Schrödingerova teorija: opis, značajke, eksperimenti i primjena

U članku se opisuje Schrödingerova teorija. Doprinos ovog velikog znanstvenika je prikazan modernoj znanosti, a opisan je i eksperiment o misli o mačiću koju je izumio. Ukratko, objašnjava se opseg takvog znanja.

Erwin Schrödinger

Zloglasna mačka, koja nije niti živa niti mrtva, sada se koristi svugdje. O njemu filmovi su napravljeni, u njegovu čast se zovu zajednice o fizici i životinja, postoji čak i takav brand odjeće. Ali najčešće ljudi znače paradoks s nesretnom mačkom. Ali o svom stvoritelju, Erwin Schrödinger, u pravilu, zaboravljaju. Rođen je u Beču, koji je tada bio dio Austro-Ugarske. Bio je potomak vrlo dobro obrazovane i dobrohotne obitelji. Njegov otac Rudolph izradio je linoleum i uložio novac, uključujući i znanost. Njegova majka bila je kći kemičara, a Erwin je često otišao slušati akademska predavanja djeda.

Budući da je jedna od baka znanstvenika bila engleska, od djetinjstva zainteresirala se za strane jezike i savladala engleski jezik. Nije iznenađujuće, Schrödinger je bio najbolji u klasi svake godine, a na sveučilištu je postavio teška pitanja. U znanosti, početak dvadesetog stoljeća već su identificirani razlike između više jasno klasične fizike i ponašanje mikro- i nano-čestica. Erwin Schrödinger odustao je od svih snaga za rješavanje proturječja.

Doprinos znanosti

Za početak vrijedi reći da je ovaj fizičar bio angažiran u mnogim područjima znanosti. Međutim, kada kažemo „Schrödinger teoriju”, što znači ne stvori ih je tanak matematički opis boje, a doprinos kvantnoj mehanici. U one dane tehnologija, eksperiment i teorija su prošli ruku pod ruku. Fotografija je razvijena, zabilježeni su prvi spektri, otkriven je fenomen radioaktivnosti. Znanstvenici koji su dobili rezultate blisko su surađivali s teoretičarima: sporazumjeli su se, nadopunjavali jedni druge, tvrdili su. Nove škole i grane znanosti stvorene su. Svijet je igrao u vrlo različitim bojama, a čovječanstvo je dobilo nove zagonetke. Unatoč složenosti matematičkog aparata, moguće je opisati Schrödingerovu teoriju na običnom jeziku.

Kvantni svijet - to je jednostavno!

Sada je dobro poznato da ljestvica objekata pod istragom izravno utječe na rezultate. Predmeti vidljivi u oku slušaju pojmove klasične fizike. Teorija Schrödingera primjenjuje se na tijela s dimenzija sto i sto nanometara i manje. Najčešće se radi o individualnim atomima i manjim česticama. Dakle, svaki element mikrosustava istodobno posjeduje svojstva obje čestice i valova (dualni corpuskularni val). Od materijalnog svijeta do elektrona, protona, neutrona itd., Postoji masa i povezana inercija, brzina, ubrzanje. Iz teorijskog vala - takvi parametri kao frekvencija i rezonancija. Da bi se razumjelo kako je moguće da se istovremeno i razlog zašto oni ne mogu biti odvojeni jedan od drugoga, znanstvenici moraju pregledati sve opće ideje o strukturi tvari.

Teorija Schrödinger podrazumijeva da matematički, ove dvije osobine su povezani kroz konstrukt zvan val funkcija. Pronalaženje matematičkog opisa tog koncepta donio je Schroedingeru Nobelovu nagradu. Međutim, fizičko značenje koje se pripisuje njemu autor ne podudaraju sa stavovima Bohr, Sommerfeld, Heisenberg i Einstein, koji je osnovao tzv Copenhagen tumačenje. Stoga je nastao "mačka paradoks".

Valna funkcija

Kada je riječ o mikro-svijet elementarnih čestica, su besmislene pojmovi vezani uz makro-skali: masa, volumen, brzina, veličina. A vjerojatnosti dolaze u svoje. Objekti ove veličine nemoguće je da se osoba popravi - samo posredovane metode proučavanja dostupne su ljudima. Na primjer, trake svjetla na osjetljivom zaslonu ili na filmu, broj klikova, debljina filma koja se raspršuje. Sve ostalo je područje izračuna.

Teorija Schrödingera temelji se na jednadžbama koje je ovaj znanstvenik proizveo. A njihova integralna komponenta je funkcija valova. Jedinstveno opisuje vrstu i kvantna svojstva čestice koja se istražuje. Vjeruje se da valna funkcija pokazuje stanje, na primjer, elektrona. Međutim, ona sama, suprotno idejama svog autora, nema nikakvog fizičkog značenja. To je samo zgodan matematički alat. Budući da je u ovom radu predstavljamo teoriju Schrödinger jednostavnim riječima, kažu da je trg funkcije vala opisuje vjerojatnost pronalaženja sustava u unaprijed određenom stanju.

Mačka kao primjer makroobjekta

Ovim tumačenjem, koje se naziva Kopenhagen, autor se nije složio do kraja njegova života. Bio je ometan zamućivanjem pojma vjerojatnosti, a on je inzistirao na vidljivosti same funkcije, a ne na njegovu kvadratu.

Kao primjer nedosljednosti takvih prikaza, on je tvrdio da bi u tom slučaju mikrokozmos utjecalo na makro objekte. teorija mačka Schrodinger Ona glasi: ako je u zatvorenoj kutiji na jednom mjestu živi organizam (npr mačka) i kapsulu s otrovnog plina, koji se otvara kada je radioaktivni element koji se raspada, i dalje je zatvoren, ako se kvar ne dogodi, prije otvaranja kutije smo dobili paradoks. Prema kvantnoj koncepata, atom radioaktivnog elementa s određenom vjerojatnošću u određenom vremenskom razdoblju će se raspasti. Dakle, prije eksperimentalnog otkrivanja, atom je integralni i netaknut. I, kao što je teorija Schrödinger, za isti udio vjerojatnost je mačka istovremeno mrtva i živa na drugi način. To ćete se složiti, apsurdno je što smo otvorili kutiju, naći ćemo samo jedno stanje životinje. A u zatvorenom spremniku, uz smrtonosnu kapsulu, mačka živa ili mrtva, kao što su ovi pokazatelji su diskretni i ne uključuju prijelazne varijante.

Ova pojava je posebno, ali još nije u potpunosti dokazano objašnjenje bez ograničenja u vrijeme kada je uvjete za utvrđivanje određenog stanja hipotetskog mačka ovaj eksperiment jasno paradoksalno. Međutim, kvantno-mehanička pravila se ne mogu koristiti za makrooblikove. Upravo izvući granicu između mikrokozmosa i običnih nije se dogodilo. Ipak, životinja veličine mačke bez sumnje je makro objekt.

Primjena kvantne mehanike

Kao i za bilo koji, čak i teorijski, fenomen, postavlja se pitanje što Schrodingerova mačka može biti korisna. Na primjer, teorija velike buke temelji se upravo na procesima koji se odnose na ovaj eksperiment mišljenja. Sve to spada u ultra visokim brzinama, su- strukturi tvari, istraživanje svemira kao takav je objašnjeno, uključujući kvantne mehanike.