного ядра).

[upgrade]

Munin в сообщении #960592 писал(а):

Нет, этот закон может отличаться. Скажем, рассмотрим Луну. Для точечной Земли - Луна притягивается к одной точке.

так мы зададим распределение этой точки и данные, получаемые от притяжения таким образом , что она будет притягиваться к ней так, будто точек много. например, введем возможность мгновенного перемещения одной точки в пространстве и ее нельзя будет отличить от множества точек, каждая из которых притягивается отдельно.
кстати, как с электроном, облако во внешнем электростатическом поле деформируется одновременно всё с приложением поля или нет? может есть какие-либо эффекты?
ведь если электрон - это распределенная точка, а не облако, то не будет одинаковой картины для серий приложенного электростатического поля. Для точечного электрона, если поле приложилось, когда электрон был "с одной стороны ядра" - одна картина, если поле приложилось, когда электрон был "с другой стороны" - другая картина.

-- 12.01.2015, 16:35 --

Ms-dos4 в сообщении #960593 писал(а):

Соответственно вы можете рассчитать вероятности нахождения электрона и ядра

в волновой функции есть время. это что за время? и вообще уместен ли такой вопрос.
это отсчет времени, одинаковый и для ядра и для электрона или у них у каждого свои отсчеты?

[Ms-dos4]

upgrade в сообщении #960603 писал(а):

так мы зададим распределение этой точки и данные, получаемые от притяжения таким образом , что она будет притягиваться к ней так, будто точек много. например, введем возможность мгновенного перемещения одной точки в пространстве и ее нельзя будет отличить от множества точек, каждая из которых притягивается отдельно.

Это чушь какая-то, даже думать не хочу

upgrade в сообщении #960603 писал(а):

кстати, как с электроном, облако во внешнем электростатическом поле деформируется одновременно всё с приложением поля или нет? может есть какие-либо эффекты?
ведь если электрон - это распределенная точка, а не облако, то не будет одинаковой картины для серий приложенного электростатического поля. Для точечного электрона, если поле приложилось, когда электрон был "с одной стороны ядра" - одна картина, если поле приложилось, когда электрон был "с другой стороны" - другая картина.

В нерелятивистской КМ мгновенно, тут конечная скорость взаимодействий никак не учитывается. И вообще тут дело даже не в этом, а в том, что мне кажется, вы неверно представляете себе электрон. Пока не было измерения - это и есть некое "облако"(распределение), т.е. он не является никакой точкой, которая где то там.

upgrade в сообщении #960603 писал(а):

в волновой функции есть время. это что за время? и вообще уместен ли такой вопрос.
это отсчет времени, одинаковый и для ядра и для электрона или у них у каждого свои отсчеты?

Время есть только в нестационарной ВФ, которая в данном случае (стационарной системы) легко переводится в стационарную, и роли тут никакой не играет (из плотности вероятности она вообще выпадет).

[upgrade]

Ms-dos4 в сообщении #960615 писал(а):

Это чушь какая-то, даже думать не хочу

протестую.
одно тело с массой $1$ г, мгновенно заполняющее $1000$ одинаковых областей в объеме $1$ куб м , ничем не отличается от $1000$ тел, каждое массой $1$ г равномерно распределенных в объеме $1$ куб м. взаимодействует оно с другими телами одинаково.

эх, кажется, нет... - отличия как минимум в инерционности будут, в первом случае толкать придется всего один грамм, а во втором килограмм...

Ms-dos4 в сообщении #960615 писал(а):

Пока не было измерения - это и есть некое "облако"(распределение), т.е. он не является никакой точкой, которая где то там.

для этого случая можно провести опыт - поместить атом между двумя обкладками конденсатора и частоту на конденсатор побольше и помощнее подать, оценивая картинку распределения электронного облака, если картинка меняется одновременно для всего облака, то никакого точечного электрона нет, а вокруг ядра распределенный заряд, который ведет себя по-разному в зависимости от обстоятельств. а если картинка меняется от периода к периоду - то вокруг ядра летает настоящий электрон.

[DimaM]

upgrade в сообщении #960626 писал(а):

оценивая картинку распределения электронного облака

Как вы это себе представляете?

[Ms-dos4]

upgrade
Вот только не становитесь на путь "ниспровергателя" КМ.
И начнём мы вот с чего - вы осознаёте, что атом в поле - вообще не является стационарным состоянием (даже в постоянном поле - там во первых появляется выделенное направление, но состояние всё равно теряет стационарность, хоть в слабых полях этим можно пренебречь, то уж что говорить про переменные поля, у вас там будет твориться ад из электромагнитных волн, воздействующих на атом. Что вы там (и главное КАК) собираетесь оценивать?

[upgrade]

DimaM в сообщении #960632 писал(а):

Как вы это себе представляете?

как-то же снимают электронное облако - получить кучу снимков вместе с колебаниями поля между обкладок..
как вариант движение атома проанализировать - если электрон летает, он будет вести себя в высокочастотном поле не так, как если вокруг ядра равномерный заряд, с равномерным зарядом смещение будет в основном в одном каком-то варианте, а с отдельным электроном, наверное будет смещаться хаотически.

[Ms-dos4]

upgrade
Ну во первых, тут это сделать не получится - почему - см. выше.

[Munin]

Ms-dos4 в сообщении #960593 писал(а):

Я уже тут говорил, что эти модели исследовали в связи с другим вопросом (кстати, он тоже тут уже обсуждался на форуме, про рождение пар в поле тяжёлого ядра, вот там я бы сказал его неточечность имеет решающее влияние).

Эффект Ягнёнка чувствителен к размерам и эл.-маг. формфактору ядра. Ну и $e$-захват, конечно же.

Ms-dos4 в сообщении #960593 писал(а):

Вот у вас есть ядро и электрон. У них есть свои ВФ.

Я вот аккуратненько ходил на цыпочках вокруг такой формулировки :-) Потому что существует одна двухчастичная в.ф. А пространственные распределения вероятности - это всё-таки её проекции.

upgrade в сообщении #960603 писал(а):

так мы зададим распределение этой точки

Нет. Вы путаете тёплое с мягким. Распределения точки задавать не нужно: Северный полюс находится в одной и ровно одной точке пространства. Просто один тот факт, что он там находится, приводит к распределению массы в пространстве - массы, а отнюдь не Северного полюса!

upgrade в сообщении #960603 писал(а):

кстати, как с электроном, облако во внешнем электростатическом поле деформируется одновременно всё с приложением поля или нет? может есть какие-либо эффекты?

Здесь включается нестационарная квантовая механика: волновая функция "перетекает" в новый потенциал (старый + приложенное поле), волнами, как и положено какой-нибудь жидкости. Более того, в силу того, что раньше она была в равновесии, а потом её заставили перетечь в новое положение, то она не застынет в нём неподвижно, а начнёт колебаться вокруг нового положения равновесия. Эти колебания - будут движением заряда в пространстве, и приведут к излучению электромагнитных волн (фотонов). Впрочем, тут есть "матрёшка" теорий, в зависимости от повышающейся точности и учёта разных эффектов:
- КМ в чистом виде: просто колебания в. ф.;
- "полуклассическое" электромагнитное поле: расчёт излучения как классической электромагнитной волны;
- КЭД - квантованное электромагнитное поле: расчёт конкретных фотонов.

upgrade в сообщении #960603 писал(а):

ведь если электрон - это распределенная точка, а не облако

Нет, вы всё путаете. Электрон - это облако. А вот ядро - мало того, что оно облако, так оно ещё и само неточечное.

upgrade в сообщении #960626 писал(а):

протестую.
одно тело с массой $1$ г, мгновенно заполняющее $1000$ одинаковых областей в объеме $1$ куб м , ничем не отличается от $1000$ тел, каждое массой $1$ г равномерно распределенных в объеме $1$ куб м. взаимодействует оно с другими телами одинаково.

С чего вы взяли, что одинаково? От того, что вам так кажется, это не становится правдой. Для начала, у них массы разные :-)

На самом деле, отличия есть намного более существенные. Но лучше бы вы не выдумывали вообще эту чушь, а изучали КМ как она есть.

upgrade в сообщении #960626 писал(а):

для этого случая можно провести опыт - поместить атом между двумя обкладками конденсатора и частоту на конденсатор побольше

Попытки рассчитать эту идею показывают, что она нереалистична: ни на какой конденсатор не удастся подать такую частоту.

-- 12.01.2015 17:46:56 --

upgrade в сообщении #960643 писал(а):

как-то же снимают электронное облако

Во-первых, это достижение только совсем последних лет, а во-вторых, "снимают" его в достаточно условном смысле - а не так, как вы себе представляете, фотоаппаратом со вспышкой.

[Ms-dos4]

Munin в сообщении #960656 писал(а):

Эффект Ягнёнка чувствителен к размерам и эл.-маг. формфактору ядра. Ну и $e$-захват, конечно же.

Ну да, К-захват я упоминал здесь. А про первое можно поподробнее?

Munin в сообщении #960656 писал(а):

Я вот аккуратненько ходил на цыпочках вокруг такой формулировки Потому что существует одна двухчастичная в.ф. А пространственные распределения вероятности - это всё-таки её проекции.

Да, но в произведение ведь она всё равно распадается, хоть у нас точечное ядро, хоть нет (тут просто разбиваем задачу на 2 области) (или у меня снова "загон")?

Munin в сообщении #960656 писал(а):

Попытки рассчитать эту идею показывают, что она нереалистична: ни на какой конденсатор не удастся подать такую частоту.

Так более того, на атом там будет воздействовать целая буря волн, состояние даже близко не является стационарным, здесь вообще посчитать ничего не удастся. Даже если удасться создать такие быстропеременные поля, померять всё равно ничего не выйдет.

[Munin]

Ms-dos4 в сообщении #960662 писал(а):

А про первое можно поподробнее?

Lamb...

Ms-dos4 в сообщении #960662 писал(а):

Да, но в произведение ведь она всё равно распадается

Именно что не-а. Распадается, да не в то. ЛЛ-3 § 32 - там в самом начале обсуждается квантовая задача двух тел, вы удивитесь, какие сильные там оговорки.

Ms-dos4 в сообщении #960662 писал(а):

Даже если удасться создать такие быстропеременные поля

Один фотон оптического диапазона, чё там создавать :-)