Что такое квантовая физика?
Квантовая механика (КМ) – физическая теория, описывающая явления и процессы, происходящие с объектами атомного масштаба. На этом уровне структурирования вещества отчетливо проявляется принципиальная дискретность бытия микрообъектов, тогда как классическая механика всегда опиралась на представление о непрерывности изменения всех физических величин независимо от масштаба изучаемых объектов.
Вид закона распределения энергии в спектре теплового излучения черного тела потребовал допустить, как возможные, только некоторые определенные состояния, для которых энергия каждого излучающего осциллятора составляла целое число порций величиной hν, где ν - частота осциллятора, h - универсальная константа. Иначе говоря, оказалось, что энергия объектов, на самом деле, не может изменяться произвольным и непрерывным образом.
Предположение о том, что способные колебаться структуры могут поглощать или отдавать энергию только порциями кратными величине hν, называют квантовой гипотезой Планка (1900 г.). Применение этой гипотезы к объяснению явления фотоэффекта (1905 г.), к представлениям об удельной теплоемкости тел (1911 г.) и к планетарной модели атома Резерфорда-Бора (1913 г.), все свидетельствовало в ее пользу. Даже несмотря на отсутствие в те годы удовлетворительного теоретического обоснования вышеупомянутой гипотезы.
Говорить о КМ, как физической теории, стало возможным лишь после появления основополагающих работ Шредингера, Гейзенберга, Луи де Бройля, Борна и многих других ученых первой половины прошлого века.
Тем не менее, как и в те годы, так и в веке нынешнем, далеко не все согласны с признанием КМ непротиворечивой теорией, окончательно завершенной в той же степени, как и классическая механика.
По всей видимости, первым, кто обратил внимание на неполноту и паллиативный характер квантовой теории, был Эйнштейн. Свое, так никогда и не изменившееся отношение к этой теории, Эйнштейн очень образно выразил в одном из писем Борну: «Квантовая механика заслуживает всяческого уважения, но внутренний голос подсказывает мне, что это не настоящий Иаков».
Известный философ Карл Поппер в работе «Квантовая теория и раскол в физике» высказался более прямолинейно, называя КМ всего лишь «высокоэффективным математическим формализмом». Более того, он утверждал: «Квантовая физика очень сложна, причем не столько сама по себе, сколько из-за своего аппарата, угрожающего поглотить эту теорию». И далее: «Я восхищаюсь всяким, кто достаточно одарен, чтобы продвинуть вперед великое дело научного открытия. Но я не восхищаюсь специалистом, экспертом как таковым. Мы не можем себе позволить оказаться во власти формулы: это гибельный путь. Восхищаясь непроницаемым экспертом, мы прощаем нарочитую сложность выражений и впадаем в искушение принимать туманность за глубину. Наш долг при обсуждении вопросов, которые заботят по сути дела каждого, настаивать на ясном мышлении, на простоте, на интеллектуальной ответственности».
А вот это уже весьма красноречивый заголовок одной из современных статей, посвященных положению дел в КМ:
Даже физики не понимают квантовую механику
Хуже только то, что, кажется, они и не хотят ее понимать.
7 сентября 2019 г.
Dr. Sean Carroll (theoretical physicist at the California Institute of Technology):
«Я думаю, что могу смело сказать о том, что никто не понимает квантовую механику по-настоящему» - заметил как-то физик и нобелевский лауреат Ричард Фейнман. Это заявление не стало неожиданным. Наука прогрессирует даже вопреки недостатку понимания, хотя квантовая механика сохраняет свою репутацию особенно загадочной теории. Неожиданность состоит в том, что физики полагают, что все и так хорошо - наличие теории важнее, чем ее понимание».
Так что текущая ситуация с квантовой теорией совсем не столь безмятежна и однозначна, как это может показаться на первый взгляд. Современная физика находится в тупике и переживает самый настоящий и, более того, неоправданно затянувшийся кризис.
Наверное квантовую физика у обывателя - это нечто, что выступает в противовес с классической физикой. Однако в физике что-то с чем-то редко спорит, а чаще просто каждая теория имеет свою сферу применимости.
Мы могли можем рассуждать об атоме, как об ядре и вращающихся электронах. Но если строго следовать рассуждениям из классической электродинамики - мы придем к противоречиям. Значит должна существовать теория, которая описывает все что происходит на атомных масштабах и при этом не противоречит экспериментам на бОльших масштабах.
Оказалось, что если описывать положение электронов и других частиц через вероятности их появления в тех или иных точках - то все начинает предсказываться как надо. В атомных масштабах, на небольшом числе частиц - вероятности играют большую роль, а на больших масштабах вероятности "размываются" и все становится более предсказуемо.
Квантовая физика - это набор инструментов для работы с такими вероятностями.
Если заглянуть глубже, то существуют две очень важные современные теории. Квантовая электродинамика(КЭД) и квантовая хромодинамика(КХД). Обе они достаточно сложны, если излагать их на современном уровне. Вместе они составляют квантовую теорию поля, так называемую Стандартную Модель. Подробнее и на достаточно высоком уровне она излагается на сайте https://elementy.ru/LHC/novosti_BAK/ !
Отход от классических традиций и представлений в физике микромира вынудил Р. Фейнмана сделать нелѐгкое признание, что «квантовой механики никто не понимает» (Характер физических законов. – М.: Наука, 1987, с. 117, 27, 157.0 И основной причиной такого непонимания является известное утверждение соотношения неопределѐнности, согласно которому для микрообъектов не существует траекторий. Раз это так, то исчезает привычное для нас непрерывное пространство-время — арена всех физических событий, и движение микрочастицы становится принципиально не моделируемым. Другой проблемой КМ, тесно связанной с первой, является статистическая интерпретация квантовых явлений, за которой некоторые физики усматривают неполноту или незавершѐнность теории вследствие существования скрытых параметров движения микрочастицы. Известно, что решающую роль в создании КМ сыграла гипотеза де Бройля: она позволила связать движение электрона в атоме с некоторым волновым процессом и подсчитать для него длину волны λ. Следующий шаг сделал Шредингер, предложив уравнение для амплитуды Ψ такой волны. Причѐм функция Ψ является комплексной величиной, в силу чего еѐ физический смысл оставался неясным. Затем Борн, анализируя результаты рассеяния электронов и α-частиц на ядре, обнаружил прямую связь между модулем квадрата амплитуды волны и вероятностью обнаружения микрочастиц в заданной точке пространства. Так волны материи де Бройля, проявляющие себя как материальные объекты в интерференционных картинах (опыты Девиссона и Джермера), получили чисто математическую или вероятностную интерпретацию, лишѐнную какого-либо ясного физического содержания.
В этом разделе физики пытаются объяснить почему меняется орбита электрона при излучении фотона. Почему и как существуют нуклоны в ядре атома. Ну и.т.д. Не разрешается подвергать сомнению что в атоме электроны вращаются вокруг ядра в вакууме. Что эл.частицы твёрдые тела. Что они соединяются в ядре атома через твёрдые промежуточные частицы, размер которых иногда больше чем существующие в природе частицы. Естественно при таких начальных условиях ничего путного объяснять не получается, а объяснения, откинув такие установки, объявляется лже наукой. То есть квантовая физика образец лже науки.
Фантазия учёных-физиков о невидимых , базовых , первоначальных частицах мироздания, из которых состоит всё....
Различные опыты в выявлении "новых " частиц - топтание на месте. Это как по шестерёнкам механических часов судить о понятии "время"...
Главная задача: "связать энергию в материю" не решена, повторить атомный взрыв в обратной последовательности пока невозможно...
Квантовая физика-это своего рода наука изучающая практически всё,что связано с физикой из разряда 7-11 класс,просто они углубляются ещё дальше,в то,что наш мозг чаще всего отказывается воспринимать.То есть квантовая физики это просто обычная физика?Конечно же нет.
Спасибо за внимание!
Привет любители виртуального Опыта, уверен, что никто даже не присутствовал при проведении опыта, его интерпретации, изменения условий. И пока не увижу не поверю.
Физик.
Квантовая физика это откат науки в средневековье, с отказом от установления причинно следственных связей между событиями в физическом мире и подменой их статистическими манипуляциями, с потерей таких понятий как пространственное местоположение физических тел и траектория их движения.
Представь себе обычный мяч. Ты кидаешь его об стенку, и он отлетает по абсолютно предсказуемой траектории. Ты запускаешь его вновь, и результат тоже. Это есть стандартизация. Но квантовая физика работает по своим правилам. Запуская мяч, он уже не станет тебе подчиняться. Он может отлететь куда ему угодно. Только если его не локализовать. Примерно тоже самое происходит и на фундаментальном уровне: мяч - частица. Она может быть возбужденной (квантованной) так и не возбужденной. В случае возбуждения, данный эффект носит имя "корпускулярно-волновой дуализм". Находясь в этом состоянии частица способна на невероятные вещи, примеру, одновременное прохождение через несколько щелей (эксперимент носящий имя "интерференция"). Если же углубляться более сильнее, то здесь нельзя обойти стороной квантовую запутанность. По сути, это квантовая система, способная менять свою конфигурацию. К этому числу относиться и декогеренция (нарушение когерентного состояния системы), рекогеренция (обратный процесс декогеренции). Есть и ещё более сложно-организованные квантовые системы: квантовое пространство, многообразие, множество миров.
Квант, фотон , нейтрино, электрон, позитрон, магнитрон - это носители электричества ? Радио волны - тоже носители электричества, а радио дучи. Всё это относится к особому виду материи, точно так, как виды агрегатики веществ. Тепло и холод, тоже обладают своими носителями. Странно, как можно квантовую физику держать за основу всего мироздания ? А носителей гравитации - вообще не существует. А магнитрон является носителем магнитного поля - НЕТ Есть магнитный объём, и он разный по своей характеристики происхождения (не, не по полярности) Магнитный объём постоянного магнита и катушки - разный. Гравитационный объём одного вида происхождения. А их принимают за поля сущие. Надо вводить - ОБЪЁМНУЮ ФИЗИКУ в НАУКУ,