1803 թվականին Թոմաս Յանգը լույսի ճառագայթ ուղղեց երկու ճեղքերով անթափանց էկրանին։ Պրոյեկցիոն էկրանին սպասվող լույսի երկու շերտերի փոխարեն նա տեսավ մի քանի շերտեր, ասես յուրաքանչյուր անցքից լույսի երկու ալիքների միջամտություն (գերդիրքավորում) լինի։ Փաստորեն, հենց այս պահին ծնվեց քվանտային ֆիզիկան, ավելի ճիշտ՝ դրա հիմքում ընկած հարցերը։ 20-րդ և 21-րդ դարերում ցույց տվեցին, որ ոչ միայն լույսը, այլև ցանկացած տարրական մասնիկ և նույնիսկ որոշ մոլեկուլներ իրենց պահում են ալիքի նման, ինչպես քվանտան, կարծես միաժամանակ երկու ճեղքերով անցնելով: Այնուամենայնիվ, եթե ճեղքերի մոտ տեղադրվում է սենսոր, որը որոշում է, թե կոնկրետ ինչ է պատահում մասնիկի հետ այս վայրում և որ ճեղքի միջով այն այնուամենայնիվ անցնում է, ապա պրոյեկցիոն էկրանին հայտնվում են ընդամենը երկու ժապավեն, կարծես դիտարկման փաստը (անուղղակի ազդեցություն ) ոչնչացնում է ալիքի ֆունկցիան և առարկան իրեն պահում է նյութի պես: ( տեսանյութ)

Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը քվանտային ֆիզիկայի հիմքն է:

1927 թվականի հայտնագործության շնորհիվ հազարավոր գիտնականներ և ուսանողներ կրկնում են նույն պարզ փորձը՝ անցնելով լազերային ճառագայթը նեղացող ճեղքի միջով: Տրամաբանական է, որ պրոյեկցիոն էկրանի վրա լազերային տեսանելի հետքն ավելի ու ավելի է նեղանում բացը նվազեցնելուց հետո: Բայց ինչ-որ պահի, երբ ճեղքը բավականաչափ նեղանում է, լազերային բծը հանկարծ սկսում է ավելի ու ավելի լայնանալ, ձգվելով էկրանի վրա և մարել, մինչև որ ճեղքը անհետանա: Սա քվանտային ֆիզիկայի կվինտեսենցիայի ամենաակնառու ապացույցն է՝ ականավոր տեսական ֆիզիկոս Վերներ Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը։ Դրա էությունն այն է, որ որքան ճշգրիտ ենք մենք որոշում զուգակցված բնութագրիչներից մեկը քվանտային համակարգ, այնքան ավելի անորոշ է դառնում երկրորդ բնութագիրը։ AT այս դեպքը, որքան ավելի ճշգրիտ որոշենք լազերային ֆոտոնների կոորդինատները նեղացող ճեղքով, այնքան ավելի անորոշ է դառնում այդ ֆոտոնների իմպուլսը։ Մակրոկոսմում մենք կարող ենք նույնքան լավ չափել կամ թռչող թրի ճշգրիտ գտնվելու վայրը՝ վերցնելով այն մեր ձեռքերում, կամ նրա ուղղությունը, բայց ոչ միևնույն ժամանակ, քանի որ դա հակասում և խանգարում է միմյանց: (, տեսանյութ)

Քվանտային գերհաղորդականություն և Մայսների էֆեկտ

1933 թվականին Վալտեր Մայսները քվանտային ֆիզիկայում հայտնաբերեց մի հետաքրքիր երևույթ. նվազագույն ջերմաստիճանում սառեցված գերհաղորդիչում մագնիսական դաշտը դուրս է մղվում իր սահմաններից: Այս երեւույթը կոչվում է Մայսների էֆեկտ։ Եթե ​​սովորական մագնիսը տեղադրվի ալյումինի (կամ մեկ այլ գերհաղորդիչի) վրա, այնուհետև այն սառեցվի հեղուկ ազոտով, ապա մագնիսը կհեռանա և կկախվի օդում, քանի որ այն «կտեսնի» նույն բևեռականությամբ իր մագնիսական դաշտը տեղաշարժված։ սառեցված ալյումինից, և մագնիսների նույն կողմերը վանում են: (, տեսանյութ)

Քվանտային գերհոսունություն

1938 թվականին Պյոտր Կապիցան սառեցրեց հեղուկ հելիումը մինչև զրոյի մոտ ջերմաստիճան և պարզեց, որ նյութը կորցրել է իր մածուցիկությունը: Այս երեւույթը քվանտային ֆիզիկայում կոչվում է գերհոսունություն։ Եթե ​​սառեցված հեղուկ հելիումը լցվում է բաժակի հատակին, ապա այն դեռ դուրս կհոսի դրանից պատերի երկայնքով: Իրականում, քանի դեռ հելիումը բավականաչափ սառեցված է, դրա թափվելու համար սահմաններ չկան՝ անկախ տարայի ձևից և չափից: 20-րդ դարի վերջում և 21-րդ դարի սկզբին որոշակի պայմաններում գերհեղուկություն հայտնաբերվեց նաև ջրածնի և տարբեր գազերի մեջ։ (, տեսանյութ)

քվանտային թունելավորում

1960 թվականին Իվոր Գիվերը էլեկտրական փորձեր կատարեց գերհաղորդիչներով, որոնք առանձնացված էին ոչ հաղորդիչ ալյումինի օքսիդի մանրադիտակային թաղանթով։ Պարզվեց, որ ի տարբերություն ֆիզիկայի և տրամաբանության, էլեկտրոնների մի մասը դեռ անցնում է մեկուսացման միջով։ Սա հաստատեց քվանտային թունելավորման էֆեկտի հնարավորության տեսությունը։ Դա վերաբերում է ոչ միայն էլեկտրականությանը, այլև ցանկացած տարրական մասնիկի, դրանք նաև ալիքներ են՝ ըստ քվանտային ֆիզիկայի։ Նրանք կարող են անցնել խոչընդոտների միջով, եթե այդ խոչընդոտների լայնությունը փոքր է մասնիկի ալիքի երկարությունից: Որքան նեղ է խոչընդոտը, այնքան ավելի հաճախ են դրանց միջով անցնում մասնիկները։ (, տեսանյութ)

Քվանտային խճճվածություն և տելեպորտացիա

1982 թվականին ֆիզիկոս Ալեն Ասպեն, ապագա դափնեկիր Նոբելյան մրցանակ, ուղարկեց միաժամանակ ստեղծված երկու ֆոտոն բազմակողմանի սենսորներին՝ որոշելու դրանց սպինը (բևեռացում): Պարզվեց, որ մեկ ֆոտոնի պտույտի չափումն ակնթարթորեն ազդում է երկրորդ ֆոտոնի սպինի դիրքի վրա, որը դառնում է հակառակ։ Սա ապացուցեց քվանտային խճճվածության հնարավորությունը տարրական մասնիկներև քվանտային տելեպորտացիա։ 2008թ.-ին գիտնականները կարողացան չափել քվանտային խճճված ֆոտոնների վիճակը 144 կիլոմետր հեռավորության վրա, և նրանց միջև փոխազդեցությունը դեռևս ակնթարթային էր, կարծես նրանք գտնվում էին մեկ վայրում կամ չկար տարածություն: Ենթադրվում է, որ եթե նման քվանտային խճճված ֆոտոնները հայտնվեն տիեզերքի հակառակ մասերում, ապա նրանց միջև փոխազդեցությունը դեռ ակնթարթային կլինի, թեև լույսը հաղթահարում է նույն հեռավորությունը տասնյակ միլիարդավոր տարիների ընթացքում: Հետաքրքիր է, որ ըստ Էյնշտեյնի, լույսի արագությամբ թռչող ֆոտոնների համար նույնպես ժամանակ չկա: Պատահակա՞ն է։ Ապագայի ֆիզիկոսներն այդպես չեն կարծում։ (, տեսանյութ)

Քվանտային Զենոնի էֆեկտը և կանգառի ժամանակը

1989 թվականին Դեյվիդ Ուայնլենդի գլխավորած մի խումբ գիտնականներ դիտարկեցին բերիլիումի իոնների անցման արագությունը ատոմային մակարդակների միջև։ Պարզվեց, որ միայն իոնների վիճակի չափման փաստը դանդաղեցրեց նրանց անցումը վիճակների միջև։ 21-րդ դարի սկզբին ռուբիդիումի ատոմների հետ նմանատիպ փորձի ժամանակ հաջողվեց 30 անգամ դանդաղել։ Այս ամենը քվանտային Zeno էֆեկտի հաստատումն է։ Դրա իմաստն այն է, որ քվանտային ֆիզիկայում անկայուն մասնիկի վիճակի չափման փաստը դանդաղեցնում է դրա քայքայման արագությունը և, տեսականորեն, կարող է ամբողջությամբ դադարեցնել այն: (, տեսանյութ անգլերեն)

Հետաձգված քվանտային ռետին

1999 թվականին Մարլան Սկալիի գլխավորած մի խումբ գիտնականներ ֆոտոններ ուղարկեցին երկու ճեղքերի միջով, որոնց հետևում կանգնած էր պրիզմա, որը յուրաքանչյուր առաջացող ֆոտոն վերածում էր քվանտային խճճված ֆոտոնների զույգի և դրանք բաժանում երկու ուղղությամբ: Առաջինը ֆոտոններ ուղարկեց գլխավոր դետեկտորին։ Երկրորդ ուղղությունը ֆոտոններ ուղարկեց 50% ռեֆլեկտորներից և դետեկտորներից բաղկացած համակարգ: Պարզվեց, որ եթե երկրորդ ուղղությամբ ֆոտոնը հասնում է դետեկտորներին, որոնք որոշում են այն անցքը, որտեղից այն դուրս է թռչում, ապա հիմնական դետեկտորը գրանցում է իր զուգակցված ֆոտոնը որպես մասնիկ։ Եթե ​​երկրորդ ուղղությամբ ֆոտոնը հասնում էր դետեկտորներին, որոնք չէին որոշում այն ​​ճեղքը, որտեղից դուրս էր թռչում, ապա հիմնական դետեկտորը գրանցեց իր զուգակցված ֆոտոնը որպես ալիք: Ոչ միայն մեկ ֆոտոնի չափումն արտացոլվել է նրա քվանտային խճճված զույգի վրա, այլև դա տեղի է ունեցել հեռավորությունից և ժամանակից դուրս, քանի որ դետեկտորների երկրորդական համակարգը ֆոտոններն արձանագրել է ավելի ուշ, քան հիմնականը, կարծես ապագան է որոշում անցյալը: Ենթադրվում է, որ սա ամենաանհավանական փորձն է ոչ միայն քվանտային ֆիզիկայի, այլ նաև ողջ գիտության պատմության մեջ, քանի որ այն խարխլում է աշխարհայացքի սովորական հիմքերից շատերը: (, տեսանյութ անգլերեն)

Քվանտային սուպերպոզիցիան և Շրյոդինգերի կատուն

2010թ.-ին Ահարոն Օ'Քոնելը փոքր մետաղական ափսե տեղադրեց անթափանց վակուումային խցիկում, որը սառեցրեց մինչև գրեթե բացարձակ զրո. Այնուհետև նա իմպուլս կիրառեց ափսեի վրա, որպեսզի այն թրթռա: Այնուամենայնիվ, դիրքի սենսորը ցույց տվեց, որ ափսեը միաժամանակ թրթռում է և գտնվում է հանգստի վիճակում, ինչը լիովին համապատասխանում է տեսական քվանտային ֆիզիկային։ Սա առաջին անգամն էր, որ ապացուցեց մակրոօբյեկտների վրա սուպերպոզիցիոն սկզբունքը։ Մեկուսացված պայմաններում, երբ չկա քվանտային համակարգերի փոխազդեցություն, օբյեկտը կարող է միաժամանակ լինել անսահմանափակ թվով հնարավոր դիրքերում, կարծես այն այլևս նյութական չէ: (, տեսանյութ)

Քվանտ Չեշիր կատուն և ֆիզիկան

2014 թվականին Թոբիաս Դենկմայրը և նրա գործընկերները նեյտրոնային հոսքը բաժանեցին երկու ճառագայթների և կատարեցին մի շարք բարդ չափումներ։ Պարզվեց, որ որոշակի հանգամանքներում նեյտրոնները կարող են լինել նույն ճառագայթում, և նրանց մագնիսական պահմեկ այլ փաթեթում: Այսպիսով, հաստատվեց Չեշիրի կատվի ժպիտի քվանտային պարադոքսը, երբ մասնիկները և դրանց հատկությունները, մեր ընկալմամբ, կարող են տեղակայվել տիեզերքի տարբեր հատվածներում, ինչպես ժպիտը կատուից բացի «Ալիսան հրաշքների աշխարհում» հեքիաթում։ Կրկին պարզվեց, որ քվանտային ֆիզիկան ավելի առեղծվածային և զարմանալի է, քան ցանկացած հեքիաթ: (, տեսանյութ անգլերեն.)

Շնորհակալություն կարդալու համար: Հիմա դու մի քիչ խելացի ես դարձել, ու մեր աշխարհը մի քիչ լուսավորվել է սրա պատճառով։ Կիսվեք այս հոդվածի հղումով ձեր ընկերների հետ, և աշխարհն էլ ավելի լավը կդառնա:

Ըստ սահմանման՝ քվանտային ֆիզիկան տեսական ֆիզիկայի ճյուղ է, որն ուսումնասիրում է քվանտային մեխանիկական և քվանտային դաշտային համակարգերը և դրանց շարժման օրենքները։ Քվանտային ֆիզիկայի հիմնական օրենքներն ուսումնասիրվում են քվանտային մեխանիկայի շրջանակներում և քվանտային տեսությունոլորտներում և օգտագործվում են ֆիզիկայի այլ ճյուղերում։ Քվանտային ֆիզիկան և նրա հիմնական տեսությունները՝ քվանտային մեխանիկա, դաշտի քվանտային տեսություն, ստեղծվել են 20-րդ դարի առաջին կեսին բազմաթիվ գիտնականների կողմից, այդ թվում՝ Մաքս Պլանկի, Ալբերտ Էյնշտեյնի, Արթուր Քոմփթոնի, Լուի դե Բրոլյեի, Նիլս Բորի, Էրվին Շրոդինգերի, Պոլ Դիրակի կողմից։ , Վոլֆգանգ Պաուլի.Քվանտային ֆիզիկան միավորում է ֆիզիկայի մի քանի ճյուղեր, որոնցում հիմնարար դեր են խաղում քվանտային մեխանիկայի և դաշտի քվանտային տեսության երևույթները՝ դրսևորվելով միկրոտիեզերքի մակարդակում, բայց ունենալով (կարևորը) հետևանքներ մակրոտիեզերքի մակարդակում։

Դրանք ներառում են.

քվանտային մեխանիկա;

դաշտի քվանտային տեսություն - և դրա կիրառությունները. միջուկային ֆիզիկա, տարրական մասնիկների ֆիզիկա, բարձր էներգիայի ֆիզիկա;

քվանտային վիճակագրական ֆիզիկա;

խտացված նյութի քվանտային տեսություն;

պինդ մարմնի քվանտային տեսություն;

քվանտային օպտիկա.

Հենց «Քվանտ» տերմինը (լատիներեն quantum - «որքան») ֆիզիկայի ցանկացած մեծության անբաժանելի մասն է: Հայեցակարգը հիմնված է քվանտային մեխանիկայի գաղափարի վրա, որը որոշ ֆիզիկական մեծություններկարող է վերցնել միայն որոշակի արժեքներ (նրանք ասում են, որ ֆիզիկական քանակությունը քվանտացված է): Որոշ կարևոր հատուկ դեպքերում այս արժեքը կամ դրա փոփոխության քայլը կարող է լինել միայն որոշ հիմնարար արժեքի ամբողջ բազմապատիկ, և վերջինս կոչվում է քվանտ:

Որոշ դաշտերի քվանտաներն ունեն հատուկ անուններ.

ֆոտոն - էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտ;

գլյուոն - վեկտորային (գլյուոնային) դաշտի քվանտ քվանտային քրոմոդինամիկայի մեջ (ապահովում է ուժեղ փոխազդեցություն);

graviton - գրավիտացիոն դաշտի հիպոթետիկ քվանտ;

ֆոնոն - քվանտ տատանողական շարժումբյուրեղյա ատոմներ.

Ընդհանուր առմամբ, Քվանտացումը ընթացակարգ է ինչ-որ բան կառուցելու համար՝ օգտագործելով քանակների դիսկրետ, օրինակ՝ ամբողջ թվեր,

ի տարբերություն մեծությունների շարունակական բազմության, օրինակ՝ իրական թվերի կառուցման:

Ֆիզիկայի մեջ.

Քվանտացում - ինչ-որ ոչ քվանտային (դասական) տեսության կամ ֆիզիկական մոդելի քվանտային տարբերակի կառուցում

ըստ քվանտային ֆիզիկայի փաստերի։

Ֆեյնմանի քվանտացում - քվանտացում ֆունկցիոնալ ինտեգրալների առումով։

Երկրորդ քվանտացումը բազմամասնական քվանտային մեխանիկական համակարգերի նկարագրության մեթոդ է:

Դիրակի քվանտացում

Երկրաչափական քվանտացում

Համակարգչային գիտության և էլեկտրոնիկայի մեջ.

Քվանտացումը որոշակի քանակի արժեքների տիրույթի բաժանումն է վերջավոր թվով ինտերվալների:

Քվանտացման աղմուկ - սխալներ, որոնք տեղի են ունենում անալոգային ազդանշանի թվայնացման ժամանակ:

Երաժշտության մեջ.

Նշումների քվանտացում - նշումների տեղափոխում հաջորդականության մոտակա հարվածներով:

Հարկ է նշել, որ չնայած մեզ շրջապատող աշխարհում տեղի ունեցող բազմաթիվ երևույթների և գործընթացների բնույթը նկարագրելու մի շարք որոշակի հաջողությունների, այսօր քվանտային ֆիզիկան, իր ենթագիտությունների ամբողջ համալիրի հետ միասին, ամբողջական, ամբողջական հասկացություն չէ, և թեև ի սկզբանե հասկացվում էր, որ դա քվանտային ֆիզիկայի շրջանակներում է, կառուցվելու է մեկ ինտեգրալ, հետևողական և բացատրող բոլոր հայտնի երևույթները, այսօր դա այդպես չէ, օրինակ, քվանտային ֆիզիկան ի վիճակի չէ բացատրել սկզբունքները և ներկայացնել. ձգողականության գործող մոդել, թեև ոչ ոք չի կասկածում, որ գրավիտացիան տիեզերքի հիմնարար հիմնական օրենքներից մեկն է, և քվանտային մոտեցումների տեսանկյունից այն բացատրելու անհնարինությունը միայն ասում է, որ դրանք անկատար են և ամբողջական չեն և վերջնական ճշմարտությունը վերջին դեպքում.

Ավելին, հենց քվանտային ֆիզիկայի ներսում կան տարբեր հոսանքներ և ուղղություններ, որոնցից յուրաքանչյուրի ներկայացուցիչներն առաջարկում են իրենց բացատրությունները ֆենոմենոլոգիական փորձերի համար, որոնք չունեն միանշանակ մեկնաբանություն: Բուն քվանտային ֆիզիկայի շրջանակներում այն ​​ներկայացնող գիտնականները չունեն ընդհանուր կարծիք և ընդհանուր ըմբռնում, հաճախ նույն երևույթների նրանց մեկնաբանությունները և բացատրությունները նույնիսկ հակադիր են միմյանց։ Եվ ընթերցողը պետք է հասկանա, որ քվանտային ֆիզիկան ինքնին միայն միջանկյալ հասկացություն է, այն կազմող մեթոդների, մոտեցումների և ալգորիթմների մի շարք, և կարող է պարզվել, որ որոշ ժամանակ անց կմշակվի շատ ավելի ամբողջական, կատարյալ և հետևողական հայեցակարգ: , այլ մոտեցումներով և այլ մեթոդներով: Այնուամենայնիվ, ընթերցողին, անշուշտ, կհետաքրքրեն այն հիմնական երևույթները, որոնք քվանտային ֆիզիկայի ուսումնասիրության առարկա են, և որոնք, երբ դրանք բացատրող մոդելները միավորվեն մեկ միասնական համակարգի մեջ, կարող են հիմք դառնալ: բոլորովին նոր գիտական ​​պարադիգմի համար։ Այսպիսով, ահա իրադարձությունները.

1. Կորպուսկուլյար-ալիքային դուալիզմ.

Սկզբում ենթադրվում էր, որ ալիք-մասնիկ երկակիությունը բնորոշ է միայն լույսի ֆոտոններին, որոնք որոշ դեպքերում.

