quantum physics аудиокнига 4 часа timecode ⬇ ⬇ 📄

https://www.youtube.com/watch?v=OTJyNGdzF3U

Квантовая физика: руководство для начинающих. как квантовая физика влияет на все

quantum physics a beginner's guide to how quantum physics affects everything

вокруг нас автор Карл Уэстон

around us written by carl weston

рассказано Джейсоном Р. Греем

narrated by jason r gray

введение я хочу поблагодарить вас за выбор этого

introduction i want to thank you for choosing this

книга квантовая физика руководство для начинающих как квантовая физика влияет

book quantum physics a beginner's guide to how quantum physics affects

все вокруг нас и надеюсь, что вы найдете эту книгу

everything around us and hope that you find this book

познавательно и интересно в вашем стремление понять квантовую физику и

informative and interesting in your quest to understand quantum physics and

роль, которая играет в нашей повседневной жизни так как вы выбрали эту книгу, это

the role that plays in our everyday life since you have chosen this book it is

уверены, что у вас есть интерес к области квантовой физики и посмотрите

certain that you have an interest in the field of quantum physics and look

вперед к пониманию концепции лучше для большинства из нас квантовая физика

forward to understanding the concept better for most of us quantum physics is

сложный лабиринт, который означает для гиков мира

a complicated labyrinth that is meant for the geeks of the world

однако факт не отрицается что теории квантовой физики

however there is no denying the fact that the theories of quantum physics are

чрезвычайно захватывающий квантовая физика как термин не существовала.

extremely exciting quantum physics as a term was not

точно часть нашего повседневного языка, но ситком теория большого взрыва изменилась

exactly part of our daily parlance but the sitcom the big bang theory changed

вообще Когда герои сериала

at all when the characters in the series

начал бросать большой квант теории и другие научные термины

started to throw the big quantum theories and other scientific terms

вокруг случайно многие из нас понимают, что квантовая физика на самом деле имеет много

around casually a lot of us realize that quantum physics actually has a much

более сильное влияние и власть в нашей жизни чем то, что мы на самом деле знаем

stronger influence and rule in our lives than what we actually know

я не говорю, что сериал лучший место, чтобы начать понимать квант

i am not saying the show is the best place to start understanding quantum

физика но это определенно может быть кредит для

physics but it can definitely be credited for

сделать квантовую физику интересной обыватель без образования в физике

making quantum physics interesting to the layman with no background in physics

когда мы слышим термин квантовая физика первая мысль, которая приходит нам в голову

when we hear the term quantum physics the first thought that comes to our mind

Эйнштейн и его теория относительности конечно это само собой разумеется

is einstein and his theory of relativity of course it goes without saying that

в квантовой физике гораздо больше чем это

there is much more to quantum physics than that

физика является отличным средством объясняя миллион разных вещей

physics is an excellent medium of explaining a million different things

начиная с нагревания чашки кофе до гравитационное притяжение

starting from heating a cup of coffee to gravitational pull

нет реального предела в дисциплине физики

there is no real limit in the discipline of physics

это касается вопросов, которые столь же велики, как галактика до таких маленьких вещей, как

it involves matters that are as huge as the galaxy to things as small as

нейтроны эта книга посвящена наименьшей стороне

neutrons this book deals with the smallest side

того, что является ветвью квантовой физика

of it which is the branch of quantum physics

на протяжении всей этой книги вы станет гораздо лучше понимать

throughout the course of this book you will get a much better understanding of

квантовая физика, начиная с основ понятий к некоторой углубленной информации

quantum physics starting from the basic concepts to some in-depth information

вы также увидите много математики и исчисление в книге с квантовой

you will also see a lot of math and calculus in the book since quantum

физика использует много понятий из тех предметы

physics uses many concepts from those subjects

не бойтесь читать, хотя это может показаться тоскливым и трудным я

don't dread reading through even though it might sound dreary and difficult i

не собираюсь пугать вас большими уравнения и расчеты, как эта книга

don't intend to scare you with big equations and calculations as this book

не сделает тебя физиком единственная цель этой книги — упростить

will not make you a physicist the sole aim of this book is to simplify

квантовая физика для обычного человека, который понятия не имеет, что это влечет за собой и как это

quantum physics for the common man who has no idea what it entails and how it

влияет на нашу повседневную жизнь я скомпоновал текст таким образом

affects our everyday life i have put the text together in a way

это должно сделать тему более значимой проще понять

that should make the subject matter much simpler to understand

и может быть интересно тому, кто обычно ненавидит науку

and may be interesting to someone who normally hates science

уверяю вас, что к концу вы узнали больше, чем обычно

i assure you that by the end you will have learned more than you normally do

просто бесплодным движением вперед в класс и если вам интересно

by just sterily blanking ahead in a classroom and if you are a curious

студент, тогда ты точно узнаешь больше о квантовой физике, чем раньше

student then you will definitely know more about quantum physics than before

квантовая физика имеет дело с движением микроэлементов, таких как электроны

quantum physics deals with the movement of micro elements like electrons

физики потратили много времени и усилий на протяжении многих лет, чтобы получить

physicists have spent a lot of time and effort over the years in order to get

такое глубокое знание квантовая физика

this kind of in-depth knowledge of quantum physics

раздел квантовой физики связан до мельчайших частиц вещества или

the branch of quantum physics is related to the smallest particles of matter or

энергия, которая существует это более глубокое исследование, чем

energy that exists this is a more in-depth study than

классическая физика по мере развития квантовой физики

classical physics as quantum physics has developed over

лет это было в состоянии объяснить определенное явление, которое классическое

the years it has been able to explain the certain phenomenon that classical

физика не могла должным образом объяснить ученые проявляли большой интерес к

physics could not properly account for scientists took great interest in

узнавать больше и исправлять старые нормы, которые не были по существу правильными

finding out more and correcting old norms which were not essentially correct

много исследований было и есть в настоящее время проводится с целью

a lot of research has been and is currently being conducted in order to

заставить квантовую механику работать в нашу повседневную жизнь, например, если правильно

make quantum mechanics operational in our daily lives for instance if a proper

квантовый компьютер стал доступен люди

quantum computer is made available to people

он сможет решить многие проблемы за долю времени, которое требуется

it will be able to solve many problems in a fraction of the time that it takes

наши стандартные компьютеры такие разработки в области

our standard computers such developments in the field of

наука - это то, что изменит будущее Квантовая механика также считается

science are what will change the future quantum mechanics are also believed to

играть решающую роль в создании искусственных интеллект

be a crucial part in creating artificial intelligence

сложные вопросы, такие как национальное безопасность также выиграет в основном от

complicated matters like national security will also benefit majorly from

прогресс в квантовой механике в криптография

progress in quantum mechanics in cryptography

есть много таких преимуществ, которые квантовая физика подарит миру

there are many such advantages that quantum physics would grant the world

вы должны узнать об этом больше, как ученые, посвятившие свою жизнь

you should learn more about it just like the scientists dedicating their lives to

его рост как я уже упоминал, эта книга не предназначена

its growth like i mentioned this book is not meant

чтобы сделать вас физиком и определенно не предназначено для вас, если у вас есть

to make you a physicist and is definitely not meant for you if you have

фон в квантовой физике она призвана упростить концепцию

a background in quantum physics it intends to simplify the concept of

квантовая физика, которая была загадкой обывателю без физики

quantum physics which have been enigma to the layman without a physics

задний план вещи, которые вы узнаете в этом

background the things that you will learn in this

книга обязательно сделает вас мудрее в понимание того, как мир вокруг нас

book will definitely make you wiser in understanding how the world around us

функции и роль квантовой физики в

functions and the role quantum physics plays in

заставить это работать Я могу заверить вас в том, что

making it work one thing i can assure you is that by

конце этой книги вы обязательно чувствовать себя умнее, чем раньше, и будет

the end of this book you will definitely feel smarter than before and will

улучшить свои общие знания в вещах связанный с квантовой физикой

improve your general knowledge in things related to quantum physics

без лишних слов давайте углубимся погрузиться в квантовую физику и как она

without further ado let us take a deep dive into quantum physics and how it has

роль практически во всем мы делаем

a role to play in just about everything we do

я еще раз благодарю вас за выбор этого книга

i thank you once again for choosing this book

и надеюсь, вам будет интересно читать

and hope you find it an interesting read

глава Один что такое квантовая физика

chapter one what is quantum physics

давайте сначала поймем, что такое квант физика на самом деле

let us first understand what quantum physics really is

слово квант происходит от латинского а значит сколько

the word quantum is derived from latin and means how much

поэтому квант относится к мельчайшие частицы энергии, а также

so the quantum is in reference to the smallest particles of energy as well as

вещества, изучаемые в физике квантовая физика – это раздел, который

matter that are studied in physics quantum physics is the branch that

изучает поведение мельчайших уровни материи и энергии

studies the conduct of the minutest levels of matter and energy

это на мельчайших микроскопических уровней, включая атомы молекул и

this is at the smallest microscopic levels including molecules atoms and

нуклоны важно отделить это от

nucleons it is important to separate this from

большая картина, потому что это было доказано что законы для макроскопических объектов

the larger picture because it was proven that the laws for macroscopic objects

не то же самое для микроскопических объектов Квантовая физика также делает упор на

are not the same for microscopic objects quantum physics also emphasizes on

межчастичное взаимодействие а также электромагнитное излучение

interparticle interaction as well as electromagnetic radiation

развитие области квантовой физики можно отнести к таким людям как

the development of the field of quantum physics can be attributed to people like

альберт эйнштейн макс планк вернер Гейзенберг и многие другие.

albert einstein max planck werner heisenberg and many others

Макс Планк написал один из выдающихся документы, которые способствовали его рождению на

max planck wrote one of the prominent papers that contributed to its birth on

излучение черного тела это было еще в начале

blackbody radiation this was as early as the start of the

1900-е годы Нильс Бор и Ричард Фейнман также были

1900s niels bohr and richard feynman were also

основные участники в этой области на самом деле Джонсон впервые использовал термин

major contributors in this field in fact johnson first used the term

квантовая физика во вселенной планка в свет современной физики в 1931 году.

quantum physics in planck's universe in light of modern physics in 1931.

квантовая физика также называется другими такие имена, как квантовая механика или даже

quantum physics is also called by other names such as quantum mechanics or even

квантовая теория поля эта наука имеет много подразделов, но она

quantum field theory this science has many subfields but it

широко известен как квантовая физика, когда это включает в себя все это

is broadly known as quantum physics when it encompasses it all

она также известна как матричная механика или волновая механическая модель

it is also known as matrix mechanics or wave mechanical model

все это в основном означает физику мельчайшие атомные и субатомные уровни

all this basically means the physics of the smallest atomic and subatomic levels

энергии частиц двойственность волны квантования и частицы

of particle energy quantization wave particle duality and

принцип неопределенности очень важные аспекты квантовой физики

the uncertainty principle are very important aspects of quantum physics

принцип квантования объясняет, как импульс

the quantization principle explains how the momentum

энергии и углового момента, а также другие свойства любой связанной системы

energy and angular momentum as well as other properties of any bound system

будет ограничен некоторым дискретным значения

will be restricted to some discrete values

принципы корпускулярно-волнового дуализма обратитесь к тому, как объекты будут иметь это

the wave particle duality principles refer to how objects will have this

характеристики обеих частиц как а также волны

characteristics of both particles as well as waves

принцип неопределенности гласит, что существуют определенные пределы измерения

the uncertainty principle states that there are certain limits to measuring

количество точно квантовая физика отличается от

quantities precisely quantum physics is different from

классическая физика, потому что первая имеет дело с природой в макроскопическом

classical physics because the former deals with nature at the macroscopic

уровень пока не была создана квантовая физика

level until quantum physics was developed

все заимствовано из классики физика будет относиться к большему масштабу

everything derived from classical physics would relate to the larger scale

материи этот раздел физики изучает

of matter this branch of physics studies the

элементарные части материи мы изучаем разница между поведением

elementary parts of matter we learn the difference between the behavior of

частицы в объекте и поведение объекта

particles in an object and the behavior of the object

квантовая теория пытается объяснить это уникальное поведение материи и

the quantum theory attempts to explain this unique behavior of matter and

энергии на субатомном уровне это также очень помогает в понимании

energy at a subatomic level it also helps a great deal in understanding the

поведение частиц, движущихся скорость света или другие подобные экстремальные

behavior of particles that move at the speed of light or other such extreme

скорость один из ключевых моментов в квантовой физике

speed one of the key points in quantum physics

заключается в том, что он подчеркивает, что наблюдение за физическими процессами

is that it emphasizes that the observation of physical processes

на самом деле влиять на то, что происходит Двойственность волновых частиц говорит нам, как

actually influence what takes place the wave particle duality tells us how

световые волны действуют как частицы и как частицы могут вести себя как световые волны

light waves act as particles and how particles can act like light waves

мы узнаем о квантовом туннелировании через какая материя движется из одного места в

we learn about quantum tunneling through which matter goes from one spot to the

другой без проезда через промежуточное пространство

other without traveling through the intervening space

информация может быть передана в одно мгновение через огромное расстояние

information can be passed in an instant through a vast distance

Квантовая механика помогает нам понять, что все во вселенной имеет много

quantum mechanics helps us realize that everything in the universe has many

вероятности просто легче иметь дело с вещами на

probabilities it is just easier to deal with things on

больший масштаб чем с более мелкими деталями

a larger scale than with smaller details

по квантовой физике различные разделы работают исключительно над

under quantum physics various branches are singularly worked on

рассмотреть раздел квантовой оптики при этом ученый склонен сосредотачиваться на

consider the branch of quantum optics in this a scientist tends to focus on

поведение света и фотонов в отличие от концепций, разработанных сэром

the behavior of light and photons unlike the concepts developed by sir

Исаак Ньютон в классической физике квантовая физика показывает, что поведение

isaac newton in classical physics quantum physics shows that the behavior

каждого отдельного фотона будет иметь влияние на общий свет

of each individual photon will have an effect on the overall light

на самом деле эта ветка - то, что помогло в разработка лазеров как

in fact this branch is what helped in the development of lasers as an

заявление по квантовой электродинамике

application under quantum electrodynamics

мы изучали взаимодействие фотонов и электроны

we studied the interaction of photons and electrons

многие ученые пытаются объединить концепции квантовой физики с

many scientists are trying to merge the concepts of quantum physics with the

общая теория относительности это называется единой теорией поля

theory of general relativity this is called the unified field theory

некоторые из этих единых теорий квантовая гравитация теория великого объединения

some of these unified theories are quantum gravity the grand unified theory

петлевая квантовая теория теория струн и теория всего

loop quantum theory string theory and the theory of everything

еще одна вещь, которую нужно иметь в виду в отношении квантовая физика заключается в том, что она

another thing to keep in mind regarding quantum physics is that it is

вероятностный это тоже самое спорное

probabilistic this is also the most controversial

аспект этого на самом деле невозможно предсказать

aspect of it it is actually impossible to predict the

результат любого единичного эксперимента на квантовая система с абсолютной достоверностью

outcome of any single experiment on a quantum system with absolute certainty

результаты этих экспериментов предсказано, сохраняя вероятности в

the outcomes of these experiments are predicted by keeping probabilities in

разум для разных результатов повторные эксперименты используются для вывода

mind for different outcomes repeated experiments are used to deduce

наиболее вероятные исходы прирожденное правило

the most probable outcomes the born rule

играет важную роль в этих случаях но он все еще работает над поиском

plays an important part in these cases but it is still being worked on to find

нечто более абсолютное по большей части квантовое явление

something more absolute for the most part quantum phenomenon is

обычно ограничивается масштабом атомов или элементарные частицы

usually confined to the scale of atoms or fundamental particles

это так, что масса и скорость равны достаточно мала, чтобы длина волны была

this is so that the mass and velocity is small enough for the wavelength to be

достаточно большой для непосредственного наблюдения за этим это не так в случае больших объектов

big enough for direct observation this is not so in case of large objects

ученые пытаются это сделать возможно и для больших размеров

scientists are trying to make it possible for large sizes as well

все это дало вам отправную точку понять, что такое квантовая физика

all this has given you a starting point to understand what quantum physics is

по мере чтения вы узнаете гораздо больше о том, как оно возникло и что

as you read on you will learn much more about how it originated and what it

влечет за собой Квантовая механика имеет огромные возможности для

entails quantum mechanics have a huge scope for

улучшение ряда вещей больше, чем классическая физика

improving on a number of things more than classical physics

три революционных принципа квантовая физика

the three revolutionary principles of quantum physics

за многие десятилетия было многое, что математика классической механики может

over many decades there was a lot that the math of classical mechanics could

не объяснять так появилась квантовая механика

not explain this was where quantum mechanics came

в картину квантовая механика использует множество математических

into the picture quantum mechanics uses many mathematical

концепции, объясняющие такие эксперименты нет ни одного ученого, который придумал

concepts to explain such experiments there is no single scientist who came up

с квантовой физикой много вместе способствовали его развитию и их

with quantum physics many together contributed to its development and their

теории только начали получать признание примерно в начале 1900-х

theories only began getting acceptance around the early 1900s

особенно было трое революционные принципы, заложившие

there were three particularly revolutionary principles that laid its

основа в научном мире квантованные свойства

foundation in the scientific world quantized properties

определенные свойства, такие как цвет и скорость должны происходить только в заданных пространствах

certain properties like color and speed are only supposed to occur in set spaces

точно так же, как циферблат нажимает на одну цифру вовремя

the same way a dial clicks on one number at a time

это бросает вызов фундаментальному предположению из классической физики, которая утверждает, что

this challenges a fundamental assumption from classical physics that states that

такие свойства должны быть на гладком непрерывный спектр

such properties should be on a smooth continuous spectrum

для того, чтобы объяснить, что определенные свойства щелкнули определенным образом

in order to explain that certain properties clicked a certain way

термин «квантованный» был введен двойственность волновых частиц

the term quantized was coined wave particle duality

частицы света изначально заявление о том, что иногда свет может

particles of light initially the statement that light could sometimes

вести себя как частицы было жестко критиковал

behave like particles was harshly criticized

это было потому, что в течение почти 200 лет все эксперименты были основаны и доказаны

this was because for nearly 200 years all experiments were based and proved

что свет вел себя как волна свет может отражаться от стен или искривляться

that light behaved in the form of a wave light could bounce off walls or bend

по углам и имеют гребни и впадины, как у океанской волны

around corners and have crests and troughs like those of an ocean wave

источник света подобен объекту который ритмично погружается в

the source of light is like an object that is rhythmically dipped in the

центр воды тогда испускаемый цвет будет соответствовать

center of water the color then emitted would correspond

на расстояние между гребнями и это определяется мячом

to the distance between the crests and that is determined by the ball's

ритмичная скорость волны материи

rhythmic speed waves of matter

считалось, что материя существует только как частицы

matter was believed to only exist as particles

вот что имели десятилетия экспериментов доказано

this is what decades of experiments had proven

затем было показано, что материя может также вести себя как волна неопределенности

it was then shown that matter could also behave like a wave the uncertainty

принцип принцип неопределенности играет другую

principle the uncertainty principle plays another

большую роль в развитии квантовой физика

major role in the development of quantum physics

в 1927 г. Гейзенберг рассуждал, что существует является пределом точности каждого

in 1927 heisenberg reasoned that there is a limit to how much precision of each

собственность может быть известна это потому, что, поскольку материя может действовать как

property can be known this is because since matter can act as

волны такие свойства, как положение и скорость

waves properties like the position and speed

электрона комплементарны и существует предел определения

of an electron are complementary and there is a limit to determining the

точность по его словам, чем точнее

precision according to him the more precise the

место нахождения тем менее точна скорость

location the less precise the speed of the

электрон должен быть известен это также относится и наоборот

electron is to be known this also applies vice versa it applies

предметам повседневного обихода, а также отсутствие точность чрезвычайно мала и поэтому

to everyday objects as well the lack of precision is extremely tiny and is thus

не заметно они отличают квантовую физику от

not noticeable these differentiate quantum physics from

классическая физика так

classical physics so

давайте посмотрим на это дальше по тексту

let us look into it further in the text

глава 2 история квантовой физики еще в 500 г. до н.э.

chapter 2 history of quantum physics even as far back as 500 bc

мы видим, что древнегреческие философы размышлял о наименьшей части

we see that ancient greek philosophers speculated about the smallest part of a

материал или если материя может быть разделена на бесконечный

material or if matter can be divided at infinite

примерно в конце 1800-х годов химия и принцип броуновского движения был использован для

around the late 1800s chemistry and the brownian motion principle were used to

ответить на такие вопросы первоначально ученые определили атом как

answer such questions initially scientists defined the atom as

мельчайшая частица материи затем были исследования того, как атомы

the smallest particle of matter then there were studies on how atoms

сами были построены и из чего они сделаны

themselves were constructed and what they were made of

потребовалось больше времени, чтобы обнаружить, что атомы состоят из протонов и нейтронов и

it took more time to discover that atoms were made of protons and neutrons and

что их собственные свойства были другими чем у самого атома

that their own properties were different than that of the atom itself

а потом кварки и глюоны сделал их

and then later that quarks and gluons made them

развитие квантовой физики было фактически на основе создания жизнеспособного

the development of quantum physics was actually based on creating a viable

модель для изучения и объяснения структуры атомов более подробно

model to study and explain the structure of atoms more minutely

когда мы изучаем большинство теорий, мы видим, что классические теории, как правило,

when we study most theories we see that classical theories tend to be

недостаточно или сломается, если мы продолжим в область, удаленную от

insufficient or break down if we proceed towards a realm that is remote from

нормальный опыт мы видим, что классическая ньютоновская физика

normal experience we see that classical newtonian physics

терпят неудачу, когда мы рассматриваем системы, которые путешествовать слишком быстро или это о сильном

fail when we consider systems that travel too fast or it is about strong

гравитация и т. д. это не применяется, когда вместо

gravity etc it doesn't apply when instead of

макроскопические объекты мы считаем микроскопическом мире или еще дальше в

macroscopic objects we consider the microscopic world or even further in

около 17 и 18 века было много научных исследований

around the 17th and 18th century there was a lot of scientific inquiry

о волновой природе света такие ученые, как Роберт Хук Леонард

about the wave nature of light scientists such as robert hooke leonard

Улер и Кристиан Хуянс использовали экспериментальное наблюдение, чтобы предложить

uhler and christian huyans had used experimental observation to propose a

волновая теория света знаменитый двойник сплит-эксперимент в исполнении Томаса

wave theory of light the famous double split experiment performed by thomas

молодой в 1803 году также играли большую роль в жизни людей

young in 1803 also played a major role in people

принять эту волновую теорию света затем Майкл Фарадей в 1838 году открыл

accepting this wave theory of light then michael faraday in 1838 discovered

катодные лучи после этого Густав Киркофф изучил

cathode rays after this gustav kirkoff studied the

проблема излучения черного тела в 1859 г. в 1877 году Людвиг Больцман предположил, что

black body radiation problem in 1859 in 1877 ludwig boltzmann suggested that

физическая система может иметь дискретную энергетические состояния и Макс Планк дал свое

a physical system can have discrete energy states and max planck gave his

квантовая гипотеза в 1900 г. одно привело к другому и помогло всем

quantum hypothesis in 1900 one thing led to another and helped all

в этом вообще есть смысл закономерности, наблюдаемые в

this make sense altogether the patterns observed in the

наблюдения излучения черного тела совпадали с какой планкой

observations of black body radiations were matching with what planck

предположил в 1896 г. его тезка Вильгельм Вин

hypothesized in 1896 its namesake wilhelm veen

определяемый законом Вена Закон определил распределение

determined veen's law the law determined the distribution of

излучение черного тела с помощью уравнений Максвелла Людвига

black body radiation using maxwell's equations ludwig

Больцман тоже достиг этого результата независимо

boltzmann also reached this result independently

это недооцененное сияние при низких частоты и был справедлив только для высоких

this underestimated radiance at low frequency and was valid just for high

частоты Планка, который использовал статистику Больцмана и

frequencies planck who used boltzmann statistics and

предложенный закон планка позже исправил модель

proposed planck's law later corrected the model

этот закон планка сыграл главную роль вклад в квантовую физику

this planck's law played a major contribution to quantum physics

одни из первых ученых, которые изучали квантовые явления

some of the first few scientists who studied quantum phenomena were

pietrezemen резюме рамен и Артур комптон некоторые известные квантовые эффекты названы

pietrezemen cv ramen and arthur compton some prominent quantum effects are named

после этих блестящих умов Роберт Эндрюс Миликен экспериментально

after these brilliant minds robert andrews milliken experimentally

изучал фотоэффект, но Альберт Эйнштейн разработал теорию

studied the photoelectric effect but albert einstein developed the theory

точно так же Нильс Бор разработал теорию атомной структуры

similarly niels bohr developed a theory of atomic structure

хотя эксперименты Эрнеста Резерфорда обнаружил настоящую структуру

though ernest rutherford's experiments discovered the actual structure of an

атом эта теория была расширена Питером Дубаем

atom this theory was extended by peter dubai

включить эллиптические орбиты эта фаза называется старой

to include elliptical orbits this phase is referred to as the old

квантовая теория Квантовая теория была разработана как

quantum theory the quantum theory was developed as

разные ученые сделали ряд открытия или логические догадки

different scientists made a series of discoveries or logical guesses

все это было сшито вместе, чтобы создать теория квантовой физики

all these were sewn together to create the theory of quantum physics

некоторые из основных шагов к этому были Теория черного тела Макса Планка в 1900 г.

some of the major steps towards it were max planck's black body theory in 1900

кванты света Эйнштейна в 1905 г. боровская модель атома водорода

einstein's light quanta in 1905 bohr's model of the hydrogen atom in

1913 г. и гипотеза де Бройля в 1924 г.

1913 and de broglie's hypothesis in 1924

эти четыре вклада сыграли важную роль в развитии области физики

these four contributions played a major role in advancing the field of physics

в мире и, в частности, область квантовой физики

in the world and more particularly the field of quantum physics

давайте посмотрим на некоторые из событий что привело к росту этого поля

let us look at some of the developments that led to the growth of this field

отдельно от классической физики Томас Янг исполнил дубль

separately from classical physics thomas young carried out the double

разделить эксперимент, чтобы показать природу волны света в 1801 году. в 1896 году генри бакель

split experiment to show the wave nature of light in 1801. in 1896 henry baquel

открыл радиоактивность в 1897 г. Томпсон открыл электрон и его

discovered radioactivity in 1897 jj thompson discovered the electron and its

отрицательный заряд своим катодным лучом пробирочные эксперименты

negative charge with his cathode ray tube experiments

Людвиг Больцман был основателем Австрийское математическое общество в 1877 г.

ludwig boltzmann was the founder of the austrian mathematical society in 1877 he

предположил, что энергетические уровни физическая система, такая как молекула, может быть

suggested that the energy levels of a physical system like a molecule could be

дискретный он основал это на основе своих исследований в

discrete he founded this based on his studies in

статистическая механика и статистической термодинамики и поддержал ее

statistical mechanics and the statistical thermodynamics and backed it

с математическими аргументами Макс Планк представил немецкий физик

with mathematical arguments max planck a german physicist introduced

идея квантования энергии в 1900 г.

the idea of energy being quantized in 1900

это было сделано неохотно в попытке вывести закон планка, как он до сих пор известен

this was reluctantly done in attempt to derive planck's law as it is still known

эта формула была создана для частотная зависимость энергии, т.е.

this formula was created for the frequency dependence of energy that is

испускаемый черными телами приближение вены из ранее может

emitted by black bodies the vein approximation from earlier can

быть выведено из закона планка, а также Квантовая теория Планка помогла Стефану

be derived from planck's law as well planck's quantum theory helped stephan

Прокопий и Нильс Бор в расчетах магнитный момент электронов

procopius and niels bohr in calculating the magnetic moment of electrons

это позже назвали магнетроном тоже можно сделать подобное

this was later called the magnetron it is also possible to make similar

вычисление магнитного момента протоны и нейтроны

computations of the magnetic moment of protons and neutrons

затем Эйнштейн объяснил фотоэлектрический эффект в 1905 году

einstein then explained the photoelectric effect in 1905 by

постулируя, что все электромагнитные излучение, включая свет, может быть

postulating that all electromagnetic radiation including light could be

делится на несколько квантов энергии которые были локализованными точками в пространстве

divided into a number of energy quanta which were localized points in space

в 1909 году Роберт Миликен показал, что электрический заряд возникает в виде квантов с

in 1909 robert milliken showed that electric charge occurs as quanta with

его эксперимент с каплей масла в 1911 году планетарная модель атома

his oil drop experiment in 1911 the planetary model of the atom

был разработан, когда Эрнест Резерфорд показали, что модель сливового пудинга

was developed when ernest rutherford showed that the plum pudding model of

атом был недействителен Бор использовал квантование для объяснения

atom was invalid bohr used quantization to explain the

спектральные линии атомов водорода в 1913.

spectral lines of hydrogen atoms in 1913.

в 1912 году Анри Пуанкуари основательно обсуждал теорию Планка в своей главе

in 1912 henry poincuari thoroughly discussed planck's theory in his chapter

сурла теория квантов все это вместе называется

surla theory de quanta all these together are referred to as

старая квантовая теория Луис де Бройль — французский физик.

the old quantum theory luis de broglie was a french physicist

который выдвинул другую теорию в 1923 г. он предположил, что частицы могли

who put forward another theory in 1923 he suggested that particles could have

волновые характеристики и волна имеют характеристики частиц

wave characteristics and wave have particle characteristics

он развил эту теорию на основе специальную теорию относительности и применил ее к

he developed this theory from that of special relativity and applied it to a

одиночная частица современная квантовая физика родилась, когда

single particle modern quantum physics was born when

физик Вернер Гейзенберг Паскуале Джордан и Макс Борн использовали широколистный

physicist werner heisenberg pasquale jordan and max bourne used a broadleaf's

подход к разработке матричной механики в 1925 г.

approach to develop matrix mechanics in 1925.

одновременно Эрвин Шредингер изобрел волновое уравнение и

simultaneously erwin schrodinger invented the wave equation and

уравнение шредингера он также выдвинул мысль

schroedinger's equation he also put forward the thinking

эксперимент, который всем известен как кот шредингера

experiment that everyone knows as schrodinger's cat

в 1927 году Гейзенберг выдвинул принцип неопределенности

in 1927 heisenberg put forward the uncertainty principle

Копенгагенская интерпретация была также формируется примерно в то же время

the copenhagen interpretation was also taking shape around the same time

вы прочитаете об этом далее в книга

you will read more about this further in the book

Пол Дюрок начал работу по объединению спец.

paul durock started working on unifying special

относительность с квантовой механикой он предложил уравнение Дюрока для

relativity with quantum mechanics he proposed the duroc equation for

электроны это уравнение превзошло Шредингера

electrons this equation did one up on schroedinger

уравнение, будучи в состоянии достичь релятивистское описание

equation by being able to achieve the relativistic description of an

волновая функция электрона уравнение Дирака также предсказывает

electron's wave function the dirac equation also predicts

спина электрона и предсказал существование позитронов

electron spin and he predicted the existence of positrons

Дрок также установил использование теория операторов

drock also established the use of the operator theory

Джон фон Нейман был венгром эрудит, сформулировавший трудную

john von neumann was a hungarian polymath who formulated an arduous

математическая основа квантовой физики в своей книге, опубликованной в 1932 г.

mathematical base for quantum physics in his book published in 1932 he

опубликовал теорию линейных операторов по гильбертовым пространствам эта работа еще

published the theory of linear operators on hilbert spaces this work is still

действительный Квантовая теория поля начала развиваться

valid quantum field theory started developing

когда ученые начали применять квантовой механики к полям и не только

when scientists began applying the quantum mechanics to fields and not just

сингулярные частицы Пэм Дирак и Пи Джордан — одни из

singular particles p a m dirac and p jordan are some of the

авторы в этой части это исследование помогло разработать формулу для

contributors in this part this research helped the formulation for

квантовой электродинамики в 1940-х годах ф дайсон рп фейнман

quantum electrodynamics in the 1940s by f dyson rp feynman

Томинага и Джей Свингер квантовая электродинамика служила

s tominaga and j swinger quantum electrodynamics served as a

модель для квантовых теорий поля позже на

model for quantum field theories later on

он описал квантовую теорию, включающую электроны позитроны и электромагнитные

it described a quantum theory involving electrons positrons and electromagnetic

поля в 1955 году Клайд Л Коэн и Фредерик

fields in 1955 clyde l cohen and frederick

Граймс подтвердил существование нейтрино

grimes verified the existence of neutrinos

в 1960-х годах теория квантовой хромодинамика начала формироваться

in the 1960s the theory for quantum chromodynamics started being formulated

современная теория была усовершенствована в 1975 г. по брутто

the present-day theory was refined in 1975 by gross

Пулитцер и Вильчех Ледниковый Салем и Вайденберг получили

pulitzer and wilczech glacial salem and weidenberg received

Нобелевская премия по физике в 1979 г., когда они показали единую электрослабую силу

the nobel prize in 1979 for physics when they showed a single electro weak force

было бы получено, если бы слабое ядерное сила была объединена с квантовой

would be obtained if a weak nuclear force were merged with quantum

электродинамика эта работа была построена на новаторском

electrodynamics this work was built on the pioneering

исследования Хиггса Швингера и Голдстоун

research of higgs schwinger and goldstone

Как видите, наука — это область, которая постоянно переопределяет то, что мы

as you can see science is a field that continually redefines things that we

раньше были уверены или не уверен в

were previously sure or unsure of

область квантовой физики была установленный на основе этого

the field of quantum physics was established based on this

работа десятилетий многих ученых дал нам знания об атомном

the work of decades by many scientists has given us the knowledge of the atomic

и субатомный мир, который у нас есть сейчас эта область все еще находится в стадии

and subatomic world that we have now this field is still in its stage of

младенчество и это долгий путь прежде чем мы узнаем более подробно и с

infancy and that's a long way to go before we know more in detail and with

идеальная точность

perfect accuracy

глава 3 теории материи было известно, что материя находится в двух формах в

chapter 3 theories of matter matter was known to be in two forms at

конце 19 века один был частица, а другой формой были волны

the end of the 19th century one was particle and the other form was waves

частицы были похожи на локализованную массу которые летали как крошечные пули

particles were like a localized mass that flew around like tiny bullets

из всех элементарных частиц электроны были наиболее изучены

out of all fundamental particles electrons were the most investigated

в 1896 году Томпсон провел свой катодный эксперимент с лучевой трубкой

in 1896 thompson conducted his cathode ray tube experiment

он обнаружил, что катодные лучи и электронно-лучевые трубки отклонялись

he found that the cathode rays and cathode ray tubes were deflected by

магнитные и электрические поля как крошечные кусочки материи, заряженные

magnetic and electric fields like tiny bits of matter charged with

электричество атомы также были частицами в материи

electricity atoms were also particulate in matter

другая форма была материей в форме волны наиболее тщательно изученный из них

the other form was matter in waveform the most properly investigated of these

был свет или электромагнитные волны многие ученые в 17 веке дали

was light or electromagnetic waves many scientists in the 17th century gave

рассказы о том, как свет состоял из душ из крошечных дядюшек-трупов

accounts of how light consisted of a shower of tiny little corpse uncles

корсепулярный взгляд Ньютона оставался доминировали в то время, хотя некоторые

newton's corseupular view remained dominant at the time even though some

предложил счет волнообразных поведение

had suggested the account of wave-like behavior

это изменилось только в начале 19 век, когда такие, как Томас

this only changed at the beginning of the 19th century when those like thomas

Янг сделал разные выводы из их исследования

young drew different inferences from their studies

двухщелевой эксперимент является наиболее признанный интерференционный эффект

the two-slit experiment is the most recognized interference effect

в этом эксперименте волны света бьют барьер, в котором есть две дыры

in this experiment waves of light strike a barrier that has two holes in it

волны показаны как параллельная волна фронты, которые движутся вверх по экрану

the waves are shown as parallel wave fronts that move up the screen

из двух щелей вторичные волны будут излучать и мешать одному

from the two slits secondary waves will radiate out and interfere with one

еще один это образует перекрестную штриховку

another this forms the cross-hatching pattern of

помехи, характерные такие же закономерности можно наблюдать на

interference that is characteristic the same patterns can be observed on the

поверхность пруда, когда галька упал в воду и рябь

surface of a pond when pebbles are dropped in the water and ripples are

вызванный эти ряби будут иметь один и тот же узор

caused these ripples will have the same pattern

наблюдается здесь способ, которым волны объединяются,

observed here the manner in which the waves combine is

большое значение в этом виде интерференционный эксперимент

of importance in this kind of interference experiment

это потому, что волны могут складываться до двух способы, которыми эти шаблоны будут возникать

it is because waves may add up to two ways that these patterns will arise

фазы волн в конструктиве интерференция добавит к форме вместе взятых

the phases of waves in constructive interference will add to form combined

волны большей амплитуды каждая часть каждой волны будет соответствовать

waves of greater amplitude every part of each wave will line up to

конструктивно вмешиваться в любом месте деструктивная интерференция вызывает

interfere constructively in every place destructive interference causes the

фазы происходят таким образом, что они вычесть, чтобы отменить

phases to occur in a way that they subtract to cancel out

каждая часть волн выстроится в дело в том, что они мешают

every part of the waves will line up in a matter that they interfere

разрушительно в каждой части обычные случаи вмешательства, такие как

destructively in every part ordinary cases of interference like the

эксперимент с двумя щелями показывает оба конструктивный и деструктивный

two-slit experiment exhibit both constructive and destructive

помехи в разных частях, где пересечение волн происходит

interference in different parts where intersection of the waves happen

сложные интерференционные картины будут соблюдать в таких случаях

complicated interference patterns will be observed in such cases

если вы думаете о волнах как о смещения в средах они могут быть

if you think of waves as a kind of displacement in mediums they can be

легко понять например в океане волна будет

easily understood for instance in the ocean a wave will

иметь пики, где вода находится над морем уровень и желоба, где вода

have peaks where the water is above sea level and troughs where the water is

ниже уровня моря, когда встречаются две волны и если их пики совпадают с пиком

below sea level when the two waves meet and if their peaks coincide a peak with

комбинированная высота будет результатом этих это можно понимать как конструктив

combined height will result from these this can be understood as constructive

интерференция, если пик волны совпадает с впадиной другого

interference if the peak of a wave coincides with the trough of another the

двое отменят друг друга в этом шаблон называется деструктивным

two will cancel each other out this pattern is called destructive

вмешательство объяснение вмешательства было очень

interference the explanation of interference was very

убедительным для Максвелла он считал это хорошее свидетельство в случае с эфиром

compelling for maxwell he considered it good evidence in the case of ether

по его словам свет должен был быть перемещение в чем-либо для

according to him light had to be displacement in something in order for

иметь пики и впадины, которые могут быть отменен

it to have peaks and troughs that can be cancelled out

этим носителем может быть эфир он предположил, что если свет состоит из

that carrier could be ether he surmised that if light was made up of

много крошечных тельцов, тогда это может быть невозможно совместить два и вызвать

many tiny corpsicles then it might be impossible to combine the two and cause

самоуничтожение эфирная фея угасла, но осталась

self-annihilation the ether fairy died out but there was a

возможность чего-то лучшего как-то

possibility for something better somehow

свет пришел в форме, которая могла отменить из других световых волн это было раннее

light came in a form that could cancel out other light waves this was an early

указание на последующие вычеты квантовая теория

indication for the later deductions of quantum theory

все это было в конце 19го века и легли в основу

all of this was at the end of the 19th century and formed the foundation for

более квантовая теория материи это

more the quantum theory of matter is a

микроскопическое объяснение свойства твердых тел и жидкостей на основе

microscopic explanation of the properties of solids and liquids based

по квантовой механике такие свойства, как магнетизм и

on quantum mechanics properties like magnetism and

сверхпроводимость на самом деле нет никакого объяснения без

superconductivity actually have no explanation without the

квантовая теория некоторые другие свойства имеют только

quantum theory some other properties only have

феноменологические описания без помощь этой теории

phenomenological descriptions without the help of this theory

используя квантовую теорию, вы можете понять подход, который на самом деле

using the quantum theory you can comprehend the approach that is really

требуется для понимания все

required in order to understand everything

квантовая физика материи отличается от традиционной теории, потому что

quantum physics of matter is different from traditional theory because the

решения соответствующего квантового механические уравнения не известны

solutions of appropriate quantum mechanical equations are not known

несмотря на знание составных частей как взаимодействия, происходящие

despite knowing the constituents as well as interactions that take place

проблема в том, что сложность взаимодействия между различными

the problem is because the complexity of the interactions between various

компонентов вызывает образование новых сложные структуры, такие как

components causes the formation of new complex structures like

кристаллы стекло сверхпроводники магниты так далее

crystals glass superconductors magnets etc

это означает, что новая концепция теории должны быть воспитаны, чтобы создать

this means that the new conceptual theories have to be brought up to create

предсказательные теории материи нормальная техника приближения

predictive theories of matter the normal technique for approaching

эта проблема для конденсированных сред системы заключается в попытке уменьшить

this problem for condensed matter systems is by trying to reduce the

количество переменных в управляемом число, которое все еще может описать

number of variables to a manageable number that can still describe the

основная физика квантовая теория вместе с теорией

essential physics the quantum theory along with the theory

относительности вместе образуют теоретические основы современной физики

of relativity together forms the theoretical basis of modern day physics

теория относительности предполагает значение при рассмотрении очень высокого

the theory of relativity assumes importance when considering very high

вовлеченные скорости точно так же нужна квантовая теория

speeds involved similarly the quantum theory is needed

если учесть очень малые количества в масштабах атомов молекул и

when you consider very small quantities in the scales of atoms molecules and

элементарные частицы многие аспекты квантовой теории

elementary particles many aspects of quantum theory have

вызвало много споров, особенно из-за тем, кто любит принцип неопределенности

sparked a lot of debate especially due to those like the uncertainty principle

теория относительности прежде всего работа альберта эйнштейна квант

the theory of relativity was primarily the work of albert einstein the quantum

теория разрабатывалась десятилетиями из вкладов многих

theory has been developed over decades from the contributions of many

ученые

scientists

Глава 4 суперпозиционная интерференционная декогерентизация

chapter 4 superposition interference decoherence

в океане большие волны могут иметь крошечные на них наложена рябь

in an ocean big waves can have tiny ripples overlaid on them

так же, как наложение может существуют в субатомном мире

in the same way superimposition can exist in the subatomic world

наличие двух и более волн разрешено теорией Шрёдингера

the existence of two or more waves is permitted by schrodinger's theory

если свет падает на прозрачное стекло волна может соответствовать фотону, который

if light shines on a transparent glass a wave could correspond with a photon that

проходит через стекло а другой может соответствовать

passes through the glass and another could correspond with a

фотон, который отскакивает с другой стороны, волны также могут

photon that bounces back on the other hand the waves could also

быть наложены друг на друга, так что фотон может быть передается и отражается одновременно

be superposed so the photon can be transmitted and reflected at the same

время это означает, что фотон может быть включен

time this means that the photon can be on

обе стороны стекла одновременно это свидетельствует о возможности

both sides of the glass at the same time this shows the possibility of the

потенциал бесконечного числа волн которые накладываются друг на друга

potential of an infinite number of waves that are superposed

это означает, что микроскопические частицы действительно может существовать в ряде

this means that microscopic particles could actually exist in a number of

места в один и тот же момент времени и иметь множество способов потенциального поведения

places at the same point in time and have numerous ways to potentially behave

интерференция – это способность двух волн проходящие друг через друга, чтобы смешаться

interference is the ability of two waves passing through one another to mingle

и, таким образом, усиливают друг друга в совпадающие гребни

and thus reinforce each other at the coinciding crests

и отменить друг друга, где гребень совпадает с желобом

and cancel each other where the crest coincides with the trough

это похоже на помехи, вызванные по ряби на воде

it is similar to the interference caused by ripples in water

Эксперимент Томаса Янга с двумя щелями имеет современное воплощение, где слабый

thomas young's double slit experiment has a modern incarnation where a feeble

источник света испускает один фотон за время

light source gives out one photon at a time

это дает те же помехи доказательства, даже когда

this gives the same interference evidence even when

никакие волны не мешают это может произойти, только если каждый фотон

no waves interfere this can happen only if each photon

проходит через шпагат одновременно и мешает себе

goes through the splits simultaneously and interferes with itself

это возможно только в том случае, если фотон находится в состоянии суперпозиции

this can only be possible if the photon is in a state of superposition

этот эксперимент можно провести с любых субатомных частиц и демонстрирует

this experiment can be performed with any subatomic particles and demonstrates

что у каждой частицы есть и волна, и аспекты частиц

that every particle has both wave and particle aspects

квантовые компьютеры могут объединять несколько расчеты в один с помощью

quantum computers can combine multiple calculations into one by using

интерференционное явление на самом деле суперпозиция не может

interference phenomenon in reality superposition cannot actually

наблюдаться последствие этого после вмешательства

be observed the consequence of it after interference

это единственное что видно поэтому мы не можем наблюдать атом в

is the only thing that is visible so we can't observe an atom in an

неопределенное состояние или суперпозиция только когда происходит измерение

indeterminate state or superposition only when measurement takes place can

определить физическую реальность и ситуация укрепится

the physical reality be determined and the situation be solidified

декогеренция - это проблема наблюдение и измерение

decoherence is the problem in observation and measurement of

суперпозиции попытка измерить или получить

superpositions attempting to measure or obtain

информация из квантовых суперпозиций приводит к декогеренции

information from quantum superpositions leads to decoherence

это эффективно разрушает суперпозиция и сводится к

this effectively destroys the superposition and it is reduced to a

одно государство или местоположение отдельные штаты также теряют

single state or location the individual states also lose their

способность мешать роли друг друга декогеренция приводит к падению

ability to hinder with each other's role decoherence causes the downfall of a

квантовая волна и делает частицы войти в состояние, которое наблюдается

quantum wave and makes the particles settle into the state that is observed

по классической физике таким образом, происходит переход поведения

by classical physics thus there is a transition of behavior

от квантового к классическому это одна из основных причин того, что

from quantum to classical it is one of the main reasons that

Квантовая теория применима только к субатомный мир на практике

quantum theory applies only to the subatomic world in practice

Эксперимент с котом Шредингера иллюстрирует проблема, вызванная когерентностью d вы

schrodinger's cat experiment illustrates the problem caused by d coherence you

прочитаю об этом позже было бы невозможно изолировать

will read more about it later it would be impossible to isolate

объекты в макроскопическом мире из взаимодействие с окружающей средой

objects in the macroscopic world from interacting with the environment

в таком случае более триллионы фотонов для рассмотрения

in such a case there are more than trillions of photons to consider

взаимодействие квантовых объектов с окружающей средой

the interaction of the quantum objects with the environment

дает нам классические объекты, которые мы легко понять

gives us the classical objects that we easily comprehend

мы видим на практике мы не наблюдаем квантовые системы непосредственно

we see in practice we do not observe quantum systems directly

но мы видим эффект, что квант системы имеют

but we see the effect that the quantum systems have

на их окружение

on their environment

глава 5 квантование классическая физика объяснила многие

chapter 5 quantization classical physics explained many

явления с помощью теорий, которые время казалось довольно точным

phenomena using theories that at the time seemed to be quite accurate

эти классические теории развалился и не смог точно

over the years these classical theories fell apart and could not accurately

учитывать их объяснения затем они были доказаны с помощью

account for their explanations these were then proven using the

динамика квантовой физики это началось с отказа объяснить

dynamics of quantum physics it began with the failure of explaining

излучение черного тела вы должны знать, что каждое материальное тело

the black body radiation you should know that every tangible body

излучает электромагнитное излучение или свет энергия количество этого излучения

emits electromagnetic radiation or light energy the amount of this radiation

зависит от различных факторов, таких как температура тела и его цвет

depends on various factors such as the temperature of the body and its color

чем выше температура тела чем светлее он излучает

the higher the temperature of the body the lighter it emits

причина, по которой мы не можем видеть свет испускаемые телами при комнатной температуре

the reason we cannot see the light emitted from bodies at room temperature

что этот свет будет исходить от инфракрасный спектр, невидимый для

is that this light will be from the infrared spectrum which is invisible to

невооруженным глазом давайте разберемся, что такое квантование

the naked eye let us understand what quantization

на самом деле в физике это относится к процессу

really is in physics it refers to the process of

переход от классического взгляда к новое понимание, известное как

transition from classical view to a newer understanding that is known as

квантовая механика включает в себя построение квантовой теории поля

quantum mechanics it involves the construction of the quantum field theory

из классической физики квантование поля - это когда мы ссылаемся на

from classical physics field quantization is when we refer to

квантование электромагнитного поле

the quantization of electromagnetic field

здесь фотоны называются квантами квантование включает преобразование

here photons are called quanta quantization involves conversion of

классические поля в операторы, действующие в квантовом состоянии теории поля

classical fields into operators that act in a quantum state of field theory

вакуумное состояние - это самая низкая известная энергия состояние

vacuum state is the lowest known energy state

теория квантуется, чтобы сделать вывод свойства любого материала или

a theory is quantized in order to infer the properties of any material or

частица с использованием квантовой амплитуды вычисления

particle using quantum amplitude computations

это может быть очень сложно и нужно иметь дело с тонко известный как

these can be very complicated and need to be dealt with subtly known as

перенормировка если это проигнорировано, это может привести к вычетам

renormalization if ignored this can cause deductions of

бесполезные результаты процедуры квантования требуют

useless results quantization procedures require

методы перенормировки Каноническое квантование было одним из

renormalization methods canonical quantization was one of the

первые такие методы каноническое квантование теорий поля

first such methods canonical quantization of field theories

эквивалентно построению квантового физика из классической физики

is equivalent to construction of quantum physics from classical physics

классическое поле является каноническим координировать здесь и является динамическим

the classical field is the canonical coordinate here and is a dynamical

переменной канонический импульс равен производная по времени

variable the canonical momentum is the time derivative

вводится коммутационное соотношение между ними то же самое, что и

a commutation relation is introduced between these which is the same as that

между положением и импульсом в квантовом механика

between position and momentum in quantum mechanics

поле преобразуется в оператор используя комбинации аннигиляции и

the field is converted to an operator using combinations of annihilation and

операторы создания оператор поля действует на квант

creation operators the field operator acts upon the quantum

состояния теории вакуумное состояние — это состояние с наименьшей энергией

states of theory vacuum state is the lowest energy state

эта процедура также известна как второе квантование

this procedure is also known as the second quantization

его можно применять для квантования любая теория поля от фермионов до бозонов

it can be applied for quantization of any field theory from fermions to bosons

любая симметрия поля также хороша, это недостаточно хорош для какого-то квантового поля

any field symmetry is also fine it is not good enough for some quantum field

теории, такие как квантовая хромодинамика так как состояние вакуума тоже изображается

theories like quantum chromodynamics since the vacuum state is portrayed too

просто некоторые другие типы квантования

simply some other types of quantization are

деформация геометрического квантования квантование ковариантный канонический

geometric quantization deformation quantization covariant canonical

квантование интегральное квантование пути и т. д. черный

quantization path integral quantization etc the black

тело было упрощенной моделью, созданной для найти спектральный состав, который

body was a simplified model created to find the spectral composition that was

испускаемое телом относительно его температура

emitted by a body with respect to its temperature

гипотетическое тело поглощает любой свет который поражает его, и когда он достигает

a hypothetical body absorbs any light that strikes it and when it reaches an

равновесной температуры он переизлучает, что свет с той же скоростью

equilibrium temperature it re-emits that light at the same rate

состав этого спектра может недостаточно объяснить с помощью

the composition of this spectrum could not sufficiently be explained using

классическая физика по классическим теориям

classical physics according to the classical theories a

Таким образом, черное тело будет излучать огромное количество энергии и высокочастотного излучения

black body would thus emit huge amounts of energy and high frequency radiation

и выпустить бесконечное количество энергия

and release an infinite quantity of energy

это противоречит таким принципам, как энергосбережение и многое другое

this contradicts principles like the conservation of energy and many more

они знали, что требуется новая модель объяснить это

they knew that a new model was required to explain it

здесь появился Макс Планк, он был немецкий физик, который открыл

this is where max planck came in he was a german physicist who came up with the

представление о том, что тела излучают свет через небольшие пакеты квантов и не

idea that bodies emit light through small quanta packets and not

непрерывно, как считалось до e равно h, умноженному на f, где h равно 6,626.

continuously as was thought before e equals h times f where h equals 6.626

умножить на 10 до отрицательного 34-го e равно энергии фотона

times 10 to the negative 34th e equals photon energy

и f равно частоте фотона приведенное выше уравнение дает размер

and f equals photon frequency the above equation gives the size of the

небольшие пакеты, называемые квантами и состояниями что энергия фотона прямо

small packets called quanta and states that the energy of a photon is directly

пропорциональна его частоте, где есть постоянная

proportional to its frequency where there is a constant

эта постоянная теперь известна как планковская постоянный

this constant is now known as planck's constant

Планк не мог дать должного обоснование этого квантования

planck could not give a proper justification for this quantization

эйнштейновское объяснение фотоэффект в последующие годы

einstein's explanation of the photoelectric effect in later years

позволили ученым взять планку больше серьезно

allowed scientists to take planck more seriously

Глава 6 двойственность волновых частиц

chapter 6 wave particle duality

концепция дуальности волновых частиц квантовая физика

the wave particle duality concept of quantum physics

утверждает, что любое дело не может быть просто описывается как частицы

states that any matter may not just be described as particles

но и как волны этот принцип делает упор на

but also as waves this principle puts on emphasis in

показывая, как классические концепции не может полностью понять или объяснить

showing how classical concepts cannot fully comprehend or explain the

поведение объектов в квантовом масштабе работа таких ученых, как альберт

behavior of objects on a quantum scale the work of scientists like albert

Эйнштейн Макс Планк и Нильс Бор открыл, как частицы описывают

einstein max planck and niels bohr discovered how particles describe a

волнообразный характер, а также наоборот это относится как к начальному, так и к

wave-like nature and also vice versa this applies for both elementary and

составные частицы волновые свойства трудно обнаружить в

compound particles wave properties are hard to detect in

макроскопические объекты из-за их короткого длины волн

macroscopic objects due to their short wavelengths

по Нильсу Бору парадокс двойственности является фундаментальным

according to niels bohr the duality paradox is a fundamental

факт в природе любой квантовый объект иногда может вести себя

fact in nature any quantum object may sometimes behave

как частица а иногда как волна

like a particle and sometimes like a wave

в зависимости от физического состояния это аспект взаимодополняемости

depending on the physical setting it is an aspect of the complementarity

концепция Вернер Гейзенберг был еще одним ученым

concept werner heisenberg was another scientist

кто пошел дальше частицы света

who took this further particles of light

до конца 1800-х годов теория Максвелла считалось электромагнитное излучение

till the late 1800s maxwell's theory of electromagnetic radiation was considered

основной факт и не было вопроса об этом

a basic fact and there was no questioning it

затем в 1900 г. Макс Планк ввел понятие

then in 1900 max planck introduced the concept of

свет, несущий энергию в малых количество

light carrying energy in small quantities

в то время это было очень чуждо и тревожное объявление, так как оно

at that time this was a very foreign and unsettling announcement since it

заставил ученых сомневаться в том, что они даже не спрашивали

made scientists unsure of something that they did not even question

Планк предположил, что эти величины состоят из приращения энергии h f

planck proposed that these quantities are made up of energy increment h f

где h — постоянная Планка, а f — радиация

where h is planck's constant and f is the radiation

частота медленно когда такие ученые, как Альберт Эйнштейн, начали

frequency slowly as scientists like albert einstein began

работа с этим квантовая теория света медленно

working with this the quantum theory of light slowly

появился и взял на себя

emerged and took over

волны материи в 1924 году французский физик по имени

waves of matter in 1924 a french physicist with the name

Луи де Брюгли использовал уравнения Эйнштейна для теории

louis de brugley used einstein's equations for the theory

специальной теории относительности и показал, что частицы также могут

of special relativity and showed that particles could also

имеют волнообразные характеристики и наоборот

exhibit wave-like characteristics and vice versa

двое других ученых далее использовали это рассуждение в 1925 году, которое пытались

two other scientists further utilized this reasoning in 1925 that tried to

объяснить, как двигались электроны в атоме в то время это не могло быть объяснено

explain how electrons moved in an atom at that time this could not be explained

используя классическую физику двойственность света волновая частица

using classical physics the wave particle duality of light

заставило ученых задуматься о том, материя также могла действовать только как частицы

had made scientists start questioning if matter also could act only as particles

немецкий физик Вернер Гейзенберг тогда объяснил это, разработав матрицу

german physicist werner heisenberg then explained this by developing matrix

механика Эрвин Шредингер был еще одним физиком

mechanics erwin schrodinger was another physicist

которые затем разработали волновую механику и Позже было показано, что оба они были

who then developed wave mechanics and later showed that both of these were

эквивалент это привело к гейзенбергу шрёдингеру

equivalent this led to the heisenberg schrodinger

модель атома где электроны ведут себя как волны вокруг

model of an atom where electrons act like waves around

ядро атома согласно этой модели электроны подчиняются

the atom's nucleus according to this model electrons obey a

волновая функция, а не орбиты они занимают орбитали

wave function and rather than orbits they occupy orbitals

это не похоже на модель Резерфорда Бора атома, орбиты которого могут быть только

this is unlike the rutherford bohr model of an atom where orbits can only be

круговой позже в 1927 году волновая механика была

circular later in 1927 wave mechanics were

разработан, чтобы показать, что атомные орбитали мог бы объединить

developed to show that atomic orbitals could combine

и образуют молекулярные орбитали Сначала были теории, а потом

and form molecular orbitals first there were theories and then there

были эксперименты, в результате которых наблюдения

were experiments which resulted in observations

что привело к созданию теорий квантовая физика более существенная

that led to making the theories of quantum physics more substantial

например макс планк нашел решение к проблеме излучения черного тела в

for instance max planck found a solution to the black body radiation problem in

1900-х годов, которые классическая физика могла не объяснять

the 1900s which classical physics could not explain

квантовая физика была очень важна с годами нашла применение

quantum physics has been very important over the years it has found application

в квантовой химии квантовые вычисления

in quantum chemistry quantum computing

электронная микроскопия для резонансной томографии квантовая оптика медицинская

electron microscopy resonance imaging quantum optics medical

и исследовательская визуализация и т. д. история взглядов на волну и

and research imaging etc history of viewpoints on wave and

частица согласно Демокриту

particle according to democritus

свет и все остальное в Вселенная состоит из субкомпонентов

light and everything else in the universe is composed of sub-components

которые неделимы Альхассан был арабским ученым в

that are indivisible alhassan was an arab scientist in the

11 века, который всесторонне написал трактат по оптике, описывающий

11th century who comprehensively wrote a treatise on optics that described

рефракционное отражение, а также работа пинхол объектива

refraction reflection as well as the operation of a pinhole lens

Альхассан утверждал о том, что лучи света были

alhassan asserted on the point that rays of light were

состоит из частиц Рене Декарт в 1630 году говорил о

composed of particles rene descartes in 1630 spoke on the

описание встречной волны он показал, что волнообразные возмущения

opposing wave description he showed that wave-like disturbances

может быть продемонстрировано воссоздание поведение света

could be demonstrated to recreate the behavior of light

Исаак Ньютон позже разработал свой корпускулярная гипотеза, где он утверждал

isaac newton later developed his corpuscular hypothesis where he argued

что прямые линии отражения показать, что свет состоит из частиц

that the straight lines of reflection show that light is made up of particles

он объяснил, что только частицы могут путешествовать по таким прямым линиям

he explained that only particles could travel in such straight lines

и преломление произошло, когда эти частицы получили ускорение при входе

and the refraction occurred when these particles got accelerated when entering

любая более плотная среда такие ученые, как роберт хук

any denser medium scientists like robert hook

и Августин Джон Френель усовершенствовал это точка зрения на волны с использованием математики

and augustine john frenel refined this viewpoint on waves using mathematics

они показали, что свет распространяется со скоростью разные скорости и разные среды

they showed that light traveled at different speeds and different mediums

и, таким образом, объясняют явления преломление по ним

and thus explain the phenomena of refraction according to them

принцип Гюйгенса-Френеля также подтверждается открытием двойника

the huygens fresnel principle was also supported by the discovery of the double

щелевая помеха томас янг обнаружен в

slit interference that thomas young discovered in

1801. Взгляду на волну потребовалось время, чтобы сместить этот вид частиц

1801. the wave view took time to displace this particle view

и примерно в 19 веке, когда ученые отнеслись к этому более серьезно

and around the 19th century when scientists took it more seriously

это произошло потому, что волновая природа могла объяснить поляризацию

this was because the wave nature could explain polarization

но не другие взгляды Открытие Джеймса Клерка Максвелла показало

but not the other views james clerk maxwell's discovery showed

что любой тип света был электромагнитная волна разная

that any type of light was an electromagnetic wave of different

частоты волновая теория была очень успешна в

frequencies the wave theory was very successful in

19 век но в то же время атомная теория

the 19th century but at the same time the atomic theory

материя также преобладала был достигнут значительный прогресс в химии

of matter was also prevailing much advancement in chemistry was made

Например, открытие новых элементов или соединения

such as the discovery of new elements or compounds

Антуан Лавуазье вывел закон сохранение массы, а также

antoine lavoisier deduced the law of conservation of mass as well

открытием двухатомных газов амадео авоградо закончил основной

by discovering diatomic gases amadeo avogrado finished the basic

атомная теория это позволило сделать правильный вывод

atomic theory this allowed the correct deduction of

молекулярная формула наиболее распространенных соединения, известные в то время

the molecular formula of most common compounds known at the time

затем менделеев создал свой периодический стол, когда он увидел заказ

then mendeleev created his periodic table when he saw the order of

повторяемость и свойства в конце 19 века было

recurrence and properties at the end of the 19th century there was

дальнейшее изучение того, чем был сам атом электричество сначала считалось жидкостью

more study of what the atom itself was electricity was first considered fluid

теперь было показано, что он состоит из электроны

now it was shown to be comprised of electrons

в 1897 году Дж. Дж. Томпсон продемонстрировал это. с помощью электронно-лучевой трубки, когда он показал

in 1897 j.j thompson demonstrated this using a cathode ray tube when he showed

что электрический заряд может перемещаться через вакуум

that an electric charge could travel through a vacuum

поскольку вакуумы — это пустые пространства без Средняя

since vacuums are vacant spaces with no medium

единственным объяснением было то, что частица нес зарядку и путешествовал

the only explanation was that a particle was carrying a charge and traveling

через вакуум таким образом, электрон был теперь предметом

through the vacuum thus the electron was now a subject of

большая дискуссия, так как это пошло против десятилетия исследований, где электричество было

big discussion since it went against decades of studies where electricity was

рассматривается как жидкость макс планк потом опубликовал статью

treated as a fluid max planck then published an article

где он продемонстрировал успешное воспроизведение спектра света

where he demonstrated the successful reproduction of the spectrum of light

от светящегося предмета позже Эйнштейн сказал, что электромагнитное

from a glowing object later einstein said that electromagnetic

излучение не было энергией излучающие атомы

radiation was not the energy of radiating atoms

но квантуется сам излучение черного тела было концепцией,

but is quantized itself black body radiation was a concept that

невозможно объяснить с помощью классической теоремы

could not be explained through classical theorems

когда тепло объекта вызывает электромагнитное излучение, которое должно испускаться

when an object's heat causes electromagnetic radiation to be emitted

это называется излучение черного тела по теореме о равнораспределении

it is called blackbody radiation according to the equipartition theorem

энергия любого объекта была бы одинаково разделены между своими вибрационными

any object's energy would be equally partitioned amongst its vibrational

режимы то же самое рассуждение не может быть применено

modes the same reasoning could not be applied

к электромагнитному эмиссия

to such an object's electromagnetic emission

это был давно известный факт, что тепловой объекты склонны излучать свет

it was a long known fact that thermal objects tend to emit light

ученые хотели объяснить это явление на основании того, что

scientists wanted to explain this phenomenon on the basis of the fact that

свет состоял из волн электромагнетизм

light was made of waves of electromagnetism

это была проблема черного тела, так как стал широко известен

this was the black body problem as it became widely known

была проблема, когда это было реализовано что если фактическое разделение энергии

there was a problem when it was realized that if an actual partition of energy

было получено каждым режимом вся энергия будет потребляться

was received by each mode all the energy would be consumed by the

коротковолновые моды это было ясно, когда закон Рэли Джина

short wavelength modes this was clear when raleigh gene's law

предсказал интенсивность выбросов большая длина волны

predicted the intensity of emissions of long wavelength

а также бесконечная полная энергия поскольку интенсивность коротковолнового

and also infinite total energy since the intensity of short wavelength

расходится в бесконечность это называлось ультрафиолетом

diverges to infinity this was referred to as the ultraviolet

катастрофа Макс Планк также предположил, что

catastrophe max planck also hypothesized that a

Частота света черного тела зависит от частота генератора, излучающего

black body's light frequency depends on the frequency of the oscillator emitting

Это он также сказал, что энергия таких

it he also said that the energy of such

осцилляторов увеличивается с частотой линейным образом

oscillators increased with the frequency in a linear manner

это имело смысл поскольку макроскопические осцилляторы имеют

this made sense since macroscopic oscillators have

аналогичное функционирование Планк избегал аргументов, давая

similar functioning planck avoided arguments by giving

высокоскоростные генераторы равные доли и, таким образом, производя меньше осцилляторов, чем

high-speed oscillators equal partition and thus producing fewer oscillators as

а также меньшее излучение света в распределении Максвелла Больцмана

well as less light emission in maxwell boltzmann's distribution

подавить генератор низкой частоты и энергии за счет теплового покачивания от высоких

suppress the oscillator of low frequency and energy by thermal jiggling from high

осцилляторы энергии и это также увеличило их энергию

energy oscillators and this increased their energy as well

как частота революционный аспект планка

as frequency the revolutionary aspect of planck's

черное тело заключалось в том, что оно по своей природе зависит от целочисленных осцилляторов

black body was that it inherently depended on integer oscillators

в тепловом равновесии с электромагнитное поле

in thermal equilibrium with electromagnetic field

был создан квант света при получении электромагнитного поля

a quantum of light was created when the electromagnetic field received

вся энергия одного из этих осцилляторы

the entire energy from one of these oscillators

в то время как теория черного тела Планка радиация была преднамеренной

while planck's theory of blackbody radiation was intentional

он непреднамеренно также создал атомная теория света

he unintentionally also created an atomic theory of light

он осудил частицы света как ограничение этого исследования

he had denounced the particles of light as a limitation of this study

Филип Ленард также обнаружил, что энергия вылетевших электронов зависела

philip lenard also had discovered that the energy of ejected electrons depended

по их частоте, а не по интенсивности света

on their frequency and not the intensity of the light

низкий свет падает на металлический предмет приведет к выбросу электронов

low light falling on a metal object would cause the ejection of electrons

с низкой энергией в случае более интенсивного луча

with low energy in case of a more intense beam of the

такая же низкая частота результат был бы просто больше

same low frequency the result would just have more

выброшенные электроны но такой же низкой энергии

electrons ejected but of the same low energy

эта теория расходилась с теорией наличия непрерывной энергии

this theory was at odds with the theory of there being a continuous energy

переход между веществом и излучением также Альберт Эйнштейн использовал Макса Планка

transfer between matter and radiation also albert einstein used max planck's

пример черного тела для получения решения для задачи о фотоэффекте

black body example to produce a solution for the photoelectric effect problem

фотоэффект может быть объяснил довольно просто

the photoelectric effect could be explained quite simply

если использовать планковские кванты энергии и считается, что при заданном

if planck's energy quanta is used and it is considered that at a given

частота электромагнитное излучение могло только

frequency electromagnetic radiation could only

передавать энергию материи в целых числах кратные квантам энергии ВЧ

transfer energy to matter in integer multiples of hf energy quantum

электроны с низкой энергией выбрасываются от низкочастотного света

the low energy electrons are ejected from low frequency light

за счет поглощения одиночных фотонов при этом энергия не увеличивается

due to absorption of single photons thus the energy is not increased

даже если интенсивность света увеличивается при том же низком энергетическом уровне

even if the intensity of light is increased at the same low energy level

электроны с более высокой энергией будут только выбрасывается, если частота света

electrons of higher energy will only be ejected if the frequency of light is

также увеличилось так как это также увеличит энергию

also increased since this will also increase the energy

фотонов если вы используете постоянную планка h

of the photons if you use planck's constant h

энергия вылетевших электронов будет увеличивать

the energy of ejected electrons will increase

линейно с увеличением частоты когда вы определяете энергию этого фотона

linearly with the increase in frequency when you determine this photon's energy

в этом случае постоянная Планка будет градиент линии

in this case planck's constant will be the gradient of the line

все это не подтверждалось до 1915 года когда были получены результаты эксперимента

all this was not confirmed until 1915 when experimental results were produced

в полном соответствии с предсказаниями Эйнштейна

in perfect accord with the predictions of einstein

Роберт Эндрюс Миликен сделал это он также определил заряд электрона

robert andrews milliken did this he also determined the electron charge

до эффекта антигруппировки фотонов было обнаружено существование фотонов

until the photon anti-bunching effect was discovered the existence of photons

не было доказано по факту

was not proven in fact

Нобелевская премия 1921 года была присуждена Эйнштейну за его простой, но революционный

einstein's 1921 nobel prize was for his basic yet revolutionary

работа с квантованным светом а не для других его более сложных

work on quantized light and not for his other more complex

работают кванты света, о которых он говорил, не помечены как фотоны

work the light quanta he spoke of was not labeled as photons

до 1925 года. он по-прежнему представлял собой волновую частицу

until 1925. it still represented the wave particle

концепция двойственности фотоэлектрический эффект Эйнштейна

duality concept photoelectric effect einstein's

фотоэлектрический эффект вызвал много неприятности, когда он заявил об этом в 1905 году.

photoelectric effect caused a lot of trouble when he stated it in 1905.

в то время он предположил существование quatta света или фотонов, которые

at that time he suggested the existence of quatta of light or photons that have

энергия твердых частиц утверждение Эйнштейна было следующим

particulate energy einstein's statement was as follows

по предположению быть здесь рассматривается

according to the assumption to be contemplated here

когда луч света распространяется от точка

when a light ray is spreading from a point

энергия не распределяется непрерывно на постоянно увеличивающихся пространствах

the energy is not distributed continuously over ever increasing spaces

но состоит из конечного числа кванты энергии

but consists of a finite number of energy quanta

которые локализованы в точках пространства двигаться без разделения и может быть

that are localized in points in space move without dividing and can be

поглощается или генерируется только целиком это считалось одним из самых

absorbed or generated only as a whole this was considered one of the most

научно революционные заявления 20 века

scientifically revolutionary statements of the 20th century

кванто энергии, о которых он упомянул, были позже будет назван Гилбертом и Льюисом

the energy quanto that he mentioned were later to be labeled by gilbert and lewis

как фотоны как их еще называют

as photons as they are still termed

согласно идее Эйнштейна, каждый фотон имел энергия в квантах

as per einstein's idea each photon had energy in quanta

это была замечательная теория и стало эффективным решением для

it was a remarkable theory and was the effective solution for the

проблема излучения черного тела достижение бесконечности

problem of black body radiation attaining infinite

энергии было замечено, что электрический в цепи возникнет ток

energy it was observed that an electric current would be produced in a circuit

освещая некоторые металлы он предположил, что этот свет движется

by shining light on certain metals he assumed that this light was moving

электроны выходят из металла и это вызывало поток и ток

the electrons out from the metal and this was causing the flow and current

когда он использовал такой элемент, как калий тусклый синий свет вызвал ток

when he used an element like potassium a dim blue light caused a current

но не самый яркий красный свет классическая теория утверждала, что свет

but not the brightest red light the classical theory stated that a light

сила или амплитуда волны была пропорциональна яркости

wave strength or amplitude was proportional to the brightness

следовательно, ярко-красный свет должен иметь удалось создать большой ток

hence the bright red light should have been able to produce a large current

Это был не тот случай поэтому Эйнштейн объяснил это, заявив e

this was not the case so einstein explained it by stating e

равно hf здесь e - количество энергии, которое

equals hf here e is the amount of energy that is

связанный с f частотой света с h как постоянная Планка

related to f the frequency of light with h as planck's constant

только фотоны с энергией выше конкретный порог может постучать

only photons with energy above a particular threshold could knock

свободные электроны нет количества света ниже этого порога

electrons free no amount of light below this threshold

может выпустить электроны нарушение этого закона будет только

could release electrons violating this law would only be

возможно при использовании лазеров высокой интенсивности, которые даже не были изобретены

possible by using lasers of high intensity which were not even invented

в то время

at the time

поведение крупных объектов точно так же, как демонстрации на фотонах и

behavior of large objects just like demonstrations on photons and

электроны для волновых свойств эксперименты с нейтронами и протонами

electrons for wave-like properties experiments on neutrons and protons have

также были проведены esterman и auto stearns экспериментируют в

also been conducted esterman and auto stearns experiment in

1929 г. является одним из самых выдающихся

1929 is one of the more prominent ones

другие люди, проводившие такие эксперименты говорят, что более крупные частицы

other people who conducted such experiments say that larger particles

ведут себя как волны точно так же, как и более мелкие в 1970-х нейтронный интерферометр

behave like waves just like smaller ones in the 1970s the neutron interferometer

использовался для проведения опытов показывая действие гравитации по отношению

was used to carry out experiments showing the gravity's action in relation

двойственность волновых частиц масса ядра или любого

to wave particle duality a lot of the mass of a nucleus or any

иметь значение обеспечивается нейтронами

matter is provided by neutrons

нейтроны действуют как квантово-механические волны в нейтронном интерферометре

neutrons act as quantum mechanical waves in a neutron interferometer

где они подвергаются непосредственному сила тяжести

where they are subjected directly to the force of gravity

это был первый раз самоинтерференция квантовой волны

it was the first time the self-interference of a quantum wave of

огромный фермион было подтверждено экспериментально

huge fermion was confirmed experimentally

исследователи из университета г. Вена сообщила о дифракции

researchers from the university of vienna reported the diffraction

фуллеренов c60 в 1999 г. эти фуллерены были сравнительно

of c60 fullerenes in 1999 these fullerenes were a comparatively

гораздо больший объект так как их атомная масса была около 720

much larger object since their atomic mass was around 720

дальтон падающий пучок имел де Бройля

dalton the incident beam had de broglie

длина волны 2,1 мкм и диаметр 1 нм молекулы было в сотни раз

wavelength of 2.1 pm and 1 nm diameter of the molecule was hundreds of times

больше эта же группа также продемонстрировала

larger the same group also demonstrated the

волновая природа тетрафенилэпролен в 2003 г.

wave nature of tetraphenyleprophene in 2003

к 2011 г. капица дурак талбот лао

by 2011 the kapitza durak talbot lao

интерферометр можно было бы использовать для демонстрации

interferometer could be used to demonstrate

интерференция молекул тяжелых металлов 6910 дальтон

interference of heavy metal molecules of 6910 dalton

неясно, если предметы с весом больше планковской массы добавить к Бройлю

it is unclear if objects with weight more than planck mass add to broglie

длина волны и это тоже экспериментально

wavelength and it is also experimentally

недоступный закон планка

unreachable planck's law

Закон Планка является очень важной частью физика

plank's law is a very important part of physics

этот закон также известен как основа квантовая теория

this law is also known as the basis of quantum theory

Закон Планка гласит, что энергия электромагнитное излучение состоит из

planck's law states that the energy of electromagnetic radiation is composed of

единицы, называемые квантами или фотоны

units called quanta or photons

и каждый из них имеет энергию, равную h раз f

and each of these has energy equal to h times f

где h — постоянная Планка, а f — частота излучения

where h is planck's constant and f is the radiation frequency

закон по существу определяет плотность любого электромагнитного излучения,

the law essentially defines the density of any electromagnetic radiation that is

высвобождается черным телом в заданный температура t в тепловом равновесии

released by a black body at a given temperature t in thermal equilibrium

закон получил свое название от Макса Планка так как он был тем, кто это предложил

the law got its name from max planck since he was the one who proposed it

этот закон был пионерским открытием в квантовой физике

this law has been a pioneering discovery in quantum physics

Планк предположил, что источники излучения состоят из атомов,

planck assumed that radiation sources are made up of atoms that are

колеблющийся и эта вибрационная энергия каждого

oscillating and this vibrational energy of each

осциллятор может иметь любую серию дискретные значения

oscillator could have any series of discrete values

но нет любое значение между ними

but not any value between them

формулировка здесь символы означают следующее

formulation here the symbols stand for the following

е лямбда энергия, излучаемая полостью черного

e lambda the energy radiated by a cavity of black

тело на единицу объема в интервале длин волн

body per unit volume in wavelength interval

лямбда в лямбда плюс дельта лямбда h равно постоянной Планка c равно

lambda to lambda plus delta lambda h equals planck's constant c equals the

скорость света k равно постоянной Больцмана, а t

speed of light k equals the boltzmann constant and t

равна абсолютной температуре постоянная планка тоже фундаментальная

equals the absolute temperature planck's constant is also a fundamental

постоянная в физике и участвует в большом количестве

constant in physics and participates in a massive number of

формулировки, относящиеся к квантовым физика

formulations that are related to quantum physics

пишется как ч константа была введена max

written as h the constant was introduced by max

Планка в 1900 г., когда он заявил, что Планк закон e равен hv

planck in 1900 when he stated planck's law e equals hv

здесь e равно энергии каждого кванта h - постоянная, а v - частота

here e equals the energy of each quantum h is the constant and v is the frequency

излучения энергия фотона равна планковской

of radiation the energy of a photon equals planck's

константа, умноженная на частоту излучения модифицированный

constant times the radiation frequency a modified

Форма постоянной Планка называется h-полоса, где h делится на 2 пи

form of planck's constant is called h-bar where h is divided by 2 pi

эта h-полоса является квантованием угловой момент

this h-bar is the quantization of angular momentum

значение углового момента может только быть кратным этому

the value of angular momentum can only be a multiple of it

значение постоянной планка равно получается из времени, умноженного на энергию

the value of planck's constant is derived from time multiplied by energy

численно это 6,62

numerically it's given as 6.62

умножить на 10 до минус 34 джоуля второй

times 10 to the negative 34th joule second

и есть стандартная неопределенность стоимость

and there is a standard uncertainty value

от 0,00000

of 0.00000

умножить на 10 до минус 34 джоуля второй

times 10 to the negative 34th joule second

постоянную Планка обычно называют элементарный квант действия

planck's constant is usually called the elementary quantum of action

Планковское излучение считается тепловым радиация

planck's radiation is considered thermal radiation

из-за зависимости от температуры имеет максимальную интенсивность в определенный

due to its dependence on temperature it has maximum intensity at a specific

длина волны в зависимости от температуры при высоких температурах

wavelength depending on temperature at high temperatures

инфракрасное излучение увеличивается и выходит в виде тепла, пока тело будет

the infrared radiation increases and comes out as heat while the body will

светиться красным температуры даже выше, чем это будет

glow red temperatures even higher than this will

заставить тело светиться желтым или голубоватым белый

cause the body to glow yellow or bluish white

и излучают коротковолновое излучение в значительные суммы

and emit short wavelength radiation in significant amounts

пик солнечного излучения приходится на визуальный спектр

the emission of the sun is peaked in the visual spectrum

так как он излучает как инфракрасный а также ультрафиолетовое излучение

since it emits both infrared as well as ultraviolet radiation

независимо от химического состава и структура поверхности

regardless of chemical composition and surface structure

планковское излучение максимально излучение, испускаемое любым телом

planck radiation is the maximum radiation emitted by any body

в тепловом равновесии прохождение излучения между средами

in thermal equilibrium passage of radiation between media

через интерфейс характеризуется коэффициентом излучения

across an interface is characterized by emissivity of the

интерфейс это обозначено буквой e

interface this is symbolized with e

как правило, это будет зависеть от физическая структура химический состав

generally it will be depending on the physical structure chemical composition

угол прохождения длины волны температуры а также поляризация

temperature wavelength angle of passage as well as polarization

коэффициент излучения любой природной поверхности будет между e равно нулю

the emissivity of any natural surface will be between e equals zero

черное тело — это любое, что взаимодействует с среда, поглощающая все излучение

a black body is any that interfaces with a medium which absorbs all radiation

что происходит с ним и имеет e равно единице

that is incident upon it and has e equals one

небольшая дыра в стене вольера может использоваться для представления черного тела

a small hole in the wall of an enclosure can be used to represent a black body

это поддерживается на одном уровне температуры и имеет непрозрачные стенки, которые

this is maintained at uniform temperature and has opaque walls that

не всегда идеально отражают длина волны

are not perfectly reflective at every wavelength

внутри этого корпуса излучение подчиняется закону Планка при

inside this enclosure the radiation follows planck's law at

равновесие и, таким образом, излучение, выходящее из

equilibrium and thus the radiation coming out of

эта дыра также будет следовать закону планка

that hole will also follow planck's law

в случае фотонного газа температура определяет давление

in the case of a photon gas the temperature determines the pressure

спектральная яркость и плотность энергии в материале угадай число

spectral radiance and energy density in a material guess the number

и масса частиц играет роль Значимая роль

and mass of particles plays a significant role

второй закон термодинамики будет привести к тому, что распределение энергии фотонов

the second law of thermodynamics will cause photon energy distribution to

изменять если есть взаимодействия

change if there are interactions

и приблизиться к планковскому распределению фотонный газ должен быть планковым для этого

and approach planck distribution the photon gas must be plankian for this

не происходить при таком подходе фотоны

to not occur in this kind of approach the photons

будет создаваться и уничтожаться по праву числа с правильными энергиями

will be created and destroyed in right numbers with right energies

заполнить полость планкой распределение до достижения равновесия

to fill a cavity with planck distribution until the equilibrium

температура достигнута спектральная яркость представлена ​​bv

temperature is reached spectral radiance is represented by bv

вт в зависимости от частоты и

vt as a function of frequency and

температура в системе си единицы wm

temperature in the si system the units are wm

2ср 1 герц

2sr 1 hertz

один черное тело

one the black body is

называется ламбитарным радиатором при планкиновом спектральном излучении

called a lambitarian radiator when plankin radiation spectral

имеет одинаковое значение для любого курса или угол деления

has the same value for any course or angle of division

через классическую теорему о равнораспределении физика привела к ультрафиолету

via the equipartition theorem classical physics led to the ultraviolet

катастрофа, которая предсказала тот общий интенсивность излучения абсолютно черного тела

catastrophe that predicted that total black body radiation intensity is

бесконечный если предположить, что излучение

infinite if it is assumed that radiation is

конечный затем некоторые аспекты планковского распределения

finite then some aspects of planck distribution

как закон Стефона Больцмана и Вина закон смещения можно объяснить

like the stephon boltzmann law and veen displacement law can be accounted for by

классическая термодинамика если материя присутствует, то квантовая

classical thermodynamics if matter is present then quantum

механика обеспечит хороший аккаунт если материи нет, то квантовое поле

mechanics will provide a good account if matter is absent then quantum field

теория необходима, поскольку нерелятивистская квантовая физика с фиксированным артиклем

theory is needed since non-relativistic quantum physics with fixed article

числа не обеспечивают достаточной подотчетности

numbers do not provide sufficient accountability

по закону планка излучение рассматривается как газ безмассовой

according to planck's law radiation is viewed as a gas of massless

незаряженные положительные частицы в термодинамическое равновесие

uncharged positive particles in thermodynamic equilibrium

другими словами фотоны эти фотоны рассматриваются как носители

in other words photons these photons are seen as carriers of

электромагнитное взаимодействие среди электрически заряженных элементарных

electromagnetic interaction amongst electrically charged elementary

частицы фотоны создаются и уничтожаются в

particles photons are created and destroyed in

правильные числа и с правильными энергиями их количество не сохраняется

right numbers and with right energies their number is not conserved

в термодинамическом равновесии плотность внутренней энергии фотона

in thermodynamic equilibrium the internal energy density of a photon

газа полностью определяется температура

gas is completely determined by temperature

давление с другой стороны полностью зависит от внутренней

the pressure on the other hand is entirely dependent on the internal

плотность энергии в термодинамическом равновесии для

energy density in thermodynamic equilibrium for

внутренняя энергия материальных газов зависит не только от температуры

material gases internal energy is dependent not only on temperature

но и соответствующее количество молекулы и специфические характеристики

but also the respective number of molecules and specific characteristics

этих разных молекул при заданной температуре материала

of those different molecules at a given temperature for material

газы плотность внутренней энергии, а также

gases the internal energy density as well as

давление может варьироваться потому что разные молекулы могут

the pressure can vary because different molecules can

независимо несут различное возбуждение энергии

independently carry different excitation energies

закон планка на самом деле возникает как предел распределения Бозе-Эйнштейна

planck's law actually arises as a limit of the bose-einstein distribution

для безмассовых бозонов типа фотонов там нулевой химический потенциал

for massless bosons like photons there is zero chemical potential

и распределение Бозе-Эйнштейна сводится к планковскому распределению

and the bose-einstein distribution is reduced to the planck distribution

распределение Ферми-Дюрока — еще одно фундаментальная равновесная энергия

the fermi durock distribution is another fundamental equilibrium energy

распределение он описывает фермионы как электроны в

distribution it describes fermions like electrons in

тепловое равновесие оба дистрибутива разные

thermal equilibrium both the distributions are different

потому что несколько фермионов могут занимать одно и то же квантовое состояние, но несколько бозонов

because multiple fermions can occupy the same quantum state but multiple bosons

не можем разница становится несущественной, когда

cannot the difference becomes irrelevant when

плотность низкая потому что число квантовых состояний

the density is low because the number of quantum states

доступный большой на частицу Бозе Эйнштейн и Ферми Дюрок

available is large per particle the bose einstein and fermi durock

распределение уменьшить до Максвелла Больцмана распределение

distribution reduce to maxwell boltzmann distribution

в пределе низкой плотности спектральная зависимость от теплового излучения

in low density limit spectral dependence on thermal radiation

лучистый теплообмен и теплопроводность теплопередача у всех разная

radiative heat transfer and conductive heat transfer are different from each

разное фильтры только радиационного теплообмена

other radiative heat transfer only filters

через определенную полосу излучения частоты

through a definite band of radiative frequencies

когда тело нагревается от него излучается больше тепла при каждом

when a body gets hotter more heat is radiated from it at each

частота в термодинамическом равновесии существует

frequency in thermodynamic equilibrium there is

только одна температура в черном теле и она должна разделяться излучением любого

only one temperature in a black body and it must be shared by radiation of any

частота Бальфур Стюарт также обнаружил, что

frequency balfour stuart also discovered that a

лампа черная поверхность излучает максимальное количество радиации

lamp black surface emits the maximum amount of radiation

по сравнению с любой другой поверхностью Кирхгоф далее обозначает, что спектральный

compared to any other surface kirchhoff further denotes that spectral

сияние таких полостей в термодинамическое равновесие должно быть

radiance of such cavities in thermodynamic equilibrium has to be a

уникальная универсальная функция температуры он предложил идеальное черное тело

unique universal function of temperature he suggested an ideal blackbody

который будет сопрягаться с окружение таким образом, что вся радиация

which would be interfaced with the surroundings in a way that all radiation

что упало бы на него было бы поглощено тепловое излучение, испускаемое такими

that fell on it would be absorbed the thermal radiation emitted from such

тело в термодинамическом равновесии будет иметь единственный универсальный спектральный

a body at thermodynamic equilibrium would have the unique universal spectral

яркость в зависимости от температуры закон теплового излучения кирхгофа

radiance as a function of temperature kirchhoff's law of thermal radiation

использовал это как понимание длина волны Бройля Луи де Бройль

used this as an insight the broglie wavelength louis de broglie

был французским физиком, который сделал смелый утверждение в докторской 1923 г.

was a french physicist who made a bold assertion in the 1923 doctoral

диссертация де Бройль предположил, что если принять во внимание

dissertation de broglie proposed that if you consider

отношение длины волны лямбда с импульсом p, заданным Эйнштейном, это

the relationship of wavelength lambda with momentum p given by einstein it

будет ли длина волны любой материи лямбда равна h, деленному на p

would the wavelength of any matter lambda equals h divided by p

где h - постоянная Планка эта длина волны известна как длина волны де Бройля

where h is planck's constant this wavelength is known as de broglie's

длина волны эта длина волны проявляется согласно корпускулярно-волновому дуализму в

wavelength this wavelength is manifested according to wave particle duality in

все частицы в квантовой физике и определяет плотность вероятности

all particles in quantum physics and determines the probability density

нахождения объекта в любой заданной точке конфигурационного пространства де Бройля

of locating an object at any given point of the configuration space de broglie's

длина волны обратно пропорциональна импульс частицы

wavelength is inversely proportional to momentum of the particle

вместо уравнения энергии он решил выбрать уравнение импульса

instead of the energy equation he decided to choose the momentum equation

по определенной причине он сказал, что это потому, что это было

for a particular reason he said that it was because it was

неясно если e должно представлять кинетическое

unclear if e should represent kinetic

полная или полная релятивистская энергия энергии будут одинаковыми, если

total or total relativistic energy the energies will be the same if it was

фотонов, но это было не то же самое для иметь значение

photons but it was not the same for matter

де Бройль предположил, что то же самое соотношения справедливы для частиц как

de broglie assumed that the same relations are valid for particles as

они для фотонов, в отличие от фотонов, которые всегда двигаться с одной и той же скоростью

they are for photons unlike photons that always move at the same velocity of the

скорость света по спец. относительность импульса частиц

speed of light according to special relativity the momentum of particles

зависит от скорости и массы гипотеза длины волны также получила

depend on the velocity and mass the wavelength hypothesis also got

экспериментальное подтверждение Клинтон Дэвисон и Лестер Гермер были

experimental confirmation clinton davison and lester germer were

ученые Bell Labs в 1927 году они провели эксперимент

scientists of bell labs in 1927 they performed an experiment

в котором электроны были запущены в мишень из кристаллического никеля

wherein electrons were fired at a crystalline nickel target

предсказания де Бройля длина волны совпадала с

the predictions made by de broglie wavelength were matched by the

дифракционная картина, полученная в результате этот эксперимент

diffraction pattern that resulted from this experiment

его теория принесла де Бройлю Нобелевскую премию премия 1929 г.

his theory earned de broglie a nobel prize in 1929

ученые, экспериментально доказавшие он и открыл электродифракцию

the scientists who experimentally proved it and discovered electro diffraction

также получил Нобелевскую премию в 1937 г. за их работу

also received the nobel prize in 1937 for their work

были также эксперименты, которые держат де гипотеза Бройля о длине волны верна

there were also experiments that hold de broglie's wavelength hypothesis as true

это включает эксперимент с двумя щелями длина волны также верна для больших

this includes the double slit experiment the wavelength is also true for large

молекулы размером до 60 атомов углерода или больше

molecules to the size of 60 carbon atoms or more

главное значение гипотезы заключалась в том, что он показал двойственность волновых частиц

the main significance of the hypothesis was that it showed wave particle duality

быть основополагающим принципом излучение, а также материя

to be a fundamental principle of radiation as well as matter

а не просто аберрация света если правильно относиться к брогли

and not just an aberration of light if you correctly apply to broglie

длины волны, то также можно описать поведение материала с помощью волны

wavelength then it is also possible to describe material behavior using wave

уравнения длина волны де Бройля как таковая

equations the de broglie wavelength is as such a

ключевая часть физики элементарных частиц существуют реальные пределы использования de

crucial part of particle physics there are realistic limits for using de

гипотеза Бройля в случае макроскопических объектов

broglie's hypothesis in the case of macroscopic objects the

волновой аспект был бы настолько крошечным, что не было бы заметно для какого-либо реального использования

wave aspect would be so tiny that it would not be observable to any real use

это можно сделать, но только для тех, кто хочу знать об этом, но не

it can be done but just for those who want to particularly know of it but not

в любом полезном смысле глава 7 принцип неопределенности

in any useful sense chapter 7 uncertainty principle

Третий важный принцип принцип неопределенности Гейзенберга

the third important principle is heisenberg's uncertainty principle

его также называют неопределенностью принцип и был постулирован Вернером

it is also called the indeterminancy principle and was postulated by verner

Гейзенберг в 1927 году. этот принцип неопределенности утверждает, что

heisenberg in 1927. this uncertainty principle states that

даже теоретически это невозможно точно измерить положение или

even in theory it is not possible to accurately measure the position or

скорость объекта в то же время он постулировал, что понятия точного

velocity of an object at the same time he postulated that the concepts of exact

положение и скорость не имеют значения в природа

position and velocity have no meaning in nature

нормальный опыт не позволит вывести этот принцип

normal experience would not let you deduce this principle

например, достаточно просто рассчитать положение и скорость

for example it is quite simple to calculate the position and velocity of

автомобиль это потому, что неопределенность, которая

an automobile this is because the uncertainties that

этот принцип подразумевает, на самом деле слишком маленький, чтобы даже наблюдать

this principle implies are actually too small to even be observed

продукт неопределенностей таким образом становится значимым только для крайне

the product of uncertainties thus becomes significant only for extremely

небольшое количество атомов или субатомных частицы

small amounts of atoms or subatomic particles

по принципу Гейзенберга произведение скорости и неопределенности

according to heisenberg's principle the product of velocity and the uncertainty

в позиции либо равно, либо больше, чем h, деленное на 4 пи

in position is either equal to or greater than h divided by 4 pi

здесь h – постоянная Планка и имеет значение 6,6 умножить на 10 в минус

here h is planck's constant and has the value of 6.6 times 10 to the negative

34 джоуля в секунду стараясь быть точным в измерении

34th joule second attempting to be precise in measuring

скорость субатомных частиц, таких как электроны фактически сбивают его с ног

the velocity of subatomic particles like electrons will actually knock it around

таким образом, что одновременное измерение было бы без ценности

in a way that a simultaneous measurement would be without value

этого не произойдет из-за неточной приборов или по вине наблюдателя

this would not occur due to inaccurate instruments or by the observer's fault

но из-за естественной близости связи с тем, что частицы и волны

but because of the naturally intimate connection that particles and waves of

субатомные размеры имеют этот простой принцип неопределенности

the subatomic dimensions have this simple uncertainty principle

фактически объясняет, почему атомы не взорваться и как солнцу удается сиять

actually explains why atoms do not implode and how the sun manages to shine

это говорит нам о том, как существует фундаментальное ограничение того, что мы можем знать о

it tells us how there is a fundamental limit to how much we can know about the

природа частиц и такие детали природа

nature of particles and such details of nature

этот принцип добавляет слой неопределенность квантовой теории в целом

this principle adds a layer of uncertainty to quantum theory as a whole

неопределенность не повод для беспокойства о, и это не отменяет

uncertainty is not something to worry about and it does not take away from the

значение квантовой физики а только добавляет к этому

value of quantum physics but only adds to it

одно из наиболее заметных следствий этого принципа состоит в том, что в нем говорится, что

one of the more prominent implications of this principle is that it says that a

вакуум это не отсутствие всего согласно квантовой теории существует

vacuum is not the absence of everything according to quantum theory there are

частицы в вакууме, а также неизвестно, сколько материи может

particles in a vacuum as well it is uncertain how much matter can

существуют в пространстве и при любом неопределенном частицы времени могут появляться в вакууме как

exist in the space and at any uncertain time particles can appear in a vacuum as

хорошо это можно объяснить принципом

well this can be explained by the principle

потому что можно считать, что для чрезвычайно короткие промежутки времени,

because it can be considered that for extremely short amounts of time the

энергия квантовой системы может быть неопределенный и в этот момент

energy of a quantum system can be uncertain and at this point the

частицы могут выходить из вакуума эти частицы могут появляться очень

particles can come out from the vacuum these particles might appear for a very

короткое время, а затем уничтожить друг друга и быть в рамках квантовых законов

short time and then destroy each other and be within the laws of quantum

физика каждая частица связана с волной

physics each particle is associated with a wave

а также проявляет волнообразное поведение частица имеет более высокую вероятность

and also exhibits wave-like behavior the particle has higher probability of

быть найдены там, где волны волны величайшие

being found where the wave's undulations are greatest

длина волны становится более неопределенной, если волнистость этой волны становится более

the wavelength becomes more undefined if the undulation of that wave becomes more

интенсивно, и это влияет на импульс эта частица

intense and this affects the momentum of that particle

частица волна с правильно определенным длина волны будет рассредоточена, и

a particle wave with properly defined wavelength will be spread out and the

ассоциированная частица будет иметь точную скорость

associated particle would have precise velocity

но может быть где угодно когда длина волны не определена

but could be anywhere when the wavelength is indeterminate the

ассоциированная частица будет иметь фиксированную позиция

associated particle will have a fixed position

но неопределенная скорость поэтому мы видим, что большое

but uncertain velocity therefore we see that a large

неопределенность существует при измерении одного наблюдение, когда другой больше

uncertainty exists in measuring one observation when the other is more

точно измеренный принцип Гейзенберга выражен

accurately measured heisenberg's principle is expressed

либо по импульсу, либо по положению частицы

either in terms of momentum or position of a particle

произведение массы на скорость будет дать импульс частицы

the product of mass into velocity will give the momentum of the particle

Таким образом, вы можете сделать вывод, что произведение позицию в неопределенности в

so you can deduce that the product of position into the uncertainties in

импульс будет равен либо h разделить на 4 пи

momentum will be equal to either h divided by 4 pi

или даже больше этот же принцип применим и к

or even more this same principle also applies to

другие сопряженные пары, такие как время и энергия

other conjugate pairs such as time and energy

принцип неопределенности действительно помогает объяснять многие вещи, которые классические

the uncertainty principle actually helps to explain many things that classical

физика не может объяснить в атомах положительно заряженное ядро

physics cannot account for in atoms a positively charged nucleus is

окружен отрицательно заряженными электронов было бы нормально ожидать

surrounded by negatively charged electrons it would be normal to expect

что противоположные заряды будут притягиваться друг друга и привести к разрушению

that the opposite charges would attract each other and lead to the collapse of

все с помощью неопределенности

everything with the help of the uncertainty

принцип, вы можете понять, что положение электрона может быть точно

principle you can understand that the electron's position can be precisely

известен, если он находится очень близко к ядру так как ошибка в измерении этого

known if it is very close to the nucleus since the error in measuring this would

быть очень минутным было бы огромное ошибка при измерении его импульса

be very minute there would be a huge error while measuring its momentum

это будет означать, что высокая скорость электрон может привести к его полету

this would mean that the high speed of the electron could lead to it flying

прямо из атома альфа-распад также объясняется

right out of the atom alpha decay is also explained with the

с помощью принципа Гейзенберга это тип ядерного излучения

help of heisenberg's principle it is a type of nuclear radiation

когда два протона и нейтрона испускаемые тяжелым ядром, они

when two protons and neutrons are emitted by a heavy nucleus they are

называют альфа-частицами много энергии потребуется освободить их от

called alpha particles a lot of energy would be required to release these from

связь, которая удерживает их внутри тяжелое ядро

the bond that keeps them from inside the heavy nucleus

положение альфа-частицы не так четко определен, так как он имеет очень

the position of the alpha particle is not so well defined since it has a very

определенный есть очень малый шанс

defined there is a very minute chance of the

частица, находящая выход из ядро в какой-то момент

particle finding its way out of the nucleus at some point

но он близок к нулю в этом случае альфа-частица

but it is close to zero in case this happens the alpha particle

может убежать, и это продемонстрирует радиоактивность

could escape and this would demonstrate radioactivity

этот процесс известен как квантовый туннелирование, поскольку частица не могла

this process is known as quantum tunneling since the particle couldn't

перепрыгнуть через энергетический барьер и нужно прорыть себе путь

leap over the energy barrier and would have to dig its way out

аналогичный процесс происходит в центре солнца, но наоборот

a similar process occurs at the center of the sun but in reverse

протоны на Солнце сливаются вместе и Затем высвободите энергию, которая вызывает

the protons in the sun fuse together and then release the energy that causes the

солнце светить несмотря на то, что температура ядра

sun to shine even though the core temperature of the

Солнце недостаточно высоко для протонов удается выйти через энергию

sun isn't high enough for it the protons manage to come out through the energy

барьер с технической точки зрения квантовая теория может быть

barrier in technical terms quantum theory can be

определяется как теория объектов, изолированы от своего окружения

defined as the theory of objects that are isolated from their surroundings

не очень легко изолировать их большие объекты из их окружения, поэтому

it's not very easy to isolate these large objects from their surroundings so

превращается в теорию микроскопический мир атомов, а также

it turns into a theory of the microscopic world of atoms as well as

субатомные частицы этот факт особенно актуален для некоторых

the subatomic particles this fact is especially true for certain

части теории, которые зависят от точная неразличимость

parts of the theory which depend upon the exact indistinguishability of

элементарные частицы то, что невозможно встретить в мире

fundamental particles something that is impossible to come across in the world

крупномасштабных составных объектов один из величайших физиков всех

of large-scale composite objects one of the greatest physicists of all

раз Ричард Фейнман, выигравший Нобелевская премия по физике заявила, что я

times richard feynman who has won the nobel prize for physics has stated i

думаю, я могу с уверенностью сказать, что никто понимает квантовую механику

think i can safely say that nobody understands quantum mechanics

с другой стороны, один из пионеров квантовая теория нильс бор

on the other hand one of the pioneers of the quantum theory niels bohr

утверждал, что любой, кто не шокирован по квантовой теории так и не понял

claimed that anyone who is not shocked by quantum theory has not understood it

вопреки распространенному мнению, многие были проведены исследования в отношении

contrary to popular belief a lot of research has been done with regards to

классическая физика на самом деле исследования проводились

classical physics in fact studies have been conducted

с начала 1900-х годов еще в 1920-х и 1930-х годах Шредингер

since the early 1900s back in the 1920s and 1930s schrodinger

Бур Гейзенберг и многие другие открыл тот факт, что атом

boer heisenberg and many others had discovered the fact that the atomic

мир наполнен хаосом и мраком и это не совсем точность

world is filled with chaos and murkiness and it's not exactly a precision

часовой механизм, описанный классиком теория

clockwork as described by the classical theory

классическая физика на самом деле может быть считается одним из ближайших

classical physics can in fact be considered one of the closest

приближение к квантовой физике особенно в условиях, когда

approximation to quantum physics especially under conditions where a

большое количество частиц с участием, конечно, классической физики

large number of particles are involved of course the classical physics

провел несколько глубоких исследований до 20 века

had conducted some in-depth research until the 20th century

и исследование продолжает служить нам для большинство наших повседневных целей

and the study continues to serve us for the majority of our everyday purposes

современная физика, которая включает в себя общие относительность, а также квантовая физика

modern physics which includes general relativity as well as quantum physics is

более фундаментальный всеобъемлющий и в целом более

more fundamental all-encompassing and overall a more

точная физика, которая была принята другой уровень

accurate physics which has been taken to a different level

например, положение и импульс равны на самом деле приближения мира

for instance position and momentum are actually the approximations of the world

содержащие вещи большего размера и часто называют классическим миром

containing larger size things and is often referred to as the classical world

а на самом деле скрытый квантовый мир очень отличается

but in reality the hidden quantum world is very different

для людей, которые не совсем понимают это квантовый мир может оставаться вечным

for people who don't fully understand it the quantum world can remain a perpetual

загадка как мы видели выше, даже самые

enigma as we have seen above even the most

базовое понимание кванта теория нуждается в небольшой предыстории

basic understanding of the quantum theory needs a little background

объяснение атомной теории Ну и определенные части

explanation of atomic theory well the certain parts of the

принцип неопределенности требует подробное обсуждение, прежде чем вы окажетесь в

uncertainty principle require an in-depth discussion before you are in a

позиция, чтобы иметь какой-либо смысл в этом вообще только тогда мы сможем понять

position to make any sense of it at all it is only then that we can understand

самые странные и загадочные стороны квантовая теория включает в себя

the most bizarre and obscure aspects of the quantum theory this includes

декогерентизация частиц суперпозиции нелокальность и т.д.

superposition wave particle decoherence non-locality etc

Глава 8 Квантовая запутанность один из центральных принципов квантовой

chapter 8 quantum entanglement one of the central principles of quantum

физика это квантовая запутанность это физическое явление, которое происходит

physics is quantum entanglement it is a physical phenomenon that occurs

когда пары или группы частиц генерируются, они взаимодействуют или делятся

when pairs or else groups of particles are generated they interact or share

пространственная близость таким образом, что мы не в состоянии описать квант

spatial nearness in a way that we would not be able to describe the quantum

состояние каждой частицы независимо от другие

state of each particle independently of the others

это даже когда частицы отделены друг от друга большим

this is even when particles are separated from each other by a large

расстояние здесь квантовое состояние должно быть описана для всей системы

distance here the quantum state has to be described for the whole system

это означает, что измерение квантовое состояние одной частицы будет

this means that the measurement of the quantum state of one particle will

определить возможное квантовое состояние остальные частицы тоже

determine the possible quantum state of the other particles as well

связь между ними не в зависимости от их положения в пространстве

the connection between them is not dependent on their location in space

квантовая запутанность может показаться мгновенно передавать информацию

quantum entanglement may seem to instantly transmit information

в пространстве нет движения, поэтому не нарушает скорость света

there is no movement through space so it does not violate the speed of light

запутанная система – это система, квантовая состояние не рассматривается как произведение

an entangled system is one whose quantum state is not factored as the product of

состояние его составляющих в запутанной системе частицы

the state of its constituents in an entangled system the particles

не существуют по отдельности, но неразлучный

don't exist individually but are inseparable

любой из компонентов системы не может быть полностью понят

either of the constituents of the system cannot be completely comprehended

без учета другого составляющая

without consideration of the other constituent

различные типы взаимодействий могут вызывать квантовые системы запутываются

various types of interactions can cause quantum systems to become entangled

эта запутанность разрывается, когда есть декогеренция из-за взаимодействия с

this entanglement is broken when there is decoherence due to interaction with

окружающая среда парадокс измерения любого из

the surrounding environment the paradox of measuring either of the

частиц заключается в том, что это вызовет коллапс всей запутанной системы

particles is that it will cause the collapse of the entire entangled system

немедленно так что это было бы невозможно для любого

instantly so it would be impossible for any

информация, подлежащая доведению до другая частица от другой

information to be communicated to the other particle from the other

и, таким образом, верный правильный результат, когда один измеряется

and thus a sure proper outcome when one is measured

обычно запутанность создается, когда существуют косвенные взаимодействия между

usually entanglement is created when there are indirect interactions between

любые субатомные частицы такое взаимодействие может принимать различные формы

any subatomic particles such interaction may take various forms

спонтанное параметрическое преобразование с понижением частоты является одним из широко используемых способов

spontaneous parametric down conversion is one of the commonly used methods to

генерировать запутанные пары фотонов в поляризации

generate photon pairs that are entangled in polarization

другой метод может использовать оптоволоконный соединитель удерживать фотоны и смешивать их

another method might use a fiber coupler to confine the photons and mix them

когда первые проверки теоремы Белла проводились атомные каскады

when the early tests for bell's theorem were carried out atomic cascades were

используется для создания запутанных частиц даже без прямого взаимодействия

used to generate entangled particles even without direct interaction

запутанность между квантовыми системами может происходить

entanglement between quantum systems can occur

один из этих методов будет через перепутывание

one of these methods would be through entanglement swapping

иногда системы естественным образом запутанный

sometimes systems are naturally entangled

многоэлектронные атомы всегда имеют запутанные электроны в своем электроне

multi-electron atoms always have entangled electrons in their electron

ракушки электронная запутанность должна быть

shells electron entanglement needs to be

учитывать, чтобы правильно рассчитать энергию ионизации для такого

considered in order to correctly calculate the ionization energy for such

атомы измерение любого физического свойства

atoms measurement of any physical property

например, импульс, положение, вращение и т. д. запутанные свойства оказываются

like momentum position spin etc of entangled properties is found to be

коррелированный когда такие измерения предпринимаются,

correlated when such measurements are attempted it

выглядит как парадокс другими словами, измерение любого

appears as if there is a paradox in other words the measurement of any

свойство частицы вызывает необратимый коллапс на частицу

property of a particle will cause an irreversible collapse on the particle

и изменить свое исходное квантовое состояние в запутанных частицах такие измерения

and change its original quantum state in entangled particles such measurements

будет всей системы в запутанных парах кажется, что один

will be of the whole system in entangled pairs it appears as if one

частица знает, какое измерение было выполненный на другом

particle knows what measurement was performed on the other

и каков был результат это происходит даже при отсутствии

and what the outcome was this happens even though there is no

возможный способ для такого рода информация для обмена между

possible way for this kind of information to be exchanged amongst the

частицы в паре особенно когда они отделены от

particles in the pair especially when they are separated from

друг друга на огромные расстояния такого рода явления были предметом

each other by huge distances this kind of phenomenon was the subject

Альберта Эйнштейна Бориса Подольского и статья Натана Роуза 1935 года

of albert einstein's boris podolski's and nathan rose's 1935 paper

позже Эрвин Шредингер написал несколько документы об этом, и позже стало известно,

later erwin schrodinger wrote several papers on this and it later became known

как парадокс ЭПР парадокс эпр вообще-то классика

as the epr paradox the epr paradox is actually a classic

пример квантовой запутанности, и мы объясню это дальше

example of quantum entanglement and we will explain it further

Бор и Эйнштейн спорили о фундаментальная природа реальности

bohr and einstein had a debate about the fundamental nature of reality

ядром этой дискуссии был вопрос о если бы была одна цель

the core of this debate was the question about if there was one objective

физическая реальность, которую видел каждый наблюдатель со своей точки зрения

physical reality that every observer saw from their own viewpoint

или если наблюдатель создает физические реальность с вопросами, которые он поставил с

or if the observer creates physical reality with the questions he posed with

эксперименты первая была точкой зрения Эйнштейна, а

experiments the former was einstein's view and the

последние были занудами до самой смерти Эйнштейн боролся с

latter were bores until his death einstein struggled with

точка зрения, что никакие объективные физические реальность, отличная от той, которая

the view that no objective physical reality other than the one that is

выявляется путем измерения от квантово-механическая формулировка существовала

revealed through measurement from quantum mechanical formulation existed

на протяжении многих лет было проведено больше исследований и

over the years more studies have been carried out and

большинство из них согласуется с точкой зрения Бора а не Эйнштейна

most of these agree with bohr's view rather than einstein's

среди современных резолюций одно как следует

amongst the modern resolutions one is as follows

когда образуются две запутанные частицы в то же время их измеримое

when two entangled particles are created at the same time their measurable

свойства имеют правильно определенные значения только для этой ансамблевой системы

properties have proper defined meanings just for that ensemble system

свойства отдельных подсистем останется неопределенным

the properties of individual subsystems would remain undefined

если соответствующие измерения на запутанных подсистемах

if corresponding measurements are carried out on the entangled subsystems

корреляция между результатами будет всегда быть там и будет существовать

a correlation between the outcomes will always be there and there will exist a

правильно определенный результат для ансамбль

properly defined outcome for the ensemble

если вы считаете результаты для каждого подсистема отдельно при каждом повторении

if you consider the outcomes for each subsystem separately at every repetition

измерения не будут хорошими определенный

the measurements will not be well defined

также будет трудно предсказать эти результаты

it will also be hard to predict these outcomes

эта резолюция устраняет необходимость скрытые переменные или другие схемы,

this resolution removes any need for hidden variables or other schemes that

были введены в течение многих лет, чтобы объяснить квантовую запутанность

were introduced over the years in order to explain quantum entanglement

в квантовой физике пара квантовых системы можно охарактеризовать как единую

in quantum physics a pair of quantum systems might be described as a single

волновая функция при некоторых условиях

wave function under some conditions

эта волновая функция будет кодировать вероятности различных исходов

this wave function would encode the probabilities of the various outcomes

это результат любых экспериментов на двух квантовых системах

that would result from any experiments performed on the two quantum systems

либо по отдельности, либо даже вместе в то же время было также написано

either individually or even jointly at the same time it was also written

что иногда результат эксперимента нельзя было предсказать

that sometimes the outcome of experiment couldn't be predicted

такая неопределенность видна, когда луч света падает на зеркало,

such indeterminacy is visible when a beam of light falls on a mirror that is

наполовину посеребренный половина луча света будет

half silvered one half of the beam of light will be

отражается, а другая половина пройдет квантовая механика не может быть использована для

reflected while the other half will pass quantum mechanics cannot be used to

предсказать, будет ли свет отражаться или пройти, если этот луч был уменьшен до

predict if the light would reflect or pass if that beam was reduced to a

одиночный фотон, падающий на зеркало парадокс эйнштейна-подольского-розена

single photon that falls on the mirror the einstein podolsky rosen paradox

его тезки альберт эйнштейн борис Подольский и Натан Розен предложили

its namesakes albert einstein boris podolski and nathan rosen proposed the

парадокс эпр или эйнштейн подольский розен парадокс

epr paradox or einstein podolski rosen paradox

как эксперимент с котом шредингера это тоже был мысленный эксперимент

like the schrodinger's cat experiment this was also a thought experiment

такие ученые, как Эйнштейн, рассматривали поведение квантовой запутанности

scientists like einstein considered the behavior of quantum entanglement

невозможный это потому что это нарушило реалиста

impossible this is because it violated the realist

взгляды, и поэтому они утверждали, что настоящая формулировка квантовой механики

views and so they argued that the present quantum mechanics formulation

был, вероятно, неполным они пытались показать, как волновая функция

was probably incomplete they attempted to show how wave function

не давал полной реалистичности информацию и что Копенгаген

did not provide complete realistic information and that the copenhagen

интерпретация была неудовлетворительной эта работа была проведена после Эйнштейна

interpretation was unsatisfactory this work was carried out after einstein

поступил в Принстонский университет в Институт повышения квалификации это был

joined princeton university at the institute of advanced study this was

после побега из нацистской Германии в 1934 г.

after he had escaped nazi germany in 1934

для более простой версии парадокса эпр рассмотрим следующий случай

for a simpler version of epr paradox consider the following case

исходная частица существует с квантом спин 0 и распадается на два новых

an original particle exists with quantum spin 0 and it decays into two new

частицы есть частица x и частица y

particles there is a particle x and particle y

которые расходятся в разные стороны друг от друга исходная частица

which head off in opposite directions from each other the original particle

имеет квантовую скорость 0. обе частицы x и y имеют квант

has a quantum speed of 0. both the particles x and y have quantum

крутить наполовину они должны добавить к нулю, так что они

spin one-half they have to add to zero so they are

плюс половина и минус половина каждый из этого соотношения мы видим, что эти

plus one-half and minus one-half each from this relationship we see that these

частицы запутаны друг с другом измерение спина частицы x будет иметь

particles are entangled with each other measuring particle x's spin will have an

влияние на возможный результат измерение спина частицы y

impact on the possible result of measuring particle y spin

это не просто теоретически предсказание, но и результат, который

this is not just a theoretical prediction but also a result that has

было проверено опытами теорема Белла

been verified through experiments of bell's theorem

принцип неопределенности Гейзенберга дал обычное объяснение этому

heisenberg's uncertainty principle provided a routine explanation for this

в это время существуют сопряженные пары, такие как позиция

at that time conjugate pairs exist such as position

и импульс время и энергия и т.д. физические величины существуют парами, как

and momentum time and energy etc physical quantities exist in pairs as

сопряженные величины если одно измеряется, то другое сопряжено

conjugate quantities if one is measured the other conjugate

количество становится неопределенным по Гейзенбергу эта неопределенность

quantity becomes indeterminate according to heisenberg this uncertainty

происходит из-за квантования возмущения от измерения

is due to quantization of disturbance from measurement

в 1935 году, когда была написана статья об ЭПР они намеревались показать, что это

in 1935 when the epr paper was written they intended to show that this

объяснение было недостаточным они рассмотрели две частицы a и b

explanation was not sufficient they considered two particles a and b

которые были запутаны, и указал, что измерение частицы а будет

that were entangled and pointed out that the measurement of particle a would

вызвать количество сопряженной частицы b стать неопределенным даже без

cause a quantity of conjugate particle b to become indeterminate even without any

контактное или классическое нарушение дело в том, что квантовые состояния

contact or classical disturbance the point was that quantum states of the

две частицы системы не могли всегда разлагаться из их сустава

two particles of a system could not always be decomposed from their joint

состояние это имело место в штате Белла, как

state this was the case in bell's state as

хорошо Гейзенберг пытался дать

well heisenberg had attempted to provide an

объяснение нелокальности, которая была квантовый эффект

explanation for non-locality which was a quantum effect

epr предлагает два возможных разъяснения либо имело место взаимодействие, несмотря на

epr suggests two possible clarifications either there was an interaction despite

быть разделены или еще информация о возможном исходе уже было

being separated or else information about a possible outcome was already

присутствует в каждой из частиц второе объяснение предполагает, что

present in each of the particles the second explanation suggests that

информация о результатах любого возможные измерения уже были

information about the outcome of any possible measurements was already

встроенный в две запутанные частицы это было предпочтительным объяснением

embedded in the two entangled particles this was the preferred explanation of

эпр, так как его авторы верили в скрытые параметры, которые закодировали это

epr since its authors believed in the hidden parameters that encoded this

Информация теория относительности вызывает

information the theory of relativity causes the

первое предложение противоречиво вывод состоял в том, что квант

first suggestion to be conflicting the conclusion was that quantum

механика была еще неполной так как скрытых параметров не было

mechanics was still incomplete since hidden parameters were not

учитывать в своих формулировках если говорить о Копенгагене

considered in its formulations if we talk about the copenhagen

интерпретация, которая объясняется в другом месте этого текста Альберт Эйнштейн

interpretation that is explained elsewhere in this text albert einstein

был одним из самых видных противников из этого

was one of the most prominent opposers of it

квантовая механика, по его мнению, была неполный

quantum mechanics in his view was incomplete

другие писатели предложили предложение что должны были быть скрытые переменные

other writers offered the suggestion that there had to be hidden variables

которые были ответственны за случайные результаты измерений

that were responsible for random measurement results

статья об ЭПР в 1935 году сделала его физическим аргумент

the epr paper in 1935 made it a physical argument

авторы этой статьи утверждают, что для конкретный эксперимент, результат которого

the authors of this paper claim that for a specific experiment whose outcome is

известны до измерения должен быть элемент реальности или

known before the measurement takes place there has to be an element of reality or

то, что существует для определения результат измерения

something that exists to determine the measurement outcome

по их мнению такие элементы или реальность локальна, каждая из них принадлежит

according to them such elements or reality are local they each belong to a

определенная точка в пространстве-времени на каждый элемент можно было повлиять только

specific point in space-time each element could only be influenced by

любое событие, происходящее в прошлом эти претензии были основаны на местных

any event that is located in the past these claims were founded on local

реализм

realism

газета epr оригинальная статья epr была на самом деле

the epr paper the original epr paper was actually

в основном автором является Подольский на основе дискуссии с Эйнштейном и Розеном

primarily authored by podolski based on discussions with einstein and rosen

газета поставила под сомнение предсказание квантовая физика, которая предположила, что это

the paper challenged the prediction of quantum physics that suggested that it

невозможно было узнать положение и импульс квантовой частицы в

was impossible to know the position and momentum of a quantum particle at the

в то же время газета пыталась показать, что

same time the paper tried to show what would

случиться с двумя системами, которые были разрешены взаимодействовать, и через некоторое время это

happen to two systems that were allowed to interact and after a while it is

предполагается, что никакого взаимодействия нет дольше

assumed there is no interaction any longer

было объяснено, что две частицы позволили ненадолго пообщаться, а затем

it was explained that two particles were allowed to interact briefly and then

они разошлись в разные стороны друг друга

they moved off in opposite directions to each other

согласно неопределенности Гейзенберга принцип измерения импульса и

according to heisenberg's uncertainty principle measuring the momentum and

положение второй частицы будет невозможный

position of the second particle would be impossible

но можно найти точную положение первой частицы

but it is possible to find the exact position for the first particle

можно сделать выводы по измерениям положение второй частицы через

you can deduce the measurements of the position of the second particle through

некоторые расчеты аналогично, если импульс для первого

some calculations similarly if the momentum for the first

статья может быть измерена рассчитывается для второй частицы как

article can be measured it can be calculated for the second particle as

хорошо газета EPR утверждала, что они могли

well the epr paper argued that they could

таким образом найдите точные значения положения и импульс второй частицы

thus find the exact values of position and momentum of the second particle

они пришли к выводу, что вторая частица таким образом, имеет реальную позицию и реальную

they deduced that the second particle thus has a real position and a real

импульс ЭПР думал, что эксперимент пытался

momentum epr thought that the experiment tried to

показать, что хотя квантовая теория говорит что оба значения частицы не могут быть

show that although quantum theory says that both values of a particle cannot be

известный первый говорит, что определитель значения для каждого должны существовать

known the former says that determinant values for each must exist

они пришли к выводу, что квант механическое описание физического

they concluded that the quantum mechanical description of physical

реальность, которую дают волновые функции, неполный

reality that wave functions give is incomplete

фактический документ epr был заключен с следующие слова

the actual epr paper was concluded with the following words

тем самым мы показали, что волна функция не дает полной

while we have thus shown that the wave function does not provide a complete

описание физической реальности, которую мы оставил открытым вопрос о том,

description of the physical reality we left open the question of whether or not

такое описание есть однако мы считаем, что такая теория

such a description exists we believe however that such a theory is

возможно неравенство Белла

possible bell's inequality

теорема Белла была названа в честь Джона Стюарт Белл и рисует очень важный

bell's theorem was named after john stewart bell and draws a very important

различие между квантовой механикой и классическая механика

distinction between quantum mechanics and classical mechanics

особенно обращает внимание на квантовая запутанность, когда частицы в

it particularly pays attention to quantum entanglement where particles in

квантовое состояние остается взаимно зависимы даже после того, как они физически

the quantum state stay mutually dependent even after they are physically

разделенный было проведено множество экспериментов по

separated many experiments were carried out to

проверить теорему Белла и доказать, что квантовая запутанность существует

verify bell's theorem and it proved that quantum entanglement exists

даже на большие расстояния для приложений квантовой физики, таких как

even across large distances for applications of quantum physics like

квантовое вычисление этого кванта запутанность играет большую роль

quantum computing this quantum entanglement plays a major role

теорема Белла утверждала, что никакой физический теория локальных скрытых переменных может

bell's theorem stated that no physical theory of local hidden variables could

никогда не воспроизвести все предсказания квантовая механика

ever reproduce all the predictions of quantum mechanics

эта теорема сыграла важную роль в физике

this theorem has played an important role in physics

в то время как одни оценили его другие совершенно высмеивал теорему, что она исключает любую

while some appraised it others utterly ridiculed the theorem it rules out any

скрытые переменные как выполнимый объяснение квантовой механики

hidden variables as a feasible explanation of quantum mechanics

он также использовал супердетерминизм для обратиться к этой теореме в 1985 году, и это было

he also used super determinism to address this theorem in 1985 and it was

очень непопулярен в то время одна из важных частей колокола

very unpopular at the time one of the important parts of bell's

работа заключалась в том, что он преднамеренно усилия по поощрению работы над любым

work was that he made a deliberate effort to encourage work on any

проблемы полноты, которые попали в дискредитировать

completeness issues that had fallen into disrepute

он фактически вывел теорему в своем Документ 1964 года, в котором упоминается 1935 год.

he actually derived the theorem in his 1964 paper which referred to the 1935

бумага Эйнштейна Подольского и Розена он писал о тех же двух парадоксах, что

paper of einstein podolski and rosen he wrote of the same two paradoxes that

были упомянуты в этом документе и из те, которые он вывел из неравенства Белла

were referred to in that paper and from those he derived bell's inequality

это нарушение неравенства заключается в том, что или другой из вышеперечисленных

this inequalities violation is that one or the other of the above mentioned

предположения должны быть неверными в отличии от эпр бумажного колокольчика взяли бумагу

assumptions has to be untrue unlike the epr paper bell's paper took

скрытые переменные во внимание и не просто реальность и еще одно преимущество

hidden variables into consideration and not just reality and another advantage

было то, что неравенство Белла было проверяемый эксперимент

was that bell's inequality was a testable experiment

позже было обобщено, что его теорема была не просто скрыта

later it was generalized that his theorem was not just about hidden

теоремы, но больше о любых результатах что может иметь место, кроме одного

theorems but more about any outcomes that might take place other than the one

что на самом деле сделал их существование известно как

that actually did the existence of these is known as

предположение о контрфактическом определенность

assumption of counterfactual definiteness

или допущение реализма неравенство, полученное Беллом, имеет вид

or assumption of realism the inequality derived by bell is

записывается следующим образом здесь p b и c представляют собой три произвольные настройки

written as follows here p b and c represent three arbitrary setting of the

два анализатора теория скрытых переменных не работает

two analyzers the theory of hidden variables fails

когда мы рассматриваем измерения вращать частицы по разным осям

when we consider measurements of the spin particles among different axes

если много таких пар составлено из измерения и если скрытый

if many such pairs are made of measurements and if the hidden

представление переменной правильное, то результат всегда должен удовлетворять

variable's view is correct then the result should always be able to satisfy

теория неравенства Белла многие эксперименты показали, что колокол

the theory of bell's inequality many experiments have shown that bell's

неравенство на самом деле не выполняется основной вопрос об измерении вдоль

inequality is actually not satisfied the main issue about measuring along

разных осей заключается в том, что измерения не может иметь точных значений одновременно

different axes is that the measurements could not have exact values at the same

время они несовместимы, потому что

time these are incompatible because the

максимальная одновременная точность таких измерения ограничены

maximum simultaneous precision of such measurements is restrained by

принцип неопределенности Гейзенберга это противоречит классической физике

heisenberg's uncertainty principle it is in contrast to classical physics

запутанность оказалась принципиально неклассическое явление

entanglement has been shown to be a fundamentally non-classical phenomenon

и математика доказала, что совместимых измерений не будет

and mathematics has proven that compatible measurements would not result

в нарушении неравенства Белла корреляции

in bell's inequality violating correlations

есть также два класса колоколов неравенства, которые следует учитывать

there are also two classes of bells inequalities to consider clauser and

рога различают колокольные неравенства как однородный или hbi и неоднородный или

horn distinguish bell inequalities as homogeneous or hbi and inhomogeneous or

иби классификация запутывания

ibi classification of entanglement

все квантовые состояния не равны ценны, поскольку ресурсы отличаются

all quantum states are not equally valuable as resources different

меры запутывания используются для определить это значение

entanglement measures are used to quantify this value

и они назначают каждому квантовому состоянию с числовое значение

and these assign each quantum state with a numerical value

обычно интереснее договориться для более грубого сравнения квантовых

it is usually more interesting to settle for a rougher way when comparing quantum

состояния они вызывают различные

states these give rise to various

схемы классификации чем меньше допустимый набор

classification schemes the fewer the allowed set of

классификации, чем тоньше классификация будет

classifications the finer the classification will be

например, когда два состояния могут быть превращаются друг в друга с помощью локального

one example is when two states can be altered into each other using a local

унитарной операции они принадлежат к тот же класс Лу

unitary operation they belong in the same lu class

этот класс считается лучшим из обычно используемые классы

this class is considered the finest of the classes generally used

если два состояния находятся вместе в одном lu, тогда они имеют одинаковые значения

if two states are together in the same lu class then they have the same values

для измерения запутанности, а также то же значение в условиях удаленной лаборатории, что и

for entanglement measurement and also the same value in distant lab setting as

ресурс существует бесконечное количество классов lu

a resource an infinite number of lu classes exist

приложения квантовой запутанности квантовая запутанность используется во многих

applications of quantum entanglement quantum entanglement is used for many

вещи в квантовой теории информации некоторые задачи, которые в противном случае были бы

things in quantum information theory some tasks that would otherwise be

невозможное стало возможным благодаря запутанность

impossible are made possible with entanglement

одна из самых известных запутанностей приложения включают квантовые

some of the best known entanglement applications include quantum

телепортация и сверхплотное кодирование он также используется в протоколах

teleportation and super dense coding it is also used in the protocols

иногда для квантовой криптографии, поскольку общий шум полезен как одноразовый

sometimes for quantum cryptography since the shared noise is useful as a one-time

блокнот квантовая криптография, использующая

pad quantum cryptography that uses

запутанность позволяет отправителю и приемник для легкого обнаружения перехватчика

entanglement allows the sender and receiver to easily detect an interceptor

во время их общения запутывание также используется в

during their communication entanglement is also used in

интерферометрия

interferometry

Глава 9 Кот Шредера и уравнение шредингера

chapter 9 schroeder's cat and the schrodinger equation

Эрвин Шредингер был австрийцем физик, постулировавший эту мысль

erwin schrodinger was an austrian physicist who postulated this thought

Эксперимент 1935 года. кота шредингера иногда называют

experiment in 1935. schrodinger's cat is sometimes called a

парадокс, но очень известен и по сей день в этом эксперименте физик

paradox but is very famous to this day in this experiment the physicist

описывает сценарий, в котором кошка может быть и мертвые и живые

describes a scenario where a cat may be both dead and alive

чтобы объяснить далее, давайте посмотрим на в этом эксперименте кошку держат в

to explain further let us look at the experiment in this a cat is kept in a

ящик с флягой с ядом и радиоактивный источник

box with a flask of poison and a radioactive source

если распался хотя бы один атом, колба сломанный яд будет выпущен и

if a single atom decayed the flask is broken the poison will be released and

кошка умрет Копенгагенская интерпретация квантовой

the cat will die the copenhagen interpretation of quantum

физика предполагает, что кот может быть как мертвым

physics suggests that the cat can be both dead

и жив, и ты не узнаешь, пока коробка открыта

and alive and you won't know until the box is open

они называют это состояние квантовым суперпозиция, в которой объект может существовать

they call this a state of quantum superposition where the object can exist

в нескольких состояниях, что может привести к разные результаты

in multiple states which could lead to different outcomes

Шредингер хотел показать, как сценарий, что кот может быть оба мертвы

schrodinger wanted to show how the scenario that the cat could be both dead

или и живой в то же время абсурд

or and alive at the same time is absurd

по его словам, кошка либо должна была быть мертвым или быть живым

according to him the cat either had to be dead or be alive

это был его взгляд многие ученые на сегодняшний день согласны с

that was his view a lot of scientists to date agree with

Копенгагенская интерпретация эксперимент с котом шредингера

the copenhagen interpretation the schrodinger's cat experiment is

еще привык сравнивать плюсы и минусы любой интерпретации в квантовой физике

still used to compare the pros and cons of any interpretation in quantum physics

эксперимент Шрёдингера поставил вопрос о том, когда квантовая система

schrodinger's experiment posed the question of when a quantum system

перестал существовать в состоянии суперпозиция и начинает существовать как единое целое

stopped existing in the state of superposition and starts existing as one

их роль наблюдателя по-прежнему очень

of them the role of the observer is still a very

важный вопрос в квантовой физике благодаря этому эксперименту

important question in quantum physics due to this experiment

есть много предположений и предположение об этом в поп-культуре как

there is a lot of speculation and conjecture about this in pop culture as

а также квантовые вычисления эксперимент на самом деле чисто

well as quantum computing the experiment is actually a purely

теоретический тот, что шредингер предложил и не один он физически

theoretical one that schrodinger proposed and not one he physically

выполненный

carried out

аппарат неизвестен построены аналогичные эксперименты

the apparatus is not known to be constructed similar experiments have

было выполнено за эти годы из них видным был

been performed over the years out of these a prominent one was

друг вингера, который был вариантом эксперимент с котом шредингера, но

winger's friend which was a variant of the schrodinger's cat experiment but

наличие двух наблюдателей в этом ставится под сомнение, если волна

having two observers in this it is questioned if the wave

функция рушится, когда любой наблюдатель смотрит в коробку

function collapses when any one observer looks into the box

или если он рухнет только тогда, когда он скажет другой человек

or if it collapses only when he tells the other person

что он наблюдает множество успешных экспериментов, которые

what he observes many successful experiments that

аналогичные принципы были проведенный

involved similar principles were conducted

давайте рассмотрим некоторые другие интерпретации квантовой физики

let us consider some other interpretations of quantum physics

связанные с котом Шредингера, которые было предложено

related to schrodinger's cat that have been proposed

Копенгагенская интерпретация Копенгагенская интерпретация является одной из

copenhagen interpretation the copenhagen interpretation is one of

наиболее часто рассматриваемые при этом говорят, что состояние

the more commonly considered ones in this they say that the state of

суперпозиция перестает существовать и наблюдение сделано

superposition stops existing and an observation is made

то есть только один или любой из состояния, которые ранее были в

then there is only one or either of the states that were earlier in

суперпозиция согласно Копенгагену

superposition according to the copenhagen

интерпретация эксперимента с кошкой может быть имел смысл, сказав, что кошка

interpretation the cat experiment can be made sense of by saying that the cat is

живыми с нераспавшимся ядром и кот мертвый с разложившимся ядром

alive with a nucleus undecayed and the cat is dead with the decayed nucleus

это состояние суперпозиции останавливает его существует только тогда, когда вы открываете коробку, чтобы

this state of superposition stops it existing only when you open the box to

чек об оплате интерпретация многих миров другая

check many worlds interpretation another

интерпретация много миров интерпретация, предложенная Хью Эвереттом

interpretation is the many worlds interpretation suggested by hugh everett

в 1957 году он не придает значения

in 1957 he does not place importance on

наблюдение как важная часть согласно этой интерпретации даже

observation as a critical part according to this interpretation even

после открытия коробки кошка может быть в суперпозиции