Предисловие
С течением многих тысяч лет человек старался понять суть мира. Чтобы добиться этой цели ,он наблюдал, анализировал, записывал ,создавал формулы и законы. Но есть явления, которые даже великие умы неспособны были объяснить. Сегодня мы поговорим о парадоксах в разделе физики - квантовая механика.
Определение
На простой язык, квантовая механика - это система понятий и уравнений, которые применяются для описания элементарных частиц
- атомов
- молекул
- ядер
Парадокс ЭПР(Эйнштейна-Подольского-Розена)
В 1933 году Альберт Эйнштейн со своим товарищем Натаном Розеном решили пошатнуть всю теорию квантовой физики. Итак, в чем же суть данного парадокса? Чтобы понять ,нам нужно представление ситуации.
Два фотона атома (две электромагнитных волны) с общей поляризацией равной нулю. При этом мы не знаем поляризацию отдельного атома, мы лишь знаем их общую. Допустим, мы решили отправить один атом в Венецию, а второй - в Амстердам (это лишь условные точки в пространстве). В Венеции был прибор, который измерил поляризацию атома, и вот в чем вся загвоздка! Если мы измерили величину одного фотона, следовательно ,вторая величина определилась сама ,то есть нам даже не стоит измерять его поляризацию.
Получается парадокс, что, измеряя этот фотон, вы мгновенно влияете на тот фотон. Это совершенно противоречит здравому смыслу.
Корпускулярно-волновой дуализм
Французский ученый Луи де Бройль выдвинул гипотезу о том, что каждому микрообъекту в природе присуще сразу две характеристики волновая и корпускулярная(квантовая).
Ранее всего корпускулярно-волновой дуализм был определен для света. Распространение света как потока фотонов и квантовый характер взаимодействия света с веществом подтверждаются многочисленными экспериментами. Но ряд оптических явлений неоспоримо говорят о волновых свойствах света. То есть ,если любая частица обладает и корпускулярными и волновыми свойствами ,значит ,с этой частицей связана волна частотой и длиной v=E/h, где h - постоянная Планка.
Принцип неопределенности Гейзенберга
Третий парадокс постепенно вытекает из второго в нашей
статье.Принцип Гейзенберга вообще играет в квантовой механике ключевую роль хотя бы потому, что достаточно наглядно объясняет, как и почему микромир отличается от знакомого нам материального мира.
Суть сия парадокса в том, что, как оказалось, не все в нашем мире можно предсказать. Движение электрона в атоме не может быть описано определенной траекторией, то есть в любом случае всегда будет погрешность. Положение и скорость движения электрона в атоме можно найти лишь с определенной долей точности.
