Вероятностный характер предсказаний квантовой механики заставил по-новому взглянуть на проблему детерминизма. Классическая физика исходила из пре
Загрузка...
Тема:

Квантовая механика

Суперпозиция состояний (квантовая или когерентная суперпозиция)

Вероятностный харак­тер предсказаний квантовой механики заставил по-ново­му взглянуть на проблему детерминизма. Классическая физика исходила из представления о том, что состояние мира в настоящий момент определяет его состояние в сле­дующий, так что будущее полностью детерминировано (предопределено). С таким детерминизмом связаны труд­ности философского порядка, он, в частности, противоре­чит представлениям о свободе воли человека. Это сложная проблема, и квантовая теория осветила ее с неожиданной стороны.

Волновые свойства присущи не только каким-то специаль­ным частицам микромира. Это свойство всех частиц. Летя­щая пуля также обладает волновыми свойствами. Но соот­ветствующая пуле длина волны настолько мала, что ее волновые свойства практически не проявляются (длины волн света также сравнительно малы, и волновые свойства света долго не обнаруживались).

Структура уравнения Шредингера, из которого находится волновая функция, такова, что, если две функции ψ1, ψ2 удовлетворяют уравнению, их линейная суперпозиция, т. е. функция вида α1ψ1 + α2ψ2, где α 1, α 2 константы, также удовлетворяет уравнению и представляет, таким образом, возможное состояние частицы. Это математический факт. Но его физическим следствием является одно из самых поразительных свойств квантовомеханических систем:

Загрузка...

состоя­ние системы может быть суперпозицией двух или вообще любого числа других со­стояний.

Что это означает физически?

Одно из решений уравнения Шрединге­ра для свободной частицы — волновая функция в виде плоской волны с опреде­ленной частотой. В этом состоянии измерение им­пульса частицы с вероятностью, равной единице, даст величину p = h / λ. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Состояние частицы в классической механике задается ее координатами и импульсом. Остальные характеристики частицы (момент импульса, кине­тическая энергия) одно­значно определяются ко­ординатами и импульсом и могут быть найдены. Второй закон Ньютона позволяет определить из­менение состояния во времени при заданных ус­ловиях, и состояние час­тицы в каждый момент времени вполне опреде­ленно. В рамках класси­ческой механики супер­позиция состояний — лишенное смысла слово­сочетание. То, что в кван­товой теории эти слова имеют смысл, связано с тем, что смысл понятия «состояние» в классиче­ской и квантовой теориях различный.

На этой странице материал по темам:
  • Принцип суперпозиции квантовых состояний шпаргалка

  • Квантовая суперпозиция формула

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru
Предыдущее Ещё по теме: Следующее
Проблема наблюдения в квантовой физике Квантовая механика -