Teorya ni Schrödinger: paglalarawan, mga tampok, mga eksperimento at aplikasyon

Inilalarawan ng artikulo kung ano ang teorya ni Schrödinger. Ang kontribusyon ng mahusay na siyentipiko sa modernong agham ay ipinapakita, at ang pag-iisip na eksperimento tungkol sa isang pusa na imbento niya ay inilarawan. Binabalangkas ng maikli ang saklaw ng ganitong uri ng kaalaman.

Erwin Schrödinger

Ang kilalang pusa, na hindi patay o buhay, ay ginagamit na ngayon sa lahat ng dako. Tungkol sa kanya ang mga pelikula ay ginawa, sa kanyang karangalan ay tinatawag na mga komunidad tungkol sa pisika at hayop, mayroong kahit na tulad ng isang tatak ng damit. Ngunit madalas na ang mga tao ay nangangahulugan ng isang kabalintunaan na may isang malungkot na pusa. Ngunit tungkol sa kanyang lumikha, si Erwin Schrödinger, bilang isang patakaran, kalimutan. Siya ay ipinanganak sa Vienna, na noon ay bahagi ng Austria-Hungary. Siya ang mga supling ng isang mataas na edukado at mahusay na pamilya. Ang kanyang ama, si Rudolph, ay gumawa ng linoleum at namuhunan ng pera, kabilang sa agham. Ang kanyang ina ay anak na babae ng isang botika, at madalas na pinuntahan ni Erwin ang mga lektyur sa akademya ng kanyang lolo.

Dahil ang isa sa mga grandmothers ng siyentipiko ay isang Ingles na babae, mula sa pagkabata siya ay interesado sa mga wikang banyaga at pinagaling ang Ingles ganap na ganap. Hindi nakakagulat na si Schrödinger ang pinakamahusay sa klase bawat taon, at sa unibersidad ay nagtanong siya ng mga mahirap na tanong. Sa agham ng simula ng ikadalawampu siglo, ang mga hindi pagkakapare-pareho sa pagitan ng mas naiintindihan na klasikal na pisika at pag-uugali ng mga particle ng micro- at nanoworld ay naipahayag na. Ibinigay ni Erwin Schrödinger ang lahat ng pwersa upang malutas ang mga kontradiksyon .

Kontribusyon sa agham

Una sa lahat, dapat sabihin na ang pisisista na ito ay nakikibahagi sa maraming larangan ng agham. Gayunpaman, kapag sinasabi natin ang "teoriya ng Schrodinger", hindi natin ibig sabihin ang matematikal na nakabalangkas na paglalarawan ng kulay na nilikha niya, kundi isang kontribusyon sa mekanika ng kabuuan. Sa mga panahong iyon, ang teknolohiya, eksperimento at teorya ay naging masigla. Ang larawan na binuo, ang unang spectra ay naitala, ang kababalaghan ng radyaktibidad ay natuklasan. Ang mga siyentipiko na natanggap ang mga resulta ay malapit na nakipag-ugnayan sa mga teorista: sumang-ayon sila, na nakapaglingkod sa isa't isa, ay nag-aral. Ang mga bagong paaralan at mga sangay ng agham ay nilikha. Ang mundo ay nilalaro sa iba't ibang kulay, at ang sangkatauhan ay nakatanggap ng mga bagong riddles. Sa kabila ng pagiging kumplikado ng matematika na kasangkapan, posible na ilarawan kung ano ang teorya ng Schrödinger sa simpleng wika.

Quantum world - madali!

Ngayon ay mahusay na kilala na ang laki ng mga bagay sa ilalim ng pagsisiyasat ay direktang nakakaapekto sa mga resulta. Ang mga bagay na nakikita sa mata ay sumusunod sa mga paniniwala ng mga klasikal na pisika. Ang teorya ng Schrödinger ay naaangkop sa mga katawan na may mga sukat ng isang daan at isang daang nanometer at mas kaunti. At kadalasan ay pinag-uusapan natin ang mga indibidwal na atomo at mas maliit na mga particle. Kaya, ang bawat elemento ng microsystem ay nagtataglay nang sabay-sabay ang mga katangian ng parehong mga particle at alon (corpuscular-wave dualism). Mula sa materyal na mundo sa mga elektron, proton, neutron, atbp, mayroong isang masa at nauugnay na pagkawalang-kilos, bilis, pagpabilis. Mula sa teoretikong alon - tulad ng mga parameter tulad ng dalas at taginting. Upang maunawaan kung paano ito ay posible sa parehong oras, at kung bakit sila ay hindi mapaghihiwalay mula sa bawat isa, kinakailangang isaalang-alang ng mga siyentipiko sa pangkalahatan ang buong konsepto ng istraktura ng mga sangkap.

Ang teoriya ni Schrödinger ay nagpapahiwatig na ang mathematically dalawang mga katangian na ito ay konektado sa pamamagitan ng isang tiyak na construct, na tinatawag na ang wave function. Ang paghahanap ng isang mathematical paglalarawan ng konsepto na ito ay nagdala ng Schroedinger isang Nobel Prize. Gayunman, ang pisikal na kahulugan na iniugnay sa kanya ng may-akda ay hindi tumutugma sa mga representasyon ng Bohr, Sommerfeld, Heisenberg at Einstein, na nagtatag ng tinatawag na interpretasyon ng Copenhagen. Kaya ang "cat paradox" ay lumitaw.

Pag-andar ng Wave

Pagdating sa microworld ng elementarya na mga particle, ang mga konsepto na likas sa macroscales ay mawawalan ng timbang: masa, dami, bilis, laki. At may dumating sa kanilang mga karapatan unsteady probabilities. Ang mga bagay ng laki na ito ay hindi maitatakda sa isang tao - ang mga mediated na paraan lamang ng pag-aaral ay naa-access sa mga tao. Halimbawa, ang mga piraso ng liwanag sa isang sensitibong screen o sa isang pelikula, ang bilang ng mga pag-click, ang kapal ng pelikula na na-spray. Ang lahat ng iba pa ay ang lugar ng mga kalkulasyon.

Ang teorya ng Schrödinger ay batay sa mga equation na kinuha ng siyentipikong ito. At ang kanilang mahalagang bahagi ay ang pag-andar ng alon. Ito ay karaniwang naglalarawan ng uri at kabuuan ng mga katangian ng maliit na butil sa ilalim ng pagsisiyasat. Ito ay naniniwala na ang pag-andar ng wave ay nagpapakita ng estado, halimbawa, ng isang elektron. Gayunman, siya mismo, salungat sa mga ideya ng kanyang may-akda, ay walang pisikal na kahulugan. Ito ay isang madaling gamiting matematika. Dahil sa papel na ito ipinapakita namin ang teorya ng Schrödinger sa mga simpleng salita, sabihin natin na ang parisukat ng function ng alon ay naglalarawan ng posibilidad ng paghahanap ng isang sistema sa isang paunang natukoy na estado.

Cat bilang isang halimbawa ng isang macroobject

Sa interpretasyon na ito, na tinatawag na Copenhagen, ang may-akda mismo ay hindi sumang-ayon hanggang sa katapusan ng kanyang buhay. Siya ay nalilito sa pamamagitan ng pag-blur ng konsepto ng posibilidad, at siya insisted sa pagpapakita ng function mismo, hindi nito square.

Bilang isang halimbawa ng hindi pagkakapare-pareho ng mga representasyong ito, pinagtatalunan niya na sa kasong ito ang microcosm ay makakaimpluwensya sa mga bagay na macro. Ang teorya ng Schrodinger cat ay nagsasabi: kung ang isang buhay na organismo (halimbawa, isang pusa) ay inilagay sa isang selyadong na kahon at ang isang kapsula na may lason na gas ay binubuksan, kung ang isang radioactive elementong disintegrates at nananatiling sarado, kung ang pagkabulok ay hindi mangyayari, pagkatapos ay isang kabalintunaan ay nakuha bago buksan ang kahon. Ayon sa mga konsepto ng kabuuan, ang atom ng isang radioactive elemento na may isang tiyak na posibilidad para sa isang tiyak na tagal ng panahon ay maghiwa-hiwalay. Kaya, bago ang pang-eksperimentong pagtuklas, ang atom ay sabay-sabay parehong buo at hindi. At, ayon sa teorya ni Schroedinger, para sa parehong bahagi ng posibilidad na ang pusa ay magkasabay na patay, ngunit kung hindi man ay buhay. Iyon, sumasang-ayon ka, ay walang katotohanan, dahil sa binuksan ang kahon, makikita lamang natin ang isang estado ng hayop. At sa saradong lalagyan, sa tabi ng isang nakamamatay na kapsula, ang pusa ay patay o buhay, dahil ang mga figure na ito ay discrete at hindi nagmumungkahi ng mga pagpipilian sa intermediate.

Ang kababalaghan na ito ay may isang kongkreto, ngunit hindi pa ganap na pinatunayan paliwanag: sa kawalan ng oras-paglilimita kondisyon para sa pagtukoy ng mga tiyak na estado ng isang hypothetical pusa, eksperimentong ito ay walang pagsala nakabalangkas. Gayunpaman, hindi maaaring magamit ang mga panuntunan sa mekaniko ng quantum para sa mga bagay na macro. Tiyak na gumuhit ng isang linya sa pagitan ng maliit na daigdig at ang mga ordinaryong ay hindi pa nangyari. Gayunpaman, ang isang hayop na laki ng isang pusa, nang walang alinlangan, ay isang bagay na macro.

Ang application ng quantum mechanics

Tulad ng para sa anumang, kahit panteorya, hindi pangkaraniwang bagay, ang tanong ay arises sa kung ano ang Schrodinger cat ay maaaring maging kapaki-pakinabang. Halimbawa, ang teorya ng big bang, ay batay sa mga proseso na nauugnay sa pag-iisip na eksperimento. Ang lahat ng nauugnay sa mga ultra-mataas na bilis, ang sobrang maliit na istraktura ng bagay, ang pag-aaral ng uniberso, ay ipinaliwanag, bukod sa iba pang mga bagay, sa pamamagitan ng mekanika ng quantum.