Объяснение квантового поведения | Глава 1 – Фейнмановская физика (т. 3) скачать в хорошем качестве

Объяснение квантового поведения | Глава 1 – Фейнмановская физика (т. 3)

В этой основополагающей главе вводится понятие квантовой механики, определяя её как изучение поведения материи и света на атомном уровне, где классическая интуиция не работает. Определяющей характеристикой, изучаемой в данной работе, является то, что фундаментальные объекты, такие как электроны, не ведут себя ни как классические волны, ни как классические частицы. Это необычное поведение демонстрируется посредством сравнительного анализа эксперимента с двумя щелями, в котором участвуют три объекта: пули, водяные волны и электроны. При использовании макроскопических пуль вероятность их попадания в щель, когда оба отверстия открыты, равна сумме вероятностей, измеренных при каждом открытии каждого отверстия по отдельности (общая вероятность P12 равна P1 плюс P2), что не демонстрирует интерференции. При использовании водяных волн результирующая интенсивность демонстрирует характерную интерференционную картину, то есть общая интенсивность I12 включает «интерференционный член», а не является просто суммой интенсивностей от отдельных источников. Важно отметить, что при испускании электронов они попадают на детектор отдельными локализованными «комками», подобно частицам, однако их статистическое распределение в течение длительного периода обнаруживает интерференционную картину, идентичную картине волн. Это противоречие разрешается утверждением, что вероятность (P) события вычисляется путём взятия квадрата абсолютного значения комплексного числа, называемого амплитудой вероятности (Phi). Это означает, что сначала амплитуды складываются (общая амплитуда Phi 12 равна сумме индивидуальных амплитуд Phi 1 и Phi 2), а затем квадрат абсолютного значения берётся для нахождения окончательной вероятности. Загадка углубляется, когда вводится прибор для наблюдения за тем, через какую щель проходит электрон; сам процесс наблюдения неизбежно вносит в систему возмущения, в результате чего интерференционная картина немедленно исчезает, а результаты возвращаются к классической сумме вероятностей (P12 равно P1 и P2). Эта невозможность определить путь, не разрушая интерференцию, связана с принципом неопределённости Гейзенберга, подкрепляющим фундаментальное правило о том, что квантовая механика может предсказывать только вероятности, а не определённые результаты. 📘 Читайте полные аннотации к каждой главе в блоге: https://lastminutelecture.com 📘 Порекомендуете книгу? Оставьте свой отзыв здесь: https://forms.gle/y7vQQ6WHoNgKeJmh8 Спасибо, что стали частью нашей небольшой семьи Last Minute Lecture! ⚠️ Отказ от ответственности: Эти конспекты созданы исключительно в образовательных и развлекательных целях. Они содержат содержательные комментарии и перефразированные обзоры, которые помогут студентам понять ключевые идеи из упомянутых учебников. Last Minute Lecture не связан, не спонсируется и не одобрен каким-либо издателем или автором учебников. Все названия учебников, имена и изображения обложек (если они указаны) используются в соответствии с принципами добросовестного использования исключительно для идентификации обсуждаемой работы. Некоторые фрагменты текста и повествования созданы с помощью инструментов на основе искусственного интеллекта для повышения доступности и согласованности. Несмотря на все усилия, предпринимаемые для обеспечения точности, эти материалы предназначены для дополнения, а не замены официальных учебных материалов, лекций или профессиональных учебных ресурсов. Всегда обращайтесь к оригинальному учебнику и рекомендациям преподавателя для получения полной и достоверной информации.