10 szokatlan jelenség, gondolat kísérletek és paradoxonok kvantummechanika - faktrum
1. Schrödinger macskájának
1935-ben, fizikus Erwin Schrödinger végzett gondolatkísérlet, későbbi nevén „Schrödinger macskája” - előadott elmélet, hogy ő szolgált a téma széles körű vita a tudományos közösségben, és ma már a kvantum-számítástechnika és kvantum kriptográfia.
Schrödinger meghatározott bizonyítani, hogy azáltal, hogy a makroszkopikus rendszerek felmerülő ilyen esetekben bizonytalan lehet kerülni végző közvetlen megfigyelését az objektumot. Összefoglaló a következtetéseket, hogy: bizonyos macska kell helyezni egy zárt dobozban a pokoli gép belsejében, amely bizonyos feltételek mellett bocsát cianid gáz toxikusak az élő szervezetekre. Ugyanebben doboz tartalmaz egy nagyon kis mennyiségű radioaktív anyagot, és egy atom lehet szétesik akár a következő órában, vagy azonos valószínűséggel nem oldódik.
Ha ebben az időben nem tesz semmilyen közvetlen megfigyelések, hogy ne nyissa ki a dobozt a macska, akkor feltételezhető, hogy a macska minden alkalommal, hogyan kell életben maradni, vagy elpusztulnak. Volt, míg a kísérlet nem erősítik meg, a macska is mind élő és halott - mindaddig, amíg nem nyissa ki a dobozt, és nézze meg az eredményt.
A lényeg az, hogy a természetben ez nem történik meg, és ez vonatkozik mind az élő szervezetek és az atomok - a mag lehet akár összeomlott, vagy felbomlott, és a köztes állapotban lehetetlen. Mielőtt azonban a közvetlen megfigyelés az atom és a macska vannak az állam, az úgynevezett szuperpozíció - más szóval, a két állam egyszerre.
2. Klein paradoxon
Tegyünk feladat relativisztikus részecskék keresztül kell haladnia a potenciális akadályt, a potenciális energia a részecskék kisebb, mint a gát magasságát - más szóval, az energia leküzdeni az akadályt a szokásos részecske nem lesz elegendő. A szempontból a klasszikus mechanika olyan dolog lehetetlen szerint azonban a kvantummechanika, részecske még leküzdeni az akadályt.
Pontosabban, ez nem így van: az a tény, hogy az érintett egy bizonyos energia az erős mezőnyben ott lesz a második születés, gőz részecskék vagy antirészecskéi, amely akkor csak a másik oldalon a gáton.
3. A kvantum Zeno paradoxon
Ha folyamatosan figyelemmel kíséri a törékeny kvantum részecskék, akkor soha nem lesz képes szakítani, más szóval, betartva a részecske, valahogy különbséget tenni az ő állapotában, például, hogy tájékoztassa őt az energia- vagy további lendületet: a stabilabb állapotba a részecske, annál több valószínűbb, hogy szét fog esni.
Ez az első alkalom a hatás által leírt Alan Turing vissza 1957-ben, de a gyakorlatban ez a jelenség képes betartani csak 1989-ben - egy kísérletet Devid Vaynlend: amint az atomok ultraviola sugárzásnak tesszük ki, az átmenet egy kétszintes (gerjesztett) állapotban van nyomva.
4. hullám-részecske kettősség
Az elv a koncepció, hogy a tárgy mutathatnak egyszerre mind a hullám tulajdonságait és korpuszkuláris például a fény egy adott hullámhosszon, sok esetben mutatnak elektromágneses tulajdonságokkal, de csak annyi fényt is képviselteti formájában elemi részecskék - fotonok azaz a fény show és korpuszkuláris tulajdonságait.
A szempontból a hétköznapi fizika nem logikus, de a kvantumfizika, ez a helyzet elfogadható, és arra, abban az esetben a fény korpuszkuláris és a hullám tulajdonságok kölcsönösen erősítik egymást.
Most a hullám-részecske kettősség a legtöbb tárgyát elméleti jelentőségű, mivel kvantum tárgyak sem részecskék sem hullámok a klasszikus értelemben.
5. kvantum
Az elv a kvantum, hogy a kölcsönhatás a csak egy részecske egy bizonyos csoportja részecskék állapota megváltozik nemcsak az objektum, amely közvetlenül érinti, de minden más tárgyakat ebben a csoportban. Ezért a tárgyak egymással, és a kapcsolatuk állandó marad, még akkor is, ha azok jelentős távolságra egymástól vagy teljesen eltérő körülmények között.
Például, hogy egy pár fotonok egy kusza állam: ha megváltoztatja az első foton helicitása vissza pozitív negatív, a helicitásának a második foton mindig negatív lesz. Ha ismét változtatni az első foton helicitása nemleges, a második foton szerez pozitív helicitásváltozás.
6. Quantum teleportálás
Teleportálás a kvantummechanika teleportálás lényegesen eltér ismertetett művek sci-fi - a kvantum teleportáció lehetetlen átvinni energia egy bizonyos távolság vagy anyag. Ebben az esetben, az átruházott állam egy kvantum részecske jelenlétében egy másik, összekuszált részecskék: az átszállási ponton az állam megsemmisül, és azon a ponton a vétel - újra létre kell hozni.
7. szuperfolyékonyság
Ha a hőmérséklet az anyag folyékony állapotban kvantum-ra hűtjük, közel abszolút nulla, az ügynök megszerzi a képességét, hogy átáramoljon szűk csatornákon, mint például, kapilláris, súrlódás nélkül.
Tudományos megfontolás jelenség a következők: anyagok képesek atomok kvantum folyadék (például, olyan formában, gyakran vesz hélium-3) - bozonok, és tekintve kvantummechanika, tetszőleges számú annak részecskék lehetnek ugyanabban az állapotban. Minél közelebb van a hőmérséklet az abszolút nulla, annál nagyobb a atomok száma található, az egyik az energia állapotban, és ultra alacsony hőmérsékleten ütközési energia nagyon kicsi lehet, úgy, hogy az energia eloszlatását a rések között az atomok nem fordulnak elő -, mivel az energia nem disszipálódik, akkor a súrlódás nem.
Egészen a közelmúltig azt gondolták, hogy egy ilyen állapotban jellemző csak folyékony héliummal, de nem olyan régen azt találták, hogy ez eredendő és szilárd hélium, valamint egyéb anyagokat, amelyek alapján bozonok, a hőmérséklet közel van a abszolút nulla.
8. A szupravezetés
A szupravezetés - kvantum hatás, ahol az elektromos ellenállása a részecskék egyenlő nulla, ha a kritikus hőmérséklet (közel abszolút nulla), más szóval, az elektromos áram halad át az ilyen anyagok, gyakorlatilag ellenállás nélkül.
Jelenség széles gyakorlati alkalmazása: különösen, vannak az úgynevezett szupravezetők - általában kerámia, és ezek közé tartoznak a folyékony nitrogént, melynek hőmérséklete - 77 ° K.
9. A klónozhatatlansági tétel
Szerint a kvantumelmélet, a teremtés pontos másolata az ismeretlen kvantum állapot lehetetlen. Klónozása a klasszikus értelemben vett pontos másolata, de a kvantummechanika klónozással értjük létrehozását állam egy több kezdeti állapotok két vagy több csoport a részecskéket.
Mint ismeretes, a részecske-csoportokat is össze lehet kapcsolni, és az energia lehet egymással közöttük. Ahhoz azonban, hogy közvetíteni az energia állam teljes bizonyossággal egyik csoportból a másikba lehetetlen, mert ellentmond az elveivel kvantum, de a létesítmény nem teljesen azonos másolat is lehetséges.
10. A paradoxon Einstein - Podolsky - Rosen
Képzeljük el, hogy két részecske szimultán alakítjuk után bomlás a kezdeti részecskék: a törvény szerint a lendületmegmaradás, a teljes lendületet a kapott részecskék meg kell egyeznie a lendület a részecske forrás. Ezért tudjuk mérni az impulzus egyik képződött részecskék és egy egyszerű képletet a lendület a második részecske képződött, hogy ha egyidejűleg. Ezután azt a lehetőséget, hogy az intézkedés a lendület a második részecske, amely már számított, és így szerezzen neki a két változó értékét, amelyeket meg kell mérni egy időben lehetetlen szerint a kvantummechanika törvényeinek.
Mint a bejegyzést? Support Faktrum kattintással: