Kvant nazariyasining tuzilishi. Qo'g'irchoqlar uchun kvant fizikasi: oddiy so'zlar bilan mohiyat. Hatto bola ham tushunadi. Aniqrog'i, ayniqsa, bola! a) Kvant nazariyasining shart-sharoitlari

Igor Garinning "Kvant fizikasi va kvant ongi" kitobidan bo'lim. Eslatmalar va iqtiboslar kitob matnida keltirilgan.

Kvant nazariyasidan hayratga tushmagan har bir kishi buni tushunmas edi.
Nils Bor

Elementar zarrachalarning rasmini tasavvur qilish va ular haqida vizual fikr yuritishning o'zi ular haqida mutlaqo noto'g'ri tasavvurga ega bo'lishni anglatadi.
Verner Heisenberg

Kvant mexanikasi ba'zan inson tomonidan yaratilgan eng sirli fan sifatida tilga olinadi. Bu shunchaki haqiqat emas – bu insoniy donishmandlik daraxtining turli shoxlari o‘rtasidagi chuqur bog‘liqlik, bizning tasavvurimiz, borliq bilan chuqur bog‘liqligimiz, ongimizning cheksiz imkoniyatlaridan oziqlanganligi haqidagi bayonotdir. Kvant nazariyasi nafaqat o'z yo'lida to'siq bo'lgan misli ko'rilmagan qiyinchiliklarni bosqichma-bosqich yengib o'tgan, balki bor narsaning birligini ongli yoki ongsiz ravishda his qilgan, voqelikning turli qatlamlarini bir-biriga bog'lash zaruriyatini his qilgan donishmandlar tomonidan yaratilgan. mikro va makrodunyo, ko'p qatlamli dunyo va inson ongi. Kvant nazariyasi nafaqat yangi fizika, bu mukammal Yangi ko'rinish tabiat, inson, ong va idrok haqida.
“Oddiy” fan haqida ilgari aytilganlarning barchasi ma’lum darajada kvant nazariyasiga ham taalluqlidir – men, birinchi navbatda, uning mohir “ixtirosi” va doimiy ravishda davom etayotgan modifikatsiyalari va talqinlarini nazarda tutyapman. Yigirmanchi asrning birinchi yarmida paydo bo'lgan kvant mexanikasidan (birinchi navbatda, Kopengagen talqinini nazarda tutyapman) hozirda "shoxlar va oyoqlar", eng yaxshi holatda "skelet", "umurtqa suyagi" saqlanib qolgan. , Klassik nazariyadan kvant nazariyasiga dastlab kiritilgan barcha lahzalar, endi yangi versiyalar va talqinlarda butunlay qayta ko'rib chiqilgan. Bundan tashqari, ishonchim komilki, "kvant inqilobi" ning ikkinchi yoki hatto uchinchi to'lqini keladi, bu atrofimizdagi dunyoni sifat jihatidan yangi va chuqurroq tushunishga olib keladi *. (* W. H. Zurekning sharhi, “Decoherence, einseleksiyon, and the quantum origins of classical”, Rev. Mod. Phys. 75, 715 (2003), http://xxx.lanl.gov hozirgi holatga bag'ishlangan. va kvant nazariyasining kontseptual masalalari /abs/quant-ph/0105127).
Bu erda shuni yodda tutish kerakki, fizika faqat eksperimental ravishda tasdiqlanishi mumkin bo'lgan faktlarni tan olishning pozitivistik yondashuvini uzoq vaqtdan beri engib o'tgan: zamonaviy nazariyaga ko'ra, bilishning har bir bosqichida tajribalar yordamida tasdiqlab bo'lmaydigan yangi bilimlar paydo bo'ladi. ya'ni fanda chayqovchilik eksperimentdan kam emas.
Kvant nazariyasining asl (Kopengagen) talqini * (* Kvant mexanikasining Kopengagen talqini standart yoki minimalist deb ham ataladi) bugungi kunda haqiqatan ham eskirgan va nomuvofiq hisoblanadi, chunki u turli qonunlarga bo'ysunadigan klassik va kvant dunyosini birlashtirishga harakat qilgan. yagona nazariyada. Shuning uchun so'z birikmasi! - ulkan chalkashlik nafaqat chalkash holatlardan kelib chiqadi (pastga qarang).
Fiziklar hazil qilishni yaxshi ko'radilar va zukko Jon Uilerning ta'kidlashicha, Kopengagen talqinida "hech qanday kvant hodisasi kuzatilishi mumkin bo'lgan (qayd etilgan) hodisaga aylanmaguncha hodisa emas".
A. Sadberi matematiklar uchun moʻljallangan kvant mexanikasi darsligida Kopengagen talqinini dunyoning yagona tasvirini bermaganligi uchun tanqid qiladi. Darhaqiqat, bu yerda ham har qanday klassik fizika nazariyasidagi kabi kvant mexanikasiga ham shunday talablar qo‘yiladi: “...Birgina maqsadni to‘g‘ri deb bo‘lmaydi. ilmiy nazariya tajribalar natijalarini bashorat qilishdan iborat... Tajriba natijalarini bashorat qilish nazariyaning maqsadi emas; Tajribalar faqat nazariya to'g'ri yoki yo'qligini tekshiradi. Nazariyaning maqsadi atrofimizdagi muhitni tushunishdir jismoniy dunyo*. (* A. Sadberi. Kvant mexanikasi va elementar zarralar fizikasi. M., 1989. B. 294).
