Четири факти за квантовата физика, за които професорите не говорят
Ние често говорим за квантовата физика и много от нас, ако не всички, са натегнали мозъците си в своето време, опитвайки се да разберат какво се случва. Но това, което може да бъде още по-странно от тези странни и безкрайни интеграли, заедно с най-сложната математика, която се развива от десетилетия?
Откриване на уравнението на Шрьодингер
Диференциалното уравнение на Шрьодингер е добре познато на младите химици и физици по целия свят. Накратко, уравнението описва движението на електроните около ядрото по революционен начин и радикално променя гледната точка на научната общност върху атомния модел, а Шрьодингер сам печели Нобелова награда за своето откритие..
Но историята зад това откритие е малко странна. На Коледа 1925 г. Шрьодингер отишъл на едно малко място, наречено Ароса. Взаимоотношенията му със съпругата му бяха на рекордно ниско ниво, така че той реши да покани една стара приятелка от Виена да се присъедини към него. Той също взе някои записи на Де Бройл с него. Когато се върнал от отпуска си на 8 януари 1926 г., той обявил откритието на вълновата механика, теория, която описва електрона като вълна..
Когато го попитали, "как беше почивката ти, професор?", Той отговори: "Бях разсеян от някои изчисления".
Оказва се, че масата изобщо не е това, което си мислите.
Всички смятахме, че масата е количеството вещество, което обектът притежава. Е, това е отчасти вярно. За съжаление механизмът на Хигс има други мисли за това. Той всъщност обръща нашата логика. Механизмът на Хигс интерпретира масата на частица според това колко силно тази частица взаимодейства със специфично поле (разбира се, Хигсовото поле). Технически всичко в този свят няма маса, докато не взаимодейства с това странно поле. Поради тази причина (а не заради дългото му отсъствие на мониторите) учените наричат бозона на Хигс „частица на Бога“.
За да обясни по-добре тази теория, Дейвид Милър се обърна към много политици в една много проста аналогия:
"Представете си коктейл за служители на политическите партии, които са равномерно разпределени в стаята и говорят с най-близките си колеги. Бившият министър-председател влиза в стаята и се движи из стаята. тя набира по-голяма тежест от обикновено, т.е. има по-голяма инерция и същата скорост на движение. Докато тя се движи, е по-трудно да спре, а когато спре, тя е по-трудно да започне да се движи отново, защото ezapuskat процес натрупване. В три измерения, сложната теорията на относителността, това е механизъм Higgs ".
Квантовата механика ви позволява да бъдете на две места едновременно.
С едно предупреждение: ако сте квантова частица. Принципът на несигурността на Хайзенберг и експериментът на Джунг с двойни процепи показват, че ние представяме нов свят; тези закони показват, че вместо да е на едно място, нещо би било в определена (х, у, з) позиция с определена „вероятност“. За съжаление, несигурността в такива измервания има малък ефект върху ежедневните обекти, но когато става въпрос за електрони, например, учените могат да идентифицират области, в които могат да бъдат открити електрони, но не посочват точното положение на електрона. Този принцип е известен още като квантова суперпозиция..
Шрьодингер и известната му котка
Ервин Шрьодингер може да бъде известен сред квантовите химици за своето революционно уравнение, но името му сред обикновените смъртни често се свързва с котка. В отговор на така наречения проблем на копенхагенската интерпретация на квантовата механика, Шрьодингер стигна до странен, но много интересен, умствен експеримент..
Той представи кутия с жива котка, радиоактивен материал, чук и каустична киселина. Ако радиоактивният материал се разпадне, той ще доведе до падане на чука върху съда с киселина и ще го счупи, което от своя страна ще доведе до смърт на котката. Но Шрьодингер каза, че шансовете за разпадане на радиоактивни материали след точно един час са 50%. Логично е да се предположи, че след един час котката ще е жива или мъртва и няма да можем да определим това, докато не отворим кутията. Самият Шрьодингер заключи, че според квантовата механика котката е жива и мъртва, докато отворим кутията и открием нейното текущо състояние..
Квантовата механика се превърна в най-удивителната област на науката, която буквално превръща нашия поглед върху ежедневните неща. Въпреки че четирите примера по-горе изглеждат интересни и разбираеми, една малка цитат от Ричард Файнман обобщава всичко, което трябва да знаете за тази наука: "Мисля, че мога спокойно да кажа, че никой не разбира квантовата механика".