վարվել մասնիկների հոսքի պես, իսկ մյուսների մոտ՝ ալիքների: Սակայն քվանտային ֆիզիկայի բազմաթիվ փորձեր ցույց են տվել, որ այս վարքագիծը բնորոշ է ոչ միայն ֆոտոններին, այլև ցանկացած մասնիկների, ներառյալ նրանց, որոնք կազմում են ֆիզիկապես խիտ նյութը: Ամենաներից մեկը հայտնի փորձերայս հատվածում փորձ է արվում երկու ճեղքերով, երբ էլեկտրոնների հոսքը ուղղվում էր ափսեի վրա, որի մեջ կային երկու զուգահեռ նեղ ճեղքեր, ափսեի հետևում էլեկտրոնների համար անթափանց էկրան էր, որի վրա հնարավոր էր տեսնել, թե կոնկրետ ինչ նախշեր դրա վրա հայտնվում են էլեկտրոններից: Եվ որոշ դեպքերում, այս նկարը բաղկացած էր երկու զուգահեռ շերտերից, նույնը, ինչ էկրանի դիմաց գտնվող ափսեի երկու անցքերը, որոնք բնութագրում էին էլեկտրոնային փնջի պահվածքը, մի տեսակ փոքր գնդակների հոսքի նման, բայց այլ դեպքերում. Էկրանի վրա ձևավորվել է մի նախշ, որը բնորոշ է ալիքների միջամտությանը (բազմաթիվ զուգահեռ գծեր, որոնցից ամենահաստը կենտրոնում է, իսկ եզրերին՝ ավելի բարակ): Գործընթացը ավելի մանրամասն ուսումնասիրելիս պարզվեց, որ մեկ էլեկտրոնը կարող է կամ անցնել միայն մեկ ճեղքով կամ միաժամանակ երկու ճեղքերով, ինչը լիովին անհնար է, եթե էլեկտրոնը լիներ միայն պինդ մասնիկ: Փաստորեն, ներկայումս արդեն կա մի տեսակետ, թեև ապացուցված չէ, բայց, ըստ երևույթին, շատ մոտ է ճշմարտությանը և հսկայական նշանակություն ունի աշխարհայացքի տեսակետից, որ էլեկտրոնն իրականում ոչ ալիք է, ոչ էլ մասնիկ։ , բայց առաջնային էներգիաների կամ նյութերի միահյուսումն է, որոնք ոլորված են միմյանց և շրջանառվում որոշակի ուղեծրում, իսկ որոշ դեպքերում ցույց են տալիս ալիքի հատկությունները։ իսկ որոշներում՝ մասնիկի հատկությունները։

Շատ սովորական մարդիկ շատ վատ են հասկանում, բայց ինչ է իրենից ներկայացնում ատոմը շրջապատող էլեկտրոնային ամպը, որը նկարագրված է

դպրոց, լավ, ինչ է, էլեկտրոնների ամպ, այսինքն, որ դրանք շատ են, այս էլեկտրոնները, չէ, այդպես չէ, ամպը նույն էլեկտրոնն է,

պարզապես այն մի տեսակ քսված է ուղեծրում, ինչպես կաթիլը, և երբ փորձում ես դրա ճշգրիտ տեղը որոշել, միշտ պետք է օգտագործել

հավանականական մոտեցումներ, քանի որ, չնայած հսկայական թվով փորձեր են իրականացվել, երբեք հնարավոր չի եղել ճշգրիտ որոշել, թե էլեկտրոնը որտեղ է ուղեծրում ժամանակի տվյալ պահին, այն կարելի է որոշել միայն որոշակի հավանականությամբ: Եվ սա այն նույն պատճառով, որ էլեկտրոնը պինդ մասնիկ չէ, և այն պատկերելը, ինչպես դպրոցական դասագրքերում, որպես ուղեծրով պտտվող պինդ գնդակ, սկզբունքորեն սխալ է և երեխաների մոտ ձևավորում է սխալ պատկերացում. u200bինչպես են իրերը իրականում տեղի ունենում բնության մեջ: գործընթացները միկրո մակարդակով, ամենուր, մեր շուրջը, ներառյալ մեր մեջ:

2. Դիտարկվողի և դիտորդի հարաբերությունները, դիտորդի ազդեցությունը դիտարկվողի վրա:

Երկու ճեղքերով և էկրանով ափսեի հետ նույն փորձերում և նմանատիպ փորձերում անսպասելիորեն պարզվեց, որ էլեկտրոնների վարքագիծը որպես ալիք և որպես մասնիկ ամբողջովին չափելի կախված է նրանից, թե արդյոք անմիջական գիտնական-դիտորդ կա: փորձի մեջ, թե ոչ, և եթե ներկա է եղել, ի՞նչ ակնկալիքներ ուներ փորձի արդյունքներից։

Երբ դիտորդ գիտնականն ակնկալում էր, որ էլեկտրոններն իրենց պահում էին մասնիկների նման, նրանք իրենց պահում էին մասնիկների պես, բայց երբ գիտնականը, ով ակնկալում էր վարվել ալիքի նման, զբաղեցրեց իր տեղը, էլեկտրոններն իրենց պահեցին ալիքների հոսքի պես: Դիտորդի ակնկալիքն ուղղակիորեն ազդում է փորձի արդյունքի վրա, թեև ոչ բոլոր դեպքերում, բայց փորձերի միանգամայն չափելի տոկոսով։ Կարևոր է, շատ կարևոր է հասկանալ, որ դիտարկվող փորձը և ինքը դիտորդը միմյանցից անջատված մի բան չեն, այլ մեկ միասնական համակարգի մաս են, անկախ նրանից, թե ինչ պատեր են կանգնած նրանց միջև: Չափազանց կարևոր է գիտակցել, որ մեր կյանքի ողջ ընթացքը շարունակական և չդադարող դիտարկում է,

այլ մարդկանց, երևույթների և առարկաների և իր համար: Եվ չնայած դիտելիի ակնկալիքը միշտ չէ, որ ճշգրիտ որոշում է գործողության արդյունքը,

Բացի սրանից, կան բազմաթիվ այլ գործոններ, սակայն դրա ազդեցությունը շատ նկատելի է։

Հիշենք, թե մեր կյանքում քանի անգամ են եղել դեպքեր, երբ մարդը ինչ-որ գործ է անում, մեկ ուրիշը մոտենում է նրան և սկսում ուշադիր հետևել նրան, և այդ պահին այդ մարդը կամ սխալ է թույլ տալիս, կամ ինչ-որ ակամա գործողություն: Եվ շատերին է ծանոթ այս խուսափողական զգացողությունը, երբ ինչ-որ գործողություն ես անում, սկսում են ուշադիր հետևել քեզ, և արդյունքում դու դադարում ես անել այս գործողությունը, թեև դա բավականին հաջող էիր արել մինչև դիտորդի հայտնվելը:

Եվ հիմա եկեք հիշենք, որ մարդկանց մեծ մասը մեծացել և մեծացել է, թե՛ դպրոցներում, թե՛ ինստիտուտներում, որ շրջապատող ամեն ինչ, և ֆիզիկապես խիտ նյութը, և բոլոր առարկաները, և մենք, բաղկացած են ատոմներից, իսկ ատոմները բաղկացած են միջուկներից և պտտվում են դրանց շուրջը: էլեկտրոնները, իսկ միջուկները պրոտոններ և նեյտրոններ են, և այս ամենը այնպիսի կոշտ գնդակներ են, որոնք փոխկապակցված են տարբեր տեսակներ քիմիական կապեր, և հենց այդ կապերի տեսակներն են որոշում նյութի բնույթն ու հատկությունները։ Եվ մասնիկների հնարավոր վարքի մասին ալիքների տեսանկյունից, և հետևաբար այն բոլոր առարկաները, որոնցից կազմված են այս մասնիկները, և մենք,

ոչ ոք չի խոսում! Շատերը դա չգիտեն, չեն հավատում դրան և չեն օգտագործում այն: Այսինքն՝ այն շրջապատող առարկաներից վարքագիծ է ակնկալում հենց որպես պինդ մասնիկների մի շարք։ Դե, նրանք իրենց պահում և պահում են ինչպես մի շարք մասնիկներ տարբեր համակցություններով: Գրեթե ոչ ոք չի ակնկալում ֆիզիկապես խիտ նյութից կազմված առարկայի վարքագիծը, ինչպես ալիքների հոսքը, ողջախոհության համար անհնար է թվում, թեև դրա համար հիմնարար խոչընդոտներ չկան, և ամեն ինչ, քանի որ սխալ և սխալ մոդելները և շրջակա աշխարհի ըմբռնումը: Մարդկանց մեջ դրված են մանկուց, արդյունքում, երբ մարդը մեծանում է, չի օգտվում այդ հնարավորություններից, նույնիսկ չգիտի, որ դրանք կան։ Ինչպե՞ս կարող ես օգտագործել այն, ինչ չգիտես: Եվ քանի որ մոլորակի վրա կան միլիարդավոր նման անհավատ և անտեղյակ մարդիկ, միանգամայն հնարավոր է, որ ամբողջությունը. հանրային գիտակցությունըԵրկրի բոլոր մարդիկ, որպես հիվանդանոցի մի տեսակ միջին, սահմանվում է որպես շրջակա աշխարհի լռելյայն սարք՝ որպես մասնիկների, շինարարական բլոկների և ոչ ավելին (ի վերջո, ըստ մոդելներից մեկի՝ ողջ մարդկության դիտորդների հսկայական հավաքածու է):

3. Քվանտային ոչ տեղայնություն և քվանտային խճճվածություն:

Քվանտային ֆիզիկայի հիմնաքարերից և սահմանող հասկացություններից մեկը քվանտային ոչ տեղայնությունն է և դրա հետ անմիջականորեն կապված քվանտային խճճվածությունը կամ քվանտային խճճվածությունը, որը հիմնականում նույն բանն է: Քվանտային խճճվածության վառ օրինակներ են, օրինակ, Ալեն Ասպեկտի կողմից իրականացված փորձերը, որոնցում իրականացվել է միևնույն աղբյուրից արտանետվող և երկու տարբեր ընդունիչների կողմից ստացված ֆոտոնների բևեռացումը։ Եվ պարզվեց, որ եթե փոխում եք մեկ ֆոտոնի բևեռացումը (սպինի կողմնորոշումը), ապա երկրորդ ֆոտոնի բևեռացումը փոխվում է միաժամանակ և հակառակը, և բևեռացման այս փոփոխությունը տեղի է ունենում ակնթարթորեն՝ անկախ այն բանից, թե ինչ հեռավորությունից են այդ ֆոտոնները։ իրարից են. Թվում է, թե մեկ աղբյուրից արձակված երկու ֆոտոն փոխկապակցված են, թեև դրանց միջև ակնհայտ տարածական կապ չկա, և մեկ ֆոտոնի պարամետրերի փոփոխությունն ակնթարթորեն հանգեցնում է մեկ այլ ֆոտոնի պարամետրերի փոփոխության: Կարևոր է հասկանալ, որ քվանտային խճճվածության կամ խճճվածության երևույթը ճիշտ է ոչ միայն միկրո, այլ նաև մակրո մակարդակի համար:

Այս ոլորտում առաջին ցուցադրական փորձերից էր ռուս (այն ժամանակ դեռ խորհրդային) ոլորման ֆիզիկոսների փորձը։

Փորձի սխեման հետևյալն էր. նրանք վերցրեցին հանքերում արդյունահանված ամենասովորական շագանակագույն ածուխի մի կտոր կաթսայատներում այրելու համար և սղոցեցին այն 2 մասի։ Քանի որ մարդկությունը շատ երկար ժամանակ ծանոթ է ածխին, այն շատ լավ ուսումնասիրված առարկա է, ինչպես ֆիզիկական, այնպես էլ քիմիական հատկություններով, մոլեկուլային կապերով, այրման ժամանակ արտանետվող ջերմությամբ մեկ միավոր ծավալով և այլն: Այսպիսով, այս ածուխի մի կտորը մնացել է Կիևի լաբորատորիայում, ածուխի երկրորդ կտորը տեղափոխվել է Կրակովի լաբորատորիա։ Այս կտորներից յուրաքանչյուրն իր հերթին կտրվել է 2 միանման մասի, արդյունքն այն է եղել, որ նույն ածուխի 2 կտորները եղել են Կիևում, իսկ 2 նույնական կտորները՝ Կրակովում։ Այնուհետև նրանք վերցրեցին մեկական կտոր Կիևում և Կրակովում և միաժամանակ այրեցին երկուսն էլ և չափեցին այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակը: Մոտավորապես նույնը ստացվեց, ինչպես և սպասվում էր։ Այնուհետև Կիևում ածուխի մի կտոր ճառագայթել են ոլորող գեներատորով (Կրակովում գտնվողը ոչնչով չի ճառագայթվել), և կրկին այրվել են այս երկու կտորները։ Եվ այս անգամ այս երկու կտորներն էլ այրելիս մոտ 15%-ով ավելի ջերմության էֆեկտ են տվել, քան առաջին երկու կտորներն այրելիս: Կիևում ածուխի այրման ժամանակ ջերմության արտանետման աճը հասկանալի էր, քանի որ դրա վրա ազդել է ճառագայթումը, արդյունքում փոխվել է նրա ֆիզիկական կառուցվածքը, ինչը առաջացրել է այրման ժամանակ ջերմության արտանետման աճ մոտ 15%-ով։ Բայց այդ կտորը, որը գտնվում էր Կրակովում, նույնպես ավելացրեց ջերմության արտազատումը 15%-ով, թեև այն ոչնչով չէր ճառագայթվում։ Ածուխի այս կտորը նույնպես փոխեց իր ֆիզիկական հատկություններ, թեև ճառագայթվել է ոչ թե, այլ մեկ այլ կտոր (որով նրանք ժամանակին մեկ ամբողջության մաս են կազմել, ինչը սկզբունքորեն կարևոր կետ է էությունը հասկանալու համար), և այդ կտորների միջև 2000 կմ հեռավորությունը ամենևին էլ չի եղել. խոչընդոտ, ածխի երկու կտորների կառուցվածքում փոփոխություններ տեղի ունեցան ակնթարթորեն, ինչը հաստատվեց փորձի կրկնակի կրկնությամբ: Բայց մենք պետք է հասկանանք, որ այս գործընթացը պարտադիր չէ, որ ճիշտ լինի միայն ածխի համար, ցանկացած այլ նյութ կարող է օգտագործվել, և էֆեկտը, միանգամայն սպասելի, կլինի նույնը:

Այսինքն, քվանտային խճճվածությունը և քվանտային ոչ տեղայնությունը նույնպես վավեր են մակրոսկոպիկ աշխարհում, և ոչ միայն տարրական մասնիկների միկրոտիեզերքում, ընդհանուր առմամբ, դա միանգամայն ճիշտ է, քանի որ բոլոր մակրո օբյեկտները բաղկացած են հենց այս տարրական մասնիկներից:

Հանուն արդարության պետք է նշել, որ ոլորման ֆիզիկոսները քվանտային շատ երևույթներ համարում էին ոլորման դաշտերի դրսևորում, իսկ որոշ քվանտային ֆիզիկոսներ, ընդհակառակը, ոլորման դաշտերը համարում էին քվանտային էֆեկտների դրսևորման հատուկ դեպք։ Ինչը, ընդհանուր առմամբ, զարմանալի չէ, քանի որ երկուսն էլ ուսումնասիրում և ուսումնասիրում են շրջապատող նույն աշխարհը, նույն համընդհանուր օրենքներով, ինչպես միկրո, այնպես էլ մակրո մակարդակում,

ու թող տարբեր մոտեցումներ ու տարբեր տերմինաբանություն օգտագործեն երեւույթները բացատրելիս, էությունը դեռ նույնն է։

Բայց արդյո՞ք այս երեւույթը վավեր է միայն անշունչ առարկաների համար, ինչպիսի՞ն է վիճակը կենդանի օրգանիզմների հետ, հնարավո՞ր է այնտեղ հայտնաբերել նմանատիպ ազդեցություններ։

Պարզվեց, որ այո, և դա ապացուցողներից մեկն էլ ամերիկացի բժիշկ Քլիվ Բաքսթերն էր։ Սկզբում այս գիտնականը մասնագիտացած էր պոլիգրաֆի, այսինքն՝ ստի դետեկտոր սարքի փորձարկման մեջ, որն օգտագործվում էր ԿՀՎ լաբորատորիաներում առարկաներին հարցաքննելու համար: Մի շարք հաջողված փորձեր են իրականացվել՝ գրանցելու և հաստատելու համար հուզական վիճակներկախված պոլիգրաֆի ընթերցումներից և զարգացած արդյունավետ մեթոդներ, և այսօր օգտագործվում է ստի դետեկտորի միջոցով հարցաքննության համար։ Ժամանակի ընթացքում բժշկի հետաքրքրություններն ընդլայնվեցին, և նա սկսեց փորձեր կատարել բույսերի և կենդանիների հետ: Մի շարք շատ հետաքրքիր արդյունքների շարքում պետք է առանձնացնել մեկը, որն ուղղակիորեն կապված է քվանտային խճճվածության և քվանտային ոչ տեղայնության հետ, մասնավորապես հետևյալը. հայտնի է, որ նմուշի համար վերցված բջիջները

մարդիկ ապրում են ևս մի քանի ժամ), այս փորձանոթը միացված էր պոլիգրաֆին։ Այնուհետև մարդը, ումից վերցվել է այս նմուշը, անցել է մի քանի տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր կիլոմետրեր և այնտեղ ապրել տարբեր սթրեսային իրավիճակներ։ Հետազոտության տարիների ընթացքում Քլիվ Բաքսթերը լավ ուսումնասիրել է, թե կոնկրետ որ պոլիգրաֆի ընթերցումները համապատասխանում են որոշակիին սթրեսային պայմաններմարդ. Պահվել է խիստ արձանագրություն, որտեղ հստակ արձանագրվել է սթրեսային իրավիճակներում հայտնվելու ժամանակը, ինչպես նաև արձանագրվել է դեռևս կենդանի բջիջներով փորձանոթին միացված պոլիգրաֆի ընթերցումները գրանցելու համար. մարդու մուտքի սինխրոնիկությունը սթրեսային իրավիճակև բջիջների գրեթե միաժամանակյա ռեակցիա՝ համապատասխան պոլիգրաֆիկ գրաֆիկների տեսքով: Այսինքն, թեև փորձարկման համար մարդուց վերցված բջիջները և հենց այդ անձը բաժանված էին տարածության մեջ, այնուամենայնիվ նրանց միջև կապ կար, և զգացմունքային և հուզական փոփոխություններ: հոգեկան վիճակմարդը գրեթե անմիջապես արտացոլվում է բջիջների ռեակցիայի մեջ in vitro:

Արդյունքը բազմիցս կրկնվել է, փորձեր են եղել տեղադրել կապարի էկրաններ՝ փորձանոթը պոլիգրաֆով մեկուսացնելու համար, բայց դա չի օգնել,

միևնույն է, նույնիսկ առաջատար էկրանի հետևում կար վիճակների փոփոխությունների գրեթե համաժամանակյա գրանցում:

Այսինքն՝ քվանտային խճճվածությունը և քվանտային ոչ տեղայնությունը ճշմարիտ են և՛ անշունչ, և՛ կենդանի բնության համար, ընդ որում՝ դա լիովին բնական է։ բնական երեւույթտեղի է ունենում մեր շուրջը! Կարծում եմ, որ շատ ընթերցողներ հետաքրքրված են, և նույնիսկ ավելին, հնարավո՞ր է ճանապարհորդել ոչ միայն տարածության մեջ, այլև ժամանակի մեջ, միգուցե դա հաստատող փորձեր կան, և հավանաբար քվանտային խճճվածությունն ու քվանտային ոչ տեղայնությունը կարող են օգնել այստեղ: Պարզվեց, որ նման փորձեր գոյություն ունեն։ Դրանցից մեկն իրականացրել է խորհրդային հայտնի աստղաֆիզիկոս Նիկոլայ Ալեքսանդրովիչ Կոզիրևը, և ​​այն բաղկացած է եղել հետևյալից. Բոլորը գիտեն, որ աստղի դիրքը, որը մենք տեսնում ենք երկնքում, ճիշտ չէ, քանի որ այն հազարավոր տարիների ընթացքում, երբ լույսը թռչում է աստղից դեպի մեզ, նա ինքն արդեն տեղափոխվել է այս ընթացքում՝ միանգամայն չափելի հեռավորության վրա։ Իմանալով աստղի գնահատված հետագիծը՝ մենք կարող ենք ենթադրել, թե որտեղ պետք է լինի այն հիմա, և ավելին, կարող ենք հաշվարկել, թե որտեղ պետք է լինի ապագայում հաջորդ անգամ (ժամանակահատվածում, դրան հավասարայն ժամանակը, որին անհրաժեշտ է լույսը մեզանից դեպի այս աստղը ճանապարհորդելու համար), եթե մոտավորենք նրա շարժման հետագիծը, իսկ հատուկ նախագծման աստղադիտակի (ռեֆլեքսային աստղադիտակի) օգնությամբ հաստատվեց, որ ոչ միայն կա մի տեսակ. ազդանշաններ,

Տիեզերքով տարածվում է գրեթե ակնթարթորեն, անկախ հազարավոր լուսային տարիների հեռավորությունից (իրականում «քսում» է տիեզերքում, ինչպես էլեկտրոնը ուղեծրում), բայց հնարավոր է նաև ազդանշան գրանցել աստղի ապագա դիրքից, այսինքն՝ այն դիրքը, որում դեռ չկա, Նա շուտով այնտեղ չի լինի։ Եվ դա հետագծի այս հաշվարկված կետում է։ Այստեղ անխուսափելիորեն առաջանում է այն ենթադրությունը, որ ուղեծրի երկայնքով «քսած» էլեկտրոնի պես և լինելով ըստ էության քվանտային-ոչ տեղային օբյեկտ, աստղը, որը պտտվում է գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը, ինչպես էլեկտրոնը ատոմի միջուկի շուրջը, նույնպես ունի. որոշ նմանատիպ հատկություններ: Եվ նաև, այս փորձը ապացուցում է ազդանշանի փոխանցման հնարավորությունը ոչ միայն տարածության մեջ, այլև ժամանակի մեջ։ Այս փորձը բավականին ակտիվորեն վարկաբեկվում է լրատվամիջոցներում,

դրան առասպելական և առեղծվածային հատկությունների վերագրումով, սակայն պետք է նշել, որ այն կրկնվել է նաև Կոզիրևի մահից հետո երկու տարբեր լաբորատոր բազաներում, գիտնականների երկու անկախ խմբերի կողմից, մեկը Նովոսիբիրսկում (ակադեմիկոս Լավրենտևի գլխավորությամբ) և երկրորդը Ուկրաինայում՝ Կուկոչի հետազոտական ​​խմբի կողմից, ընդ որում՝ տարբեր աստղերի վրա, և ամենուր նույն արդյունքներն են ստացվել՝ հաստատելով Կոզիրևի հետազոտությունը։ Արդարության համար հարկ է նշել, որ ինչպես էլեկտրատեխնիկայում, այնպես էլ ռադիոտեխնիկայում կան դեպքեր, երբ որոշակի պայմաններում ազդանշանը ստացողի կողմից ստացվում է աղբյուրի կողմից արձակվելուց մի քանի րոպե առաջ: Այս փաստը, որպես կանոն, անտեսվել և ընդունվել է որպես սխալ, և, ցավոք, հաճախ, թվում է, թե գիտնականները պարզապես համարձակություն չեն ունեցել սևն ու սպիտակը սպիտակ անվանել միայն այն պատճառով, որ դա իբր անհնար է և չի կարող լինել։

Կա՞ն արդյոք նմանատիպ այլ փորձեր, որոնք կհաստատեն այս եզրակացությունը: Պարզվում է՝ նրանք բժշկական գիտությունների դոկտոր, ակադեմիկոս Վլայլ Պետրովիչ Կազնաչեևն էին։ Օպերատորներ են վերապատրաստվել, որոնցից մեկը գտնվում էր Նովոսիբիրսկում, իսկ երկրորդը՝ հյուսիսում՝ Դիկսոնում։ Մշակվել է խորհրդանիշների համակարգ, որը լավ սովորել և յուրացվել է երկու օպերատորների կողմից: Նշված ժամին Կոզիրևի հայելիների միջոցով ազդանշան է փոխանցվել մի օպերատորից մյուսին, և ընդունող կողմը նախապես չի իմացել, թե հերոսներից ով է ուղարկվելու։ Պահվել է խիստ արձանագրություն, որտեղ արձանագրվել է նիշ ուղարկելու և ստանալու ժամանակը։ Իսկ արձանագրությունները ստուգելուց հետո պարզվեց, որ որոշ նիշեր ընդունվել են ուղարկելու հետ գրեթե միաժամանակ, որոշները՝ ուշ, ինչը, թվում է, հնարավոր է և միանգամայն բնական, բայց որոշ նիշեր ընդունվել են օպերատորի կողմից ՆԱԽԽՎ ուղարկելը։ Այսինքն, ըստ էության, դրանք ուղարկվել են ապագայից դեպի անցյալ։ Այս փորձերը դեռևս չունեն խիստ պաշտոնական գիտական ​​բացատրություն, բայց ակնհայտորեն դրանք նույն բնույթի են։ Դրանց հիման վրա բավականաչափ ճշգրտությամբ կարելի է ենթադրել, որ քվանտային խճճվածությունը և քվանտային ոչ տեղայնությունը ոչ միայն հնարավոր են, այլև գոյություն ունեն ոչ միայն տարածության մեջ, այլև ժամանակի մեջ։

WikiHow-ը վիքի է, ինչը նշանակում է, որ մեր հոդվածներից շատերը գրված են բազմաթիվ հեղինակների կողմից։ Այս հոդվածը ստեղծելիս 11 մարդ աշխատել է այն խմբագրելու և կատարելագործելու վրա, այդ թվում՝ անանուն։

Քվանտային ֆիզիկան (որպես նաև քվանտային տեսություն կամ քվանտային մեխանիկա) ֆիզիկայի առանձին ճյուղ է, որը զբաղվում է նյութի և էներգիայի վարքագծի և փոխազդեցության նկարագրությամբ տարրական մասնիկների, ֆոտոնների և որոշ նյութերի մակարդակում շատ ցածր ջերմաստիճաններում։ Քվանտային դաշտը սահմանվում է որպես մի մասնիկի «գործողություն» (կամ որոշ դեպքերում անկյունային իմպուլս), որը գտնվում է մի փոքր միջակայքում: ֆիզիկական հաստատուն, որը կոչվում է Պլանկի հաստատուն։

Քայլեր

Պլանկի հաստատունը

Սկսեք սովորելով Պլանկի հաստատունի ֆիզիկական հայեցակարգը:Քվանտային մեխանիկայի մեջ Պլանկի հաստատունը գործողության քվանտն է, որը նշվում է որպես հ. Նմանապես, տարրական մասնիկների փոխազդեցության համար՝ քվանտ անկյունային իմպուլսկրճատված Պլանկի հաստատունն է (Պլանկի հաստատունը բաժանված է 2 π-ի) նշվում է որպես ħ եւ կոչվում է «հ գծիկով»։ Պլանկի հաստատունի արժեքը չափազանց փոքր է, այն միավորում է իմպուլսի այն պահերը և գործողությունների նշանակումները, որոնք ունեն ավելի ընդհանուր մաթեմատիկական հասկացություն։ Անուն քվանտային մեխանիկաենթադրում է, որ որոշ ֆիզիկական մեծություններ, ինչպես անկյունային իմպուլսը, կարող են միայն փոխվել դիսկրետ կերպով, ոչ շարունակական ( սմ.անալոգային) ճանապարհ:

• Օրինակ, ատոմի կամ մոլեկուլի հետ կապված էլեկտրոնի անկյունային իմպուլսը քվանտացված է և կարող է ընդունել միայն Պլանկի կրճատված հաստատունի բազմապատիկ արժեքներ: Այս քվանտացումը մեծացնում է էլեկտրոնի ուղեծիրը մի շարք առաջնային քվանտային թվերով: Ի հակադրություն, մոտակա չկապված էլեկտրոնների անկյունային իմպուլսը քվանտացված չէ։ Պլանկի հաստատունն օգտագործվում է նաև լույսի քվանտային տեսության մեջ, որտեղ լույսի քվանտը ֆոտոն է, և նյութը փոխազդում է էներգիայի հետ ատոմների միջև էլեկտրոնների փոխանցման կամ կապված էլեկտրոնի «քվանտային ցատկի» միջոցով։
• Պլանկի հաստատունի միավորները կարելի է համարել նաև որպես էներգիայի ժամանակային պահ։ Օրինակ, մասնիկների ֆիզիկայի առարկայական ոլորտում վիրտուալ մասնիկները ներկայացված են որպես մասնիկների զանգված, որոնք ինքնաբերաբար դուրս են գալիս վակուումից շատ փոքր տարածքի վրա և դեր են խաղում դրանց փոխազդեցության մեջ: Այս վիրտուալ մասնիկների կյանքի սահմանը յուրաքանչյուր մասնիկի էներգիան (զանգվածն է): Քվանտային մեխանիկա ունի մեծ առարկայական տարածք, սակայն Պլանկի հաստատունը առկա է դրա յուրաքանչյուր մաթեմատիկական մասում։

1. Իմացեք ծանր մասնիկների մասին:Ծանր մասնիկները դասականից անցնում են քվանտային էներգիայի անցում: Նույնիսկ եթե ազատ էլեկտրոնը, որն ունի որոշ քվանտային հատկություններ (օրինակ՝ պտույտը), որպես չկապված էլեկտրոն, մոտենում է ատոմին և դանդաղում է (հնարավոր է ֆոտոնների արտանետման պատճառով), այն դասականից անցնում է քվանտային վարքի, քանի որ նրա էներգիան իջնում ​​է ստորև։ իոնացման էներգիա. Էլեկտրոնը կապվում է ատոմի հետ, և նրա անկյունային իմպուլսը ատոմի միջուկի նկատմամբ սահմանափակվում է ուղեծրի քվանտային արժեքով, որը նա կարող է զբաղեցնել։ Այս անցումը հանկարծակի է: Այն կարելի է համեմատել մեխանիկական համակարգի հետ, որը փոխում է իր վիճակը անկայունից կայուն, կամ նրա վարքագիծը փոխվում է պարզից քաոսային, կամ նույնիսկ կարելի է համեմատել հրթիռային նավի հետ, որը դանդաղում է և իջնում ​​է թռիչքի արագությունից ցածր և պտտվում է որոշների շուրջ։ աստղ կամ այլ երկնային օբյեկտ։ Ի տարբերություն նրանց, ֆոտոնները (որոնք անկշիռ են) նման անցում չեն կատարում՝ նրանք պարզապես անփոփոխ անցնում են տարածությունը, մինչև փոխազդեն այլ մասնիկների հետ և անհետանան։ Եթե ​​նայեք դեպի գիշերային երկինք, որոշ աստղերի ֆոտոնները լուսային տարիներ են անցնում անփոփոխ, այնուհետև փոխազդում են ձեր ցանցաթաղանթի մոլեկուլի էլեկտրոնի հետ, արտանետում են իրենց էներգիան և անհետանում:

Դասական ֆիզիկան, որը գոյություն ուներ մինչև քվանտային մեխանիկայի գյուտը, բնությունը նկարագրում է սովորական (մակրոսկոպիկ) մասշտաբով։ Դասական ֆիզիկայի տեսությունների մեծ մասը կարելի է եզրակացնել որպես մոտավորություններ, որոնք գործում են այն կշեռքների վրա, որոնց մենք սովոր ենք: Քվանտային ֆիզիկան (այն նաև քվանտային մեխանիկա է) դասական գիտությունից տարբերվում է նրանով, որ զուգակցված համակարգի էներգիան, իմպուլսը, անկյունային իմպուլսը և այլ քանակությունները սահմանափակված են դիսկրետ արժեքներով (քվանտացում): Օբյեկտներն ունեն հատուկ բնութագրեր ինչպես մասնիկների, այնպես էլ ալիքների տեսքով (ալիքային մասնիկների երկակիություն)։ Նաև այս գիտության մեջ կան մեծությունների չափման ճշգրտության սահմանափակումներ (անորոշության սկզբունք):

Կարելի է ասել, որ քվանտային ֆիզիկայի ի հայտ գալուց հետո ճշգրիտ գիտություններում տեղի ունեցավ մի տեսակ հեղափոխություն, որը հնարավորություն տվեց վերանայել ու վերլուծել նախկինում անվիճելի ճշմարտություններ համարվող բոլոր հին օրենքները։ դա լավ է, թե վատ: Միգուցե դա լավ է, քանի որ իսկական գիտությունը երբեք չպետք է կանգնի:

Այնուամենայնիվ, «քվանտային հեղափոխությունը» մի տեսակ հարված էր հին դպրոցի ֆիզիկոսներին, որոնք պետք է հաշտվեին այն փաստի հետ, որ այն, ինչին նրանք նախկինում հավատում էին, պարզվեց, որ պարզապես սխալ և հնացած տեսությունների մի շարք էր, որոնք շտապ վերանայման կարիք ունեն։ և հարմարեցում նոր իրականություն. Ֆիզիկոսների մեծ մասը խանդավառությամբ ընդունեց այս նոր գաղափարները հայտնի գիտության մասին՝ նպաստելով դրա ուսումնասիրմանը, զարգացմանն ու իրականացմանը։ Այսօր քվանտային ֆիզիկան ամբողջ գիտության դինամիկան է սահմանում: Ընդլայնված փորձարարական նախագծերը (ինչպես Large Hadron Collider) առաջացան հենց նրա պատճառով:

Բացում

Ի՞նչ կարելի է ասել քվանտային ֆիզիկայի հիմքերի մասին։ Այն աստիճանաբար առաջացավ տարբեր տեսություններից, որոնք նախատեսված էին բացատրելու այնպիսի երևույթներ, որոնք չեն կարող հաշտվել դասական ֆիզիկայի հետ, ինչպիսիք են Մաքս Պլանկի լուծումը 1900 թվականին և նրա մոտեցումը շատերի ճառագայթման խնդրին: գիտական ​​խնդիրներ, ինչպես նաև էներգիայի և հաճախականության միջև համապատասխանությունը Ալբերտ Էյնշտեյնի 1905 թվականի աշխատության մեջ, որը բացատրում էր ֆոտոէլեկտրական էֆեկտները։ Քվանտային ֆիզիկայի վաղ տեսությունը հիմնովին վերանայվել է 1920-ականների կեսերին Վերներ Հայզենբերգի, Մաքս Բորնի և այլոց կողմից։ Ժամանակակից տեսությունձևակերպված տարբեր հատուկ մշակված մաթեմատիկական հասկացություններով: Դրանցից մեկում թվաբանական ֆունկցիան (կամ ալիքային ֆունկցիան) մեզ համապարփակ տեղեկատվություն է տալիս իմպուլսի տեղակայման հավանականության ամպլիտուդի մասին։

Գիտական ​​հետազոտությունԼույսի ալիքային էությունը սկսվել է ավելի քան 200 տարի առաջ, երբ այն ժամանակվա մեծ և ճանաչված գիտնականները առաջարկեցին, մշակեցին և ապացուցեցին լույսի տեսությունը՝ հիմնվելով իրենց իսկ փորձարարական դիտարկումների վրա։ Նրանք դա անվանեցին ալիք:

1803 թվականին հայտնի անգլիացի գիտնական Թոմաս Յանգը կատարեց իր հայտնի կրկնակի փորձը, որի արդյունքում նա գրեց հայտնի աշխատությունը «Լույսի և գույնի բնության մասին», որը հսկայական դեր խաղաց այս ծանոթ երևույթների մասին ժամանակակից պատկերացումների ձևավորման գործում։ Այս փորձը մեծ դեր խաղաց այս տեսության ընդհանուր ընդունման գործում։

Նման փորձերը հաճախ նկարագրվում են տարբեր գրքերում, օրինակ՝ «Քվանտային ֆիզիկայի հիմունքները խաբեբաների համար»։ Ժամանակակից փորձերը տարրական մասնիկների արագացման հետ, օրինակ, Հիգսի բոզոնի որոնումը Մեծ հադրոնային կոլայդերում (կարճ՝ LHC) իրականացվում է հենց այն նպատակով, որ գտնեն շատ զուտ տեսական քվանտային տեսությունների գործնական հաստատում:

Պատմություն

1838 թվականին Մայքլ Ֆարադեյը, ի ուրախություն ողջ աշխարհի, հայտնաբերեց կաթոդային ճառագայթները։ Այս աղմկահարույց ուսումնասիրություններին հաջորդեց Գուստավ Կիրխհոֆի կողմից արված ճառագայթման խնդրի, այսպես կոչված, «սև մարմնի» (1859) հայտարարությունը, ինչպես նաև Լյուդվիգ Բոլցմանի հայտնի ենթադրությունը, որ ցանկացած ֆիզիկական համակարգի էներգետիկ վիճակները կարող են նաև. լինել դիսկրետ (1877): Ավելի ուշ հայտնվեց Մաքս Պլանկի (1900 թ.) մշակած քվանտային վարկածը։ Այն համարվում է քվանտային ֆիզիկայի հիմքերից մեկը։ Համարձակ հայտարարությունն այն մասին, որ էներգիան կարող է և՛ արտանետվել, և՛ ներծծվել դիսկրետ «քվանտաներում» (կամ էներգիայի փաթեթներում), ճիշտ համահունչ է սև մարմնի ճառագայթման տեսանելի օրինաչափություններին:

Քվանտային ֆիզիկայի մեջ մեծ ներդրում է ունեցել աշխարհահռչակ Ալբերտ Էյնշտեյնը։ Տպավորված լինելով քվանտային տեսություններից՝ նա մշակեց իր սեփականը: ընդհանուր տեսությունհարաբերականություն - այդպես է կոչվում: Զարգացման վրա ազդել են նաև քվանտային ֆիզիկայի հայտնագործությունները հատուկ տեսությունհարաբերականություն։ Շատ գիտնականներ անցյալ դարի առաջին կեսին սկսեցին ուսումնասիրել այս գիտությունը Էյնշտեյնի առաջարկով։ Նա այդ ժամանակ առաջնագծում էր, բոլորին դուր էր գալիս, բոլորը հետաքրքրվում էին նրանով։ Զարմանալի չէ, որովհետև նա այնքան շատ «անցքեր» փակեց դասական ֆիզիկական գիտության մեջ (սակայն նա նաև ստեղծեց նորերը), գիտական ​​հիմնավորում առաջարկեց ժամանակի ճանապարհորդության, տելեկինեզի, տելեպատիայի և զուգահեռ աշխարհների համար։

Դիտորդի դերը

Ցանկացած իրադարձություն կամ վիճակ ուղղակիորեն կախված է դիտորդից: Սովորաբար այսպես են համառոտ բացատրվում քվանտային ֆիզիկայի հիմունքները ճշգրիտ գիտություններից հեռու գտնվող մարդկանց։ Սակայն իրականում ամեն ինչ շատ ավելի բարդ է։

Սա կատարյալ համընկնում է բազմաթիվ օկուլտիզմի և կրոնական ավանդույթների հետ, որոնք դարեր շարունակ պնդում էին շրջապատող իրադարձությունների վրա ազդելու մարդկանց կարողության վրա: Սա ինչ-որ առումով նաև էքստրասենսորային ընկալման գիտական ​​բացատրության հիմքն է, քանի որ այժմ այն ​​պնդումը, որ մարդը (դիտորդը) կարողանում է մտքի ուժով ազդել ֆիզիկական իրադարձությունների վրա, անհեթեթ չի թվում։

Դիտարկվող իրադարձության կամ օբյեկտի յուրաքանչյուր սեփական վիճակ համապատասխանում է դիտորդի սեփական վեկտորին: Եթե ​​օպերատորի (դիտորդի) սպեկտրը դիսկրետ է, ապա դիտարկվող օբյեկտը կարող է հասնել միայն դիսկրետի սեփական արժեքներ. Այսինքն՝ դիտարկման օբյեկտը, ինչպես նաև դրա բնութագրերը լիովին որոշվում են հենց այս օպերատորի կողմից։

Ի տարբերություն սովորական դասական մեխանիկայի (կամ ֆիզիկայի), չի կարելի միաժամանակ կանխատեսումներ անել միացյալ փոփոխականների, ինչպիսիք են դիրքը և իմպուլսը: Օրինակ, էլեկտրոնները կարող են (որոշակի հավանականությամբ) տեղակայվել մոտավորապես տարածության որոշակի տարածքում, բայց դրանց մաթեմատիկական ճշգրիտ դիրքն իրականում անհայտ է:

Հավանականության հաստատուն խտության ուրվագծեր, որոնք հաճախ կոչվում են «ամպեր», կարող են գծվել ատոմի միջուկի շուրջ՝ պատկերացնելու համար, թե որտեղ է ամենայն հավանականությամբ գտնվում էլեկտրոնը: Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը ապացուցում է մասնիկը ճշգրիտ տեղորոշելու անկարողությունը՝ հաշվի առնելով նրա խոնարհված իմպուլսը: Այս տեսության որոշ մոդելներ ունեն զուտ վերացական հաշվողական բնույթ և չեն ենթադրում կիրառական արժեք: Այնուամենայնիվ, դրանք հաճախ օգտագործվում են մակարդակի բարդ փոխազդեցությունները և այլ նուրբ հարցերը հաշվարկելու համար: Բացի այդ, ֆիզիկայի այս ճյուղը գիտնականներին թույլ տվեց ենթադրել բազմաթիվ աշխարհների իրական գոյության հնարավորությունը։ Միգուցե շուտով կարողանանք տեսնել նրանց։

ալիքային գործառույթներ

Քվանտային ֆիզիկայի օրենքները շատ ծավալուն են և բազմազան։ Նրանք հատվում են ալիքային ֆունկցիաների գաղափարի հետ։ Որոշ հատուկներ ստեղծում են հավանականությունների տարածում, որն իր էությամբ հաստատուն է կամ ժամանակից անկախ, օրինակ, երբ էներգիայի անշարժ վիճակում է, ժամանակը կարծես անհետանում է ալիքի ֆունկցիայի նկատմամբ: Սա քվանտային ֆիզիկայի էֆեկտներից մեկն է, որը հիմնարար է դրա համար: Հետաքրքիր փաստն այն է, որ ժամանակի ֆենոմենը արմատապես վերանայվել է այս անսովոր գիտության մեջ:

Խանգարումների տեսություն

Այնուամենայնիվ, կան մի քանի հուսալի եղանակներ՝ մշակելու լուծումներ, որոնք անհրաժեշտ են քվանտային ֆիզիկայի բանաձևերի և տեսությունների հետ աշխատելու համար: Նման մեթոդներից մեկը, որը սովորաբար հայտնի է որպես «խառնաշփոթության տեսություն», օգտագործում է վերլուծական արդյունքտարրական քվանտային մեխանիկական մոդելի համար։ Այն ստեղծվել է փորձերից արդյունքներ բերելու համար՝ մշակելու ավելի բարդ մոդել, որը կապված է ավելի պարզ մոդելի հետ: Ահա ռեկուրսիան.

Այս մոտեցումը հատկապես կարևոր է քվանտային քաոսի տեսության մեջ, որը չափազանց տարածված է միկրոսկոպիկ իրականության տարբեր իրադարձությունների մեկնաբանման համար։

Կանոններ և օրենքներ

Քվանտային մեխանիկայի կանոնները հիմնարար են։ Նրանք պնդում են, որ համակարգի տեղակայման տարածքը բացարձակապես հիմնարար է (այն ունի կետային արտադրանք): Մեկ այլ հայտարարություն այն է, որ այս համակարգի կողմից դիտարկվող էֆեկտները միևնույն ժամանակ յուրահատուկ օպերատորներ են, որոնք ազդում են հենց այս միջավայրի վեկտորների վրա: Այնուամենայնիվ, նրանք մեզ չեն ասում, թե որ Հիլբերտի տարածքը կամ որ օպերատորները կան այս պահին: Նրանք կարող են ճիշտ ընտրվել քվանտային համակարգի քանակական նկարագրությունը ստանալու համար:

Նշանակություն և ազդեցություն

Այս անսովոր գիտության ի հայտ գալուց ի վեր, քվանտային մեխանիկայի ուսումնասիրության հակաինտուիտիվ բազմաթիվ ասպեկտներ և արդյունքներ առաջացրել են բարձր փիլիսոփայական բանավեճեր և բազմաթիվ մեկնաբանություններ: Նույնիսկ հիմնարար հարցեր, ինչպիսիք են տարբեր ամպլիտուդների և հավանականությունների բաշխումների հաշվարկման կանոնները, արժանի են հարգանքի հասարակության և բազմաթիվ առաջատար գիտնականների կողմից:

Օրինակ, մի օր նա տխուր նկատեց, որ բոլորովին վստահ չէ, որ գիտնականներից որևէ մեկն ընդհանրապես հասկանում է քվանտային մեխանիկա: Ըստ Սթիվեն Վայնբերգի, ներկայումս քվանտային մեխանիկայի մեկ չափի մեկնաբանություն չկա: Սա խոսում է այն մասին, որ գիտնականները ստեղծել են մի «հրեշ»՝ լիովին հասկանալու և բացատրելու համար, որի գոյությունն իրենք էլ չեն կարողանում։ Սակայն դա ոչ մի կերպ չի վնասում այս գիտության արդիականությանը և հանրաճանաչությանը, այլ գրավում է երիտասարդ մասնագետների, ովքեր ցանկանում են լուծել իսկապես բարդ և անհասկանալի խնդիրներ։

Բացի այդ, քվանտային մեխանիկան ստիպել է ամբողջությամբ վերանայել տիեզերքի օբյեկտիվ ֆիզիկական օրենքները, ինչը լավ նորություն է:

Կոպենհագենի մեկնաբանություն

Ըստ այս մեկնաբանության, դասական ֆիզիկայից մեզ հայտնի պատճառահետևանքային կապի ստանդարտ սահմանումն այլևս անհրաժեշտ չէ: Ըստ քվանտային տեսությունների՝ մեզ համար սովորական իմաստով պատճառականություն ընդհանրապես գոյություն չունի։ Բոլորը ֆիզիկական երևույթներդրանք բացատրվում են ենթաատոմային մակարդակում ամենափոքր տարրական մասնիկների փոխազդեցության տեսանկյունից։ Այս ոլորտը, չնայած թվացյալ անհավանականությանը, չափազանց հեռանկարային է։

քվանտային հոգեբանություն

Ի՞նչ կարելի է ասել քվանտային ֆիզիկայի և մարդու գիտակցության փոխհարաբերությունների մասին։ Սա հիանալի գրված է 1990 թվականին Ռոբերտ Անտոն Ուիլսոնի կողմից գրված «Քվանտային հոգեբանություն» գրքում:

Համաձայն գրքում շարադրված տեսության՝ մեր ուղեղում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները որոշվում են այս հոդվածում նկարագրված օրենքներով։ Այսինքն՝ սա քվանտային ֆիզիկայի տեսությունը հոգեբանությանը հարմարեցնելու մի տեսակ փորձ է։ Այս տեսությունը համարվում է պարագիտական ​​և չի ճանաչվում ակադեմիական հանրության կողմից:

Ուիլսոնի գիրքը նշանավոր է նրանով, որ նա տալիս է մի շարք տարբեր տեխնիկաներ և պրակտիկաներ՝ այս կամ այն ​​չափով ապացուցելով իր վարկածը։ Այսպես թե այնպես, ընթերցողն ինքը պետք է որոշի՝ հավատո՞ւմ է հումանիտար գիտությունների մեջ մաթեմատիկական և ֆիզիկական մոդելները կիրառելու նման փորձերի կենսունակությանը, թե ոչ։

Ոմանք Վիլսոնի գիրքն ընդունել են որպես միստիկական մտածողությունը արդարացնելու և այն գիտականորեն ապացուցված նորածին ֆիզիկական ձևակերպումների հետ կապելու փորձ: Այս չափազանց ոչ տրիվիալ և աչքի ընկնող աշխատանքը պահանջված է ավելի քան 100 տարի: Գիրքը տպագրվում, թարգմանվում և ընթերցվում է ամբողջ աշխարհում։ Ո՞վ գիտի, գուցե քվանտային մեխանիկայի զարգացմամբ, գիտական ​​հանրության վերաբերմունքի նկատմամբ քվանտային հոգեբանություն.

Եզրակացություն

Այս ուշագրավ տեսության շնորհիվ, որը շուտով դարձավ առանձին գիտություն, մենք կարողացանք ուսումնասիրել շրջապատող իրականությունը ենթաատոմային մասնիկների մակարդակով։ Սա ամենափոքր մակարդակն է բոլոր հնարավորների մեջ, բոլորովին անհասանելի մեր ընկալմանը։ Այն, ինչ նախկինում գիտեին ֆիզիկոսները մեր աշխարհի մասին, հրատապ վերանայման կարիք ունի: Բացարձակապես բոլորը համաձայն են սրա հետ։ Ակնհայտ դարձավ, որ տարբեր մասնիկներ կարող են փոխազդել միմյանց հետ բոլորովին աներևակայելի հեռավորությունների վրա, ինչը մենք կարող ենք չափել միայն բարդ մաթեմատիկական բանաձևերով։

Բացի այդ, քվանտային մեխանիկան (և քվանտային ֆիզիկան) ապացուցել է բազմաթիվ զուգահեռ իրականությունների, ժամանակի ճանապարհորդության և այլ բաների հնարավորությունը, որոնք պատմության ընթացքում համարվում էին միայն գիտաֆանտաստիկայի առարկա: Սա, անկասկած, հսկայական ներդրում է ոչ միայն գիտության, այլև մարդկության ապագայի համար:

Սիրահարների համար գիտական ​​պատկերաշխարհ, այս գիտությունը կարող է լինել և՛ բարեկամ, և՛ թշնամի: Փաստն այն է, որ քվանտային տեսությունը լայն հնարավորություններ է բացում պարագիտական ​​թեմայի շուրջ տարբեր շահարկումների համար, ինչպես արդեն ցույց է տրվել այլընտրանքներից մեկի օրինակում. հոգեբանական տեսություններ. Որոշ ժամանակակից օկուլտիստներ, էզոթերիկիստներ և այլընտրանքային կրոնական և հոգևոր շարժումների կողմնակիցներ (առավել հաճախ հոգեմշակույթներ) դիմում են այս գիտության տեսական կառուցվածքներին՝ հիմնավորելու իրենց առեղծվածային տեսությունների, համոզմունքների և պրակտիկաների ռացիոնալությունն ու ճշմարտացիությունը:

Սա աննախադեպ դեպք է, երբ պարզ տեսաբանների մտքերը և վերացական մաթեմատիկական բանաձևերը հանգեցրին իրական գիտական ​​հեղափոխության և ստեղծեցին. նոր գիտություն, հատեց այն ամենը, ինչ հայտնի էր մինչ այդ։ Քվանտային ֆիզիկան որոշ չափով հերքել է արիստոտելյան տրամաբանության օրենքները, քանի որ ցույց է տվել, որ «կամ-կամ» ընտրելիս կա ևս մեկ (կամ, գուցե, մի քանի) այլընտրանք։

29.10.2016

Չնայած այսօրվա թեմայի հնչեղությանը և խորհրդավորությանը, մենք կփորձենք պատմել Ի՞նչ է ուսումնասիրում քվանտային ֆիզիկան պարզ բառերով , քվանտային ֆիզիկայի որ բաժիններն ունեն տեղ և ինչու է քվանտային ֆիզիկան սկզբունքորեն անհրաժեշտ։

Ստորև ներկայացված նյութը հասանելի է բոլորին հասկանալու համար:

Նախքան բամբասելը, թե ինչ է ուսումնասիրում քվանտային ֆիզիկան, տեղին կլինի հիշել, թե ինչպես սկսվեց ամեն ինչ…

Դեպի կեսերին տասնիններորդդարում մարդկությունը սկսել է զբաղվել այնպիսի խնդիրների ուսումնասիրությամբ, որոնք հնարավոր չէ լուծել դասական ֆիզիկայի ապարատի միջոցով:

Մի շարք երեւույթներ թվացին «տարօրինակ». Որոշ հարցերի պատասխաններ ընդհանրապես չտրվեցին։

1850-ականներին Ուիլյամ Համիլթոնը, հավատալով, որ դասական մեխանիկաի վիճակի չէ ճշգրիտ նկարագրել լույսի ճառագայթների շարժումը, առաջարկում է իր սեփական տեսությունը, որը գիտության պատմության մեջ մտավ Համիլթոն-Ջակոբիի ֆորմալիզմի անվան տակ, որը հիմնված էր լույսի ալիքային տեսության պոստուլատի վրա։

1885 թվականին շվեյցարացի ֆիզիկոս Յոհան Բալմերը ընկերոջ հետ վիճելուց հետո էմպիրիկորեն ստացավ մի բանաձև, որը հնարավորություն տվեց շատ բարձր ճշգրտությամբ հաշվարկել սպեկտրային գծերի ալիքի երկարությունները։

Այն ժամանակ Բալմերը չի կարողացել բացատրել բացահայտված նախշերի պատճառները։

1895 թվականին Վիլհելմ Ռենտգենը, ուսումնասիրելով կաթոդային ճառագայթները, հայտնաբերեց ճառագայթում, որը նա անվանեց ռենտգենյան ճառագայթներ (հետագայում վերանվանվեց ճառագայթներ), որը բնութագրվում էր հզոր թափանցող բնույթով։

Մեկ տարի անց՝ 1896 թվականին, Անրի Բեկերելը, ուսումնասիրելով ուրանի աղերը, հայտնաբերեց նմանատիպ հատկություններով ինքնաբուխ ճառագայթում։ Նոր երեւույթը կոչվում էր ռադիոակտիվություն։

1899 թվականին ապացուցվեց ռենտգենյան ճառագայթների ալիքային բնույթը։

Լուսանկար 1. Քվանտային ֆիզիկայի հիմնադիրներ Մաքս Պլանկ, Էրվին Շրյոդինգեր, Նիլս Բոր

1901 թվականը նշանավորվեց ատոմի առաջին մոլորակային մոդելի հայտնվելով, որն առաջարկել էր Ժան Պերինը։ Ավաղ, ինքը՝ գիտնականը, հրաժարվեց այս տեսությունից՝ չգտնելով դրա հաստատումը էլեկտրադինամիկայի տեսության տեսանկյունից։

Երկու տարի անց ճապոնացի գիտնական Հանտարո Նագաոկան առաջարկեց ատոմի մեկ այլ մոլորակային մոդել, որի կենտրոնում պետք է լիներ դրական լիցքավորված մասնիկ, որի շուրջ էլեկտրոնները կպտտվեն ուղեծրերով։

Այս տեսությունը, սակայն, հաշվի չի առել էլեկտրոնների արտանետվող ճառագայթումը, և, հետևաբար, չի կարողացել, օրինակ, բացատրել սպեկտրային գծերի տեսությունը։

Անդրադառնալով ատոմի կառուցվածքին՝ 1904 թվականին Ջոզեֆ Թոմսոնն առաջինն էր, ով մեկնաբանեց վալենտության հայեցակարգը ֆիզիկական տեսանկյունից։

Քվանտային ֆիզիկայի ծննդյան տարեթիվը, հավանաբար, կարելի է ճանաչել 1900 թվականը՝ դրա հետ կապելով Մաքս Պլանկի ելույթը գերմանական ֆիզիկայի ժողովում։

Պլանկն էր, ով առաջարկեց մի տեսություն, որը միավորեց մինչ այժմ անհամեմատ շատերին ֆիզիկական հասկացություններբանաձևեր և տեսություններ, ներառյալ Բոլցմանի հաստատունը, էներգիան և ջերմաստիճանը կապող, Ավոգադրոյի թիվը, Վիենի տեղաշարժի օրենքը, էլեկտրոնի լիցքը, Բոլցմանի ճառագայթման օրենքը…

Նա նաև ներկայացրեց գործողության քվանտի հայեցակարգը (երկրորդը՝ Բոլցմանի հաստատունից հետո՝ հիմնարար հաստատուն)։

Քվանտային ֆիզիկայի հետագա զարգացումն անմիջականորեն կապված է Հենդրիկ Լորենցի, Ալբերտ Էյնշտեյնի, Էռնստ Ռադերֆորդի, Առնոլդ Զոմմերֆելդի, Մաքս Բորնի, Նիլս Բորի, Էրվին Շրոդինգերի, Լուի դե Բրոլիի, Վերներ Հայզենբերգի, Վոլֆգանգ Պաուլիի, Պոլ Դիրակի, Էնրիկո Ֆերմիի անունների հետ։ շատ այլ ուշագրավ գիտնականներ, որոնք ստեղծվել են 20-րդ դարի առաջին կեսին։

Գիտնականներին հաջողվել է հասկանալ աննախադեպ խորությամբ տարրական մասնիկների բնույթը, ուսումնասիրել մասնիկների և դաշտերի փոխազդեցությունները, բացահայտել նյութի քվարկային բնույթը, ելնել ալիքի ֆունկցիան, բացատրել դիսկրետության (քվանտացում) և ալիք-մասնիկ երկակիության հիմնարար հասկացությունները:

Քվանտային տեսությունը, ինչպես ոչ մի ուրիշը, մարդկությանը մոտեցրեց տիեզերքի հիմնարար օրենքները հասկանալուն, սովորական հասկացությունները փոխարինեց ավելի ճշգրիտ հասկացություններով, ստիպեց վերանայել հսկայական թվով ֆիզիկական մոդելներ:

Ի՞նչ է ուսումնասիրում քվանտային ֆիզիկան:

Քվանտային ֆիզիկան նկարագրում է նյութի հատկությունները միկրոֆենոմենների մակարդակում՝ ուսումնասիրելով միկրոօբյեկտների (քվանտային օբյեկտների) շարժման օրենքները։

Քվանտային ֆիզիկայի առարկան 10 −8 սմ կամ պակաս չափսերով քվանտային առարկաներ են։ Այն:

• մոլեկուլները,
• ատոմներ,
• ատոմային միջուկներ,
• տարրական մասնիկներ.

Միկրոօբյեկտների հիմնական բնութագրերն են հանգստի զանգվածը և էլեկտրական լիցքավորում. Մեկ էլեկտրոնի (me) զանգվածը 9,1 10 −28 գ է։

Համեմատության համար նշենք, որ մյուոնի զանգվածը 207 մ է, նեյտրոնը՝ 1839 մ, իսկ պրոտոնը՝ 1836 մ։

Որոշ մասնիկներ ընդհանրապես չունեն հանգստի զանգված (նեյտրինո, ֆոտոն): Նրանց զանգվածը 0 ինձ է:

Ցանկացած միկրոօբյեկտի էլեկտրական լիցքը էլեկտրոնի լիցքի բազմապատիկն է, որը հավասար է 1,6 · 10 −19 C: Լիցքավորվածների հետ միասին կան չեզոք միկրոօբյեկտներ, որոնց լիցքը հավասար է զրոյի։

Լուսանկար 2. Քվանտային ֆիզիկան ստիպված է վերանայել ավանդական տեսակետները ալիքների, դաշտերի և մասնիկների հասկացությունների վերաբերյալ

Բարդ միկրոօբյեկտի էլեկտրական լիցքը հավասար է նրա բաղկացուցիչ մասնիկների լիցքերի հանրահաշվական գումարին։

Միկրոօբյեկտների հատկություններից է պտտել(մեջ բառացի թարգմանությունանգլերենից - «պտտել»):

Ընդունված է այն մեկնաբանել որպես անկախ արտաքին պայմաններքվանտային օբյեկտի անկյունային իմպուլս։

Մեջքը դժվար է գտնել ադեկվատ կերպար իրական աշխարհում։ Այն չի կարող ներկայացվել որպես պտտվող գագաթ՝ իր քվանտային բնույթի պատճառով։ Դասական ֆիզիկան չի կարող նկարագրել այս օբյեկտը:

Սփինի առկայությունը ազդում է միկրոօբյեկտների վարքագծի վրա:

Սփինի առկայությունը զգալի առանձնահատկություններ է մտցնում միկրոտիեզերքի առարկաների վարքագծի մեջ, որոնց մեծ մասը՝ անկայուն առարկաները, ինքնաբերաբար քայքայվում են՝ վերածվելով այլ քվանտային օբյեկտների:

Կայուն միկրոօբյեկտները, որոնք ներառում են նեյտրինոներ, էլեկտրոններ, ֆոտոններ, պրոտոններ, ինչպես նաև ատոմներ և մոլեկուլներ, կարող են քայքայվել միայն հզոր էներգիայի ազդեցության տակ:

Քվանտային ֆիզիկան ամբողջությամբ կլանում է դասական ֆիզիկան՝ այն դիտարկելով որպես իր սահմանափակող դեպք։

Փաստորեն, քվանտային ֆիզիկան գտնվում է - մեջ լայն իմաստով- ժամանակակից ֆիզիկա.

Այն, ինչ նկարագրում է քվանտային ֆիզիկան միկրոտիեզերքում, հնարավոր չէ ընկալել: Դրա պատճառով քվանտային ֆիզիկայի շատ դրույթներ դժվար է պատկերացնել՝ ի տարբերություն դասական ֆիզիկայի նկարագրած առարկաների։

Չնայած դրան, նոր տեսությունները հնարավորություն են տվել փոխել մեր պատկերացումները ալիքների և մասնիկների, դինամիկ և հավանական նկարագրության, շարունակական և դիսկրետի մասին:

Քվանտային ֆիզիկան պարզապես նորահայտ տեսություն չէ:

Սա տեսություն է, որը կարողացել է կանխատեսել և բացատրել անհավատալի թվով երևույթներ՝ տեղի ունեցող գործընթացներից. ատոմային միջուկներ, մակրոսկոպիկ էֆեկտներին արտաքին տարածության մեջ։

Քվանտային ֆիզիկան, ի տարբերություն դասական ֆիզիկայի, ուսումնասիրում է նյութը հիմնարար մակարդակում՝ տալով շրջակա իրականության երևույթների մեկնաբանություններ, որոնք ավանդական ֆիզիկան ի վիճակի չէ տալ (օրինակ՝ ինչու են ատոմները մնում կայուն կամ տարրական մասնիկներն իսկապես տարրական են):

Քվանտային տեսությունը մեզ հնարավորություն է տալիս նկարագրել աշխարհն ավելի ճշգրիտ, քան ընդունված էր մինչ դրա ստեղծման գործընթացը:

Քվանտային ֆիզիկայի նշանակությունը

Տեսական զարգացումները, որոնք կազմում են քվանտային ֆիզիկայի էությունը, կիրառելի են երկու աներևակայելի հսկայական տիեզերական օբյեկտներ, և չափազանց փոքր տարրական մասնիկներ։

քվանտային էլեկտրադինամիկաընկղմում է մեզ ֆոտոնների և էլեկտրոնների աշխարհում՝ կենտրոնանալով նրանց միջև փոխազդեցությունների ուսումնասիրության վրա։

Խտացրած նյութի քվանտային տեսությունխորացնում է մեր գիտելիքները գերհեղուկների, մագնիսների, հեղուկ բյուրեղների, ամորֆ մարմինների, բյուրեղների և պոլիմերների մասին:

Լուսանկար 3. Քվանտային ֆիզիկան մարդկությանը տվել է մեզ շրջապատող աշխարհի շատ ավելի ճշգրիտ նկարագրությունը

Գիտական ​​հետազոտությունները վերջին տասնամյակների ընթացքում կենտրոնացած են տարրական մասնիկների քվարկային կառուցվածքի ուսումնասիրության վրա՝ քվանտային ֆիզիկայի անկախ ճյուղի շրջանակներում. քվանտային քրոմոդինամիկա.

Ոչ հարաբերական քվանտային մեխանիկա(այն, որը դուրս է Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության շրջանակներից) ուսումնասիրում է համեմատաբար ցածր արագությամբ շարժվող մանրադիտակային առարկաները (ավելի քիչ), մոլեկուլների և ատոմների հատկությունները, դրանց կառուցվածքը։

քվանտային օպտիկազբաղվել է լույսի քվանտային հատկությունների դրսևորման հետ կապված փաստերի գիտական ​​ուսումնասիրությամբ (լուսաքիմիական պրոցեսներ, ջերմային և գրգռված ճառագայթում, ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ)։

դաշտի քվանտային տեսությունմիավորող բաժին է, որն իր մեջ ներառում է հարաբերականության տեսության և քվանտային մեխանիկայի գաղափարները։

Քվանտային ֆիզիկայի շրջանակներում մշակված գիտական ​​տեսությունները հզոր խթան են հաղորդել զարգացմանը, քվանտային էլեկտրոնիկա, տեխնոլոգիա, քվանտային տեսություն ամուր մարմին, նյութագիտություն, քվանտային քիմիա։

Առանց գիտելիքի նշված ճյուղերի առաջացման և զարգացման, անհնար կլիներ ստեղծել, տիեզերանավեր, միջուկային սառցահատներ, շարժական կապեր և շատ այլ օգտակար գյուտեր։