Kvant mexanikasini talqin qilishning mumkin bo'lgan variantlarini ko'rib chiqib, A. Sadberi buni ko'rsatdi zamonaviy bosqich Fiziklar uchun variantlardan birini tanlash mumkin emas, lekin Kopengagen varianti tanlanmasligi aniq.
Fizika tilida gapiradigan bo'lsak, Kopengagen talqini kvant olamining o'zini tasvirlamaydi, faqat klassik o'lchash asbobi, ya'ni klassik fizika yoki tashqi ta'sir ostida kvant holatining o'zgarishi yordamida bu haqda nima deyishimiz mumkin. muhit.
Dunyoning "kvant" surati shu qadar tez va tubdan o'zgarishlarni boshdan kechirmoqdaki, hatto bu sohada ishlaydigan mutaxassislar ham har doim ham ularga ergashishga vaqt topa olmaydi. Zamonaviy kvant nazariyasi dunyoga bo'lgan qarashlarimizning butun tizimini shu qadar o'zgartiradiki, determinizm, ikkilik, sabab, mahalliylik, moddiylik, fazo-vaqt va boshqalar tuzog'iga tushib qolmaslik uchun uni tom ma'noda noldan o'rganish tavsiya etiladi. mumtoz fan qonunlarini mag'lub etdi.
A. Eynshteyn kvant fizikasi yaratilishining boshida erishgan yutuqlari haqida shunday e’tirof etgan edi: “O‘shanda tuyg‘u go‘yo odamning oyog‘i ostidan yer g‘oyib bo‘lgandek edi va hech qayerda nimadir qurish mumkin bo‘lgan falak ko‘rinmasdi. ” Bugun allaqachon tilga olingan S. Xokingning fikricha, kvant mexanikasi biz bilmagan va bashorat qila olmaydigan narsalar nazariyasidir.
Dekart tilidagi "sog'lom ma'no"da voqelikni kvant nazariyasi nuqtai nazaridan tasvirlash fillar va toshbaqalarga qurilgan dunyo kosmologiyasi kabi sodda va tekis ko'rinadi. Biroq, bu ko'plab olimlarning kvant olamining yangi kashf etilgan haqiqatlari haqida deyarli hech narsa bilmasdan, bugungi kunda non topishiga to'sqinlik qilmaydi.
Mubolag'asiz aytish mumkinki, kvant nazariyasi ilm-fanning uzoqqa bo'lgan chuqur yutug'idir. yakuniy haqiqat", garchi bu biz gaplashishimiz kerak degani emas oxirgi so'z Fanlar. Ishonchim komilki, bu aniq yutuq, chunki namoyon bo'lmagan yoki virtual haqiqatning chuqur rivojlanishi hali oldinda. “Bizning bilimimiz to'liq emas, bashoratimiz esa to'liq emas; va barkamollik kelganda, to'liq bo'lmagan narsa yo'q qilinadi” (1 Korinfliklarga 13:9).
Kvant nazariyasi bo'yicha tadqiqotlar uning rivojlanishining barcha bosqichlarida shunchalik muhim ediki, uning barcha yaratuvchilari, istisnosiz, dunyoning yangi rasmini yaratuvchilari Nobel mukofotlari, va, aftidan, bu davom etadi.
Kvant nazariyasining rivojlanishida ikkita asosiy bosqichni ajratib ko'rsatish mumkin: yaratilganidan keyin deyarli butun XX asr davomida zich materiyani klassik yoki yarim klassik ko'rib chiqishda o'rganish usullarini ishlab chiqdi va takomillashtirdi va o'tish bosqichida u kvant chalkashliklari va boshqa dunyo g'oyalarini ishlab chiqdi *, (* Quyida, shuningdek, mening "Boshqa olamlar" kitobimga qarang) va nihoyat 21-asrga sof kvant "nozik olamlarni" o'rganish uchun tayyor vositalar bilan kirib keldi. Mubolag'asiz aytish mumkinki, 20-asr, ayniqsa uning oxiri fanda burilish nuqtasi bo'ldi va bu burilishning sababi katta fizik jarayonlar sinfiga kvant mexanik yondashuvni qo'llashdagi ulkan muvaffaqiyatdir. klassik fizikada o'xshashi bo'lmaganlar.
Yigirmanchi asrning ikkinchi yarmida kvant nazariyasi butun namoyon bo'lgan va namoyon bo'lmagan olamlarni bosqichma-bosqich qamrab olgan holda, doimiy ravishda ko'plab mustaqil ilmiy fanlarga tarqaldi, garchi ular bir-biridan sezilarli darajada ajralgan bo'lsa-da, lekin bitta ip bilan bog'langan - kvant maydon nazariyasidan, kvant mexanikasi bilan bir vaqtda paydo bo'lgan, ong jarayonlarining kvant nazariyasiga qadar.
Mubolag'asiz aytishimiz mumkinki, bu ilm-fanning "boshqa olamlarga" kirishiga asos bo'lgan kvant nazariyasi, ilgari tasavvuf deb hisoblangan (moddiy olam chegarasidan tashqariga chiqadigan va klassik dunyoda mavjud bo'lmagan voqelikning nozik darajalari). nuqtai nazar). Ishonch bilan ayta olamizki (va men buni ushbu kitobda ko'rsatishga harakat qilaman) ilm-fan va tasavvuf uchrashuvi aynan kvant nazariyasining so'nggi kashfiyotlari tufayli sodir bo'lgan, ular o'tmish donishmandlarining ajoyib bashoratlariga to'liq mos keladi ( Men ushbu muvofiqlikni ushbu kitobning alohida bo'limida muhokama qilaman). Aytgancha, antik davr mutafakkirlari tushunchalarda ifodalangan "nozik olamlar" ga atributlarni belgilashda juda ehtiyot bo'lish kerakligini ta'kidlaganlar. Kundalik hayot. Hozirgi kunda ko'plab fiziklar faqat M-nazariyasi yoki tasavvuf nazariyasi, sirli nazariya narsalarning mohiyatini tushuntira olishi haqida gapira boshladilar. Biz narsalarning mohiyatini qanchalik chuqur anglasak, shunchalik ko'p mo''jizalarga duch kelamiz. Ishonchim komilki, fizika va tasavvuf, maydon va biomaydon, haqiqat va mo''jiza o'rtasida umuman qarama-qarshilik yo'q - bu birlik, aslida, bu kitobga bag'ishlangan.
Kvant yondashuvi klassik fizikada o'xshashi bo'lmagan voqelikni tavsiflashning tubdan boshqacha usulidir. Kvant nazariyasining rivojlanishining o'zi tom ma'noda P. Feyerabendning tarqalish tamoyiliga amal qildi - u klassik mexanika ideallaridan voz kechib, Laplas-Gelmgoltsning "normal" yoki klassik fan dasturini va ularning barcha o'zgarmaslarini bosqichma-bosqich yengib chiqdi.
So'nggi o'n yilliklarda kvant nazariyasida ulkan yutuq bo'ldi: kvant mexanikasining yarim klassik Kopengagen talqini, unda kvant tushunchalari klassiklar bilan birga mavjud bo'lib, o'z o'rnini sof kvant yondashuviga berdi, unda endi hech qanday o'rin yo'q edi. materialistik imtiyozlar. Kvant nazariyasi endi befarqlikni talab qilmaydi va birlashtirilgan nazariyadan qurilgan o'zini o'zi ta'minlaydigan va ichki izchil nazariyaga aylanadi. umumiy tamoyillar, endi materializmning "diniy dogmalari" ga muhtoj emas.
Sof kvant tizimlarining qonunlari klassik fizika qonunlaridan tubdan farq qiladi va shuning uchun kvant holatining klassik holatga (masalan, holat vektorining haqiqatda kuzatiladigan ob'ektga) qisqarishi muqarrar ravishda ulkan ma'lumotlarning yo'qolishi bilan birga keladi. Bu haqiqiy mohiyat g'oyasini anglatadi kvant zarrasi biz muqarrar ravishda buzilgan shaklda qabul qilamiz yoki boshqacha qilib aytganda, o'lchash jarayonining o'zi kvant ob'ektlari parametrlarining (shu jumladan o'lchamlarning) o'zgarishiga olib keladi.
Kvant nazariyasi shuningdek, qism va butun, real va noreal, mahalliy va nolokal munosabatlar haqidagi klassik g'oyalarni o'zgartiradi. Xususan, u qismni butundan ajratish va qismlarning xususiyatlarini hisobga olish imkonini beradi, teskari yo'l esa - qismdan butunga - asosiy fizik qonunlarni tushunishga olib kelmaydigan boshi berk nuqta hisoblanadi. . Xususan, kvant nazariyasi "individual narsa" yoki "moddiy ob'ekt" tushunchalarining mikrodunyo sohasida qo'llanilmasligini ko'rsatadi.
Kvant nazariyasi jismoniy voqelik tushunchasini tubdan o'zgartiradi: jismoniy xususiyatlar tushunchalari bu erda tizimning "holatlari" ning yanada fundamental va asosiy tushunchasi bilan almashtiriladi. Bundan tashqari, tizimni tavsiflovchi har qanday jismoniy miqdorlar mikrozarralar va umuman koinotning holatiga qarab ikkinchi darajali ko'rinishdir.
Kvant nazariyasi, ayniqsa uning so'nggi yutuqlari nafaqat dunyo tartibi haqidagi jismoniy g'oyalarni, balki haqiqat va ongga universal insoniy yondashuvlarni - ehtimol hatto inson hayotining qadriyatlari va intilishlarining butun tizimini ham o'zgartiradi. “Kvant sehri” kitobi muallifi S.I.Doroninning fikricha, bu nazariyaning asosiy xulosasini quyidagicha shakllantirish mumkin: “Materiya, ya’ni materiya va barcha ma’lum fizik maydonlar atrofdagi dunyoning asosi emas, balki uni tashkil qiladi. umumiy kvant haqiqatining faqat kichik bir qismi." Ushbu xulosa "bugungi kunda hatto tasavvur qilib bo'lmaydigan eng chuqur va keng qamrovli oqibatlarni o'z ichiga oladi".
Gregori Beytson substansiya tilida fikrlash jiddiy metodologik va mantiqiy xato, chunki aslida biz ob'ektlar bilan emas, balki Alfred Korzybski nazariyasi ma'nosida ularning hissiy va aqliy o'zgarishlari bilan shug'ullanamiz. "Dunyo haqidagi bilimimizni tashkil etuvchi ma'lumotlar, farqlar, shakllar va naqshlar o'lchovsiz mavjudotlardir, ularni makon yoki vaqt ichida lokalizatsiya qilib bo'lmaydi." (* Muallif S. Grofdan iqtibos keltiradi).
Darhaqiqat, kvant jarayonlarini biz makroskopik yo'nalishda harakat qiladigan bevosita va "sog'lom fikr" bilan tasavvur qilib bo'lmaydi. moddiy dunyo. Kvant dunyosi haqiqiy mo''jizalar mamlakati bo'lib, unda siz hatto boshqa, "klassik bo'lmagan" va g'ayrioddiy tilda gapirishingiz kerak. Bu erda biz kundalik hayotda o'rganib qolgan hamma narsadan voz kechishimiz kerak bo'ladi. Bu erda ob'ektlar xiralashadi va yo'qoladi, makon va vaqt o'z ma'nosini yo'qotadi. Ko'rib turganimizdek, aynan shu erda, noma'lum va mahalliy bo'lmagan kvant dunyosida, zamonaviy ilm-fanning ming yilliklarning mistik tajribasi bilan uchrashuvi sodir bo'ladi.
V. Pauli tez-tez ta'kidlab o'tardiki, kvant olamida sababiy bog'liqlik yiqilib, hodisalar "hech qanday sababsiz" sodir bo'ladi, ya'ni taxminan hind mistiklari va yahudiy kabbalistlari inson donoligi paydo bo'lganida o'zlarini his qilishgan. V.Paulining fikricha, individual zarrachaning xatti-harakatlaridagi erkinlik kvant nazariyasining eng muhim saboqidir.
Agar Dekart-Laplas paradigmasi doirasida harakat qonunlari ko'rinishida ifodalangan sabab-natija munosabatlari har qanday hodisani aniq bashorat qilish va tushuntirishga imkon berishi shubhasiz bo'lib tuyulgan bo'lsa, u holda hatto dastlabki bosqichda ham. kvant nazariyasining rivojlanishi uchun klassik fizikaning determinizmini shubha ostiga qo'yib, ehtimollik va noaniqlik tushunchalarini kiritish kerak edi. Ma'lum bo'lishicha, ko'plab aniq hisob-kitoblar, aytaylik, bitta radioaktiv atomning parchalanish vaqti printsipial jihatdan imkonsizdir va tegishli kvant o'lchovlarining natijalari kuzatuvchining mavjudligi yoki yo'qligiga bog'liq.
Shu o‘rinda shuni yodda tutishimiz kerakki, ehtimollik tushunchasi kvant fizikasiga klassik ehtimollik nazariyasiga qaraganda butunlay boshqacha tarzda kiritilgan: bu bizning nodonligimiz natijasi emas, balki dunyo tartibining muhim xususiyatidir. Ehtimolni tavsiflovchi to‘lqin funksiyasi voqelikni haqiqiy shaklda emas, balki imkoniyat ko‘rinishida ifodalaydi va faqat kuzatish akti bu imkoniyatni amalga oshirishga imkon beradi. V. Geyzenbergning fikricha, bu Metafizikada * ishlab chiqilgan Aristotelning potentsial g'oyasining qayta tiklanishidir. (* Qarang: V. Geyzenberg, Fizika va falsafa, Moskva, 1963, 32, 153-betlar).
Kvant o'lchash muammosi (paradoksi) shundan iboratki, o'lchashda qurilmaning mavjudligi yoki kuzatuvchining ongi kvant holatini buzadi: ko'plab muqobil o'lchov natijalaridan birini tanlash faqat ishlaydigan kvant mexanikasi uchun begona bo'lib chiqadi. klassik tasvirlar bilan. Bu holat holatni qisqartirish, muqobil tanlash yoki qulash deb ataladi to'lqin funktsiyasi. Aslida, bu shuni anglatadiki, holatlarning haqiqiy kvant superpozitsiyasidan kuzatuvchining ongi o'lchovdan keyin superpozitsiyaning faqat bitta komponentini saqlab qoladi, bu o'lchovning o'ziga xos natijasiga mos keladi. Yoki boshqa yo'l bilan: o'lchov paytida kashf etilgan kvant tizimining xususiyatlari o'lchovni lokalizatsiya qilishdan oldin mavjud bo'lmasligi mumkin; Kuzatuvchining ongi tomonidan alternativlarning kvant superpozitsiyasidan bitta variantni tanlash, bu erda yuzaga keladigan muammolar kuzatuvchining ongini ko'rib chiqishga kiritmasdan, tubdan hal qilib bo'lmaydiganligini anglatadi.
Kvant nazariyasining turli talqinlari aslida muqobil variantlarni tanlash va nazariyaning mazmunini uslubiy jihatdan aniqlashtirish bo'yicha ko'rsatilgan muammoni hal qilishga urinish bilan bog'liq. Ulardan ba'zilari kuzatuvchining ongini aniq o'z ichiga oladi.
A. N. Parshin, Kurt Gödel teoremasi haqida fikr yuritib, *, (* Qarang: A. N. Parshin, Falsafa savollari, 2000, № 6, 92-109-betlar), shuningdek, kvant mexanikasida to'lqin funktsiyasining qisqarishi chaqnashga o'xshash degan xulosaga keldi. ong , o'z-o'zidan yangi narsaga ega bo'lish harakati. Bundan tashqari, Hermann Veylning so'zlariga ko'ra, Gödel g'oyalari va kvant mexanikasida mavjud bo'lgan jismoniy tizimni kengaytirish akti o'rtasida chuqur o'xshashlik mavjud. Bu erda shuni yodda tutishimiz kerakki, Niels Borning o'zi, eng falsafiylaridan biri fikrlaydigan fiziklar 20-asrda o'lchov va kuzatuvchi o'rtasidagi bog'liqlik muammosi haqida fikr yuritar ekan, u ob'ekt va sub'ekt o'rtasidagi chegara har doim noaniq va ongga qarab o'zgarishi mumkin degan xulosaga keldi. Chegarani o'zgartirish va tizimni kengaytirish jarayoni ko'p jihatdan Gödel teoremasidagi kengayishga o'xshaydi. Bu 20-asrning birinchi yarmida amalga oshirilgan bo'lsa-da, Gödel teoremasi va kvant mexanikasi o'rtasidagi bog'liqlikning to'liq chuqurligini yakuniy tushunish bugungi kunga qadar erishilmagan.
“Godel teoremasini majburiy cheklash sifatida emas, balki asosiy falsafiy haqiqat sifatida ko'rib chiqish orqali insonni o'rganadigan psixologiya, mantiq va boshqa ko'plab fanlarning cheklangan nuqtasidan foydalanishdan ko'ra ancha chuqurroq rivojlanishiga erishish mumkin. Ilmiy hamjamiyatda hali ham hukmron bo'lgan qarash."
Kvant nazariyasining o'zi faqat buyuk Daniya mutafakkiri Soren Kierkegaardning Niels Borga katta ta'siri tufayli paydo bo'lishi mumkinligi umumiy qabul qilinadi: biz uning ishining ekzistensial motivlari haqida ham gapirmayapmiz - kvant sakrashi g'oyasi Kierkegorga qarzdor. va ongdagi sakrashlar haqidagi mistik g'oyalar, ular bashoratli ekstaz, konvertatsiya (metaniya), ma'rifat, o'tkir ruhiy inqiroz yoki zamonaviy transpersonal psixologiya tili bilan aytganda, ongning har qanday o'zgargan holatlari.
Hamma Nils Borni kvant nazariyasi yaratuvchilardan biri sifatida biladi, lekin uning olim sifatidagi hayotining leytmotivini kam odam biladi: voqelik muammosi va inson ongi-mavjudligi sirlariga bo'lgan qiziqish. Bor va Prigojinning fikricha, ilm-fan inson borlig'i muammolaridan, jumladan, inson xatolari va ehtiroslaridan ajralmasdir.
Aytgancha, bugungi kunda hech kim Nils Bor 20-asrda Per Lui de Mopertuis XVIII asrda bo'lgani kabi, intrafizikaviy nutqda falsafiy va metafizik qo'shimchalarga sodiq bo'lganini hech kim yashirmaydi. Ehtimol, bu "metafizika" yangi fizikaning shakllanishiga yordam bergandir, chunki metafizik yuklanish kvant nazariyasi yaratuvchisiga klassik fizikaning "o'zgarmas tamoyillari" ni engib o'tishni osonlashtirdi, bu esa paydo bo'lgan paradigmaning boshqa yaratuvchilari jasoratini cheklab qo'ydi.
Nils Borga zodagonlik sharafi berilganida, u yin va yangning qarama-qarshi tamoyillari o'rtasidagi mistik munosabatni ifodalab, o'z gerbining ramzi sifatida Xitoy Tay Chini oldi. 1937 yilda Xitoyga tashrif buyurganida, bir-birini to'ldirish kontseptsiyasi muallifi Xitoy tasavvufining ushbu asosini bilib oldi va bu holat unga kuchli ta'sir ko'rsatdi. O'shandan beri N. Borning qiziqishi sharq madaniyati hech qachon so'nmagan.
Ehtimol, mistik adabiyotni mukammal bilish kvant mexanikasini yaratuvchilarga "sog'lom fikr" postulatidan - ko'rinadigan moddiy voqelikning aniq ob'ektivligidan voz kechishga va "boshqa dunyolar", haqiqatning yangi bo'laklari mavjudligini anglash imkonini berdi. shuningdek, kuzatuvchining o'zi va u foydalanadigan asbobning ongini tajribada katta rol o'ynaydi.
Bir tomondan, inson ongining tabiatiga, ikkinchi tomondan, tasavvufiy g'oyalarga to'liq mos keladigan dunyo tasviriga kvant fizikasi sabab bo'lgan bo'lsa ajab emas.
Shuni tan olish kerakki, kvant nazariyasi talabchan onglar tomonidan yaratilgan va mohiyatan sodir bo'layotgan jarayonlardan ajralmasdir. yuqori darajalar ong va tasavvufiy vahiylarda sodir bo'lishi. Shuning uchun olingan natijalar hayratlanarli darajada o'xshash. Kvant nazariyasining barcha yaratuvchilari umumiy insoniyat madaniyatining eng yuqori yutuqlari bilan yaxshi tanish edilar va so'zning eng yaxshi ma'nosida haqiqiy idealistlar edilar.
Kvant nazariyasi shuni ko'rsatadiki, ko'p qatlamli haqiqat Aristotelnikiga qaraganda ancha murakkab mantiqqa bo'ysunadi. Va bu erda yuqori ong ham biz diskursiv fikrlaydigan mantiqdan butunlay boshqacha harakat qilishi juda muhimdir. Bu ilm-fanning eng hayratlanarli yutuqlaridan biridir, ya'ni dunyoning aniq va to'liq rasmini qurish printsipial jihatdan imkonsizdir - inson uchun ko'rinish faqat o'z mantig'i yoki fikrlash tizimi doirasida amalga oshirilishi mumkin. Ammo nazariy fikrlash bilan dunyoning kvant rasmini qurish, biz boshqa mantiq qonunlari asosida yashaydigan dunyoni tushunishimiz mumkinligini anglatadi, ya'ni bizning ongimiz, dunyo kabi cheksiz, bizning kam ongimizga qaraganda kengroq va boyroqdir. diskursiv fikr.
Fiziklar hali ham fanning konservatizmi tufayli mikrodunyoni makroskopik tushunchalar bilan tasvirlashda davom etmoqdalar. Makroskopik asboblardan foydalanish va kundalik hayotda Aristotel mantig'idan foydalanishdan tashqari kvant olamini kuzatish imkoniga ega bo'lmagan holda, biz u yoki bu tarzda kvant olamiga noadekvat vositalar va eskirgan tilni qo'llashda davom etamiz. Ba'zi neofob fiziklar, "qadimgi taqvodorlik" tarafdorlari bugungi kunda ham kvant nazariyasiga klassik mexanikaning deterministik shakli berilishi kerak, deb hisoblashadi, undan ehtimolliklarning barcha "mistik qoldiqlari" ni, noaniqliklarni, noloyiqliklarni, sabab va sabablarning yo'qligini istisno qiladilar. ta'sir munosabatlari va hatto fazo-vaqt.
Ko'p yillar davomida klassik fan dekart dualizm (sub'ekt va ob'ektni ajratish va qarama-qarshilik, yaxshiroq, materiya va ong) asosida qurilgan. Nihoyat, bu noto'g'ri tushunchaga chek qo'yish uchun men "Ong - borliq" deb nomlangan alohida kitob yozdim va biz nafaqat falsafa haqida, balki yangi paradigma, yaxlitlik asoslarigacha kengaytirilgan yangi dunyoqarash haqida gapiryapmiz. borliq va demak, unga ilmiy yondashish. Ong va borliqning birligi haqidagi bu xulosaga dastlab umumiy insoniy donishmandlik va tasavvuf, keyin psixologiya va nihoyat, fizikadagi zamonaviy kvant nazariyasi olib keldi.
Bu erda hammasi kvant zarracha-to'lqin dualizmi (V. Geyzenberg, M. Born, P. Jordan, E. Shredinger, P. Dirak, V. Pauli, J. fon Neyman), V. Geyzenbergning "noaniqlik printsipi" bilan boshlandi. , M. Born tomonidan "to'lqin funksiyasining statistik talqini", N. Borning "to'ldiruvchilik printsipi", J. fon Neymanning o'lchovlar nazariyasi va iplar, nomoddiy haqiqat va Everettning ko'plab ultra zamonaviy g'oyalari bilan yakunlandi. - dunyolar.
Fizikada kuzatish ob'ektlari va ularning holatlarini klassik va kvantga bo'lish odatiy holdir. Shuni yodda tutish kerakki, sof kvant holati (bu kitobga keyinroq qarang) noaniq, mahalliy bo'lmagan, superpozitsiyaviy, noaniq, auzal va fazo-zamonga bog'liq bo'lmagan holatdir. Bunday davlatning "ob'ekti" go'yo erkin, u "hamma joyda va hech qayerda emas" va bu uning makroskopik, klassik, mahalliy ob'ektlardan asosiy farqidir. Ob'ektning o'zaro ta'siri qanchalik kuchli muhit, uning mahalliyligi va klassikligi qanchalik yaxshi namoyon bo'ladi. Makroskopik ob'ektlar ikkala holatni birlashtiradi: ular mahalliy va klassik bo'lib, kuzatuvchi oldida turadi va sof kvant tizimi pozitsiyasidan ular mahalliy (erkin va izolyatsiya qilingan) holatda.
Aytgancha, Niels Bor, kvant nazariyasi rivojlanishining dastlabki bosqichida, kvant ob'ektlari bilan o'zaro ta'siri qanchalik muhimligini juda yaxshi tushundi. tashqi muhit: "Atom jismlarining xatti-harakatlarini ularning o'lchov asboblari bilan o'zaro ta'siridan keskin ajratib bo'lmaydi" *. (* N. Bor. Ilmiy asarlar to‘plami. T. 2. M., 1971).
Kvant nazariyasining Kopengagen talqinida o'lchash moslamasi har doim klassik mahalliy ob'ekt bo'lib chiqadi, aks holda o'lchash tartibi aniqlanmagan. Boshqacha qilib aytganda, bu erda klassik fizikani buzish mutlaqo mumkin emas. Klassik o'lchash protsedurasi va kuzatuvchining mavjudligi aslida ikkita haqiqat o'rtasidagi bog'lovchi ko'prikdir - klassik (materialistik) va kvant (dematerializatsiya).
Dualizm masalasida. Asosiy kvant dualizmi reduktiv to'lqin-zarracha dualizmi emas, balki mahalliylik-nolokallikning kvant dualizmi yoki aniq va noaniq realliklarning dualizmidir. Biror kishiga nisbatan qo'llanilganda, bu tana sifatida u mahalliy va moddiy ekanligini, lekin ruh sifatida u mahalliy bo'lmagan va namoyon bo'lmagan, ya'ni "har doim va hamma joyda" mavjud ekanligini anglatadi.
Qizig'i shundaki, kvant nazariyasi nuqtai nazaridan butun olam, butun dunyo sof kvant tizimidir, chunki u bilan o'zaro ta'sir o'tkaza oladigan tashqi ob'ektlar yo'q. Bu shuni anglatadiki, agar tashqi kuzatuvchi hali ham koinot bilan o'zaro ta'sir qilmasdan mavjud bo'lsa, u bu tizimda hech narsani ko'rmaydi. Afsonaviy mistik, "Zumrad lavhasi" muallifi Germes Trismegistusning ming yillar oldin e'lon qilgan so'zlari juda hayratlanarli: "Dunyo o'zining yaxlitligi bilan ko'rinmasdir". Shunchaki qiziquvchanlik meni yirtib tashladi: bu yarim odam, yarim xudo fiziklarga ming yillar o‘tgandan keyingina tushunarli bo‘lgan so‘zlarni aytib, nimani nazarda tutgan?
Yagona va integral kvant tizimining alohida qismlarga bo'linishi doimo "kvantizm" va nolokallikdan "klassiklik" va mahalliylikka o'tishga olib keladi, ammo unutmaslik kerakki, ular bitta yashirin manbaga ega - butun kvant tizimi. "hamma joyda va hech qayerda" mavjud bo'lgan bir butunlik. Fizikadan tasavvufga o'tayotganda, kvant nazariyasi tushunchasi "klassik korrelyatsiyalarning yagona kvant manbai" (To'liq haqiqatning yagona manbai) "Xudo" teologik tushunchasi bilan bir xil ekanligini aytishimiz mumkin.

Har kimning o'z Xudosi bor. Ammo tez orada bo'ladi
hamma uchun tushunarli (shu jumladan men ularning xorida),
Bu cheksiz suhbatda,
nayah, yig'lash, qattiq tortishuv,
namoyon bo'lgan borliqda - makonda
Faqat Xudo to'lqinlanishga tayyor *. (* Muallif R. M. Rilke she’rlaridan iqtibos keltiradi)

Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, bir butun (Xudo) sifatida qaraladigan tizimdagi sof kvant korrelyatsiyalari tizimning alohida ko'rib chiqiladigan qismlari (Jahon) o'rtasidagi klassik korrelyatsiyalarning manbai hisoblanadi. Yoki boshqa yo'l bilan: kvant nazariyasi uchun biz voqelik deb ataydigan narsa mahalliy ob'ektlarning integral tizimdan "namoyon bo'lishi" bo'lib, bu ob'ektlar nolokal shaklda (g'oyalar, shakllar, tasvirlar, Platonning eidoslari, Aristotelning entelexiyasi) , Leybnits monadalari, fikr shakllari , egregorlar, Bo'shliq va boshqalar).
Ammo shuni yodda tutish kerakki, ba'zi kvant holatlari barqarorroq bo'lib chiqadi va makrokosmosda aynan shunday izchil holatlar amalga oshiriladi.
Mikroob'ektlardan atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qiluvchi makroob'ektlarga o'tish vazifasini bir vaqtlar R.Feynman qo'ygan. V. Tsurek, A. Leggett va boshqalar atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir kvant interferensiyasini yo'q qilishini va shu bilan kvant tizimini klassik tizimga aylantirishini va tizimning massasi qanchalik tez bo'lishini aniqladilar. Boshqacha aytganda, dan kattaroq tizim, uni kvant holatida uzoq vaqt ushlab turish qanchalik qiyin.
Kvant fizikasi nuqtai nazaridan izolyatsiyalangan va izolyatsiyalanmagan tizimlarni farqlash kerak. Faqat holatlarning superpozitsiyasi printsipiga qat'iy rioya qiladigan butunlay izolyatsiya qilingan tizimlar sof kvant bo'lishi mumkin (pastga qarang). Sami klassik tizimlar(shu jumladan o'lchash asboblari) mavjud, chunki ular atrofdagi dunyo bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bu erda ko'plab kvant o'lchovlari muammoli - ya'ni atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida vayron bo'lgan sof kvant holatlarining beqarorligi. To'ldiruvchilik kvant printsipining talqinlaridan biriga ko'ra, dunyoga ta'sir qiluvchi qurilma emas, balki kvant tizimi qurilmani "buzadi", uni materialsizlashtiradi, illyuziya va sarobni keltirib chiqaradi.
Indeterminizm va kvant nazariyasining boshqa g'ayrioddiy xususiyatlarini yengish yoki uni inkor etuvchi faktlarni topishga qaratilgan ko'plab urinishlar har doim muvaffaqiyatsizlikka uchraydi. Men bu nazariyani inkor etib bo'lmaydigan deb aytmoqchi emasman, aytmoqchimanki, keyingi barcha nazariyalar endi Albert Eynshteyn qidirayotgan dunyoga qaytishga yordam bermaydi: "boshqa olamlar" endi hech qachon bashorat qilinadigan sabab-natija bo'lmaydi. Laplas dunyolari.
Mashhur olim va fan sotsiologi M. Moravchikning nazariyani "yakuniy ishlab chiqilgan" shaklida kontseptual soddalashtirishga bo'lgan umidlar endi oqlanmaydi, degan fikrga to'liq qo'shilaman *. (* M. Y. Moravcsik. Fanning chegaralari va ilmiy uslub // Hozirgi mazmun. 1990. 30-jild. No 3. B. 7-12).
Fiziklar hali ham kvant nazariyasiga muqobil variantlarni qidirmoqdalar, bu ularga "sog'lom aql" ning yo'qolgan poydevorini tiklashga va makroskopik va mikroskopik tizimlarning xatti-harakatlaridagi farqni bir xilda tushuntirishga imkon beradi *. (Qarang, masalan, G. S. Ghirardi, A. Rimini, T. Weber tomonidan har tomonlama eng qiziqarli ish Mikroskopik va makroskopik tizimlar uchun birlashtirilgan dinamika // Phys. Rev. 1986. D34. P. 470–491). Tabiiyki, makroskopik darajadagi an'anaviy tushunchalarga olib keladigan kvant ontologiyasini yaratishga urinishlar juda realdir. Ilm-fanning paradigmatik tabiati g'oyasiga amal qilgan holda, yangi tushunish imkoniyatlarini apriori inkor etish juda beparvolik bo'lar edi. Ammo nima bo'lishidan qat'iy nazar, men uchun kompleksning oddiyga qisqarishini tasavvur qilish qiyin - mikrodunyoda noaniqlik, ehtimollik va noaniq haqiqat printsipidan qochish mumkin emas.
Bugungi kunda kvant nazariyasining kuchli matematik va fizik formalizmi ko'plab taxminlar, fantastik talqinlar, murakkab modellar va sirli formulalar bilan to'lib-toshgan, ular mashhur aql-idrokka zid ravishda ishlaydi va mutlaqo ajoyib istiqbollarni ochadi.
Bundan tashqari, tranzistorlar, lazerlar, kompyuterlar va zamonaviy texnologiyalarning aksariyati aynan kvant nazariyasi tamoyillarining rivojlanishi tufayli yaratilgan. Kvant nazariyasini qo'llash ko'lamini tushunish uchun Amerika Qo'shma Shtatlari milliy mahsulotining 30 foizi kvant effektlaridan foydalangan holda ixtirolarga asoslanganligini aytish kifoya.
Kvant nazariyasi "normal" fanni qurish tamoyillariga mos kelmaydigan ko'plab faktlar bilan to'la.
- Mashhur Shredinger tenglamasi o'ziga xos vahiy - uning izdoshlari qunt bilan hal qila boshlagan dunyo siridir.
- Kvant ob'ekti o'zini ham to'lqin, ham zarracha sifatida tuta oladi. Shu sababli, kvant mexanikasida "dualizm" atamasi paydo bo'lib, o'rganilayotgan ob'ektlarning qo'shimcha tavsifi zarurligini ta'kidladi, lekin qisman klassik yondashuvning "qoldiqlari" ni o'z ichiga oladi.
- ob'ektlarning to'lqin yoki moddiy tabiati ob'ektni kuzatish usuli bilan belgilanadi. To'lqin-zarracha dualizmi tushunchasi kvant ob'ektlari tabiatiga qaraganda ko'proq kuzatish, holat va bir-birini to'ldiruvchi tavsiflarga taalluqlidir.
- Lui de Broyl "ehtimollik to'lqinlari" tushunchasini kiritdi va mikro-ob'ektlarning zarracha-to'lqin ikkilanishini taklif qildi (1923). Nafaqat fotonlar, balki elektronlar va moddaning boshqa har qanday zarralari korpuskulyarlar (energiya, impuls) bilan bir qatorda to'lqin xossalariga ham ega (chastota, to'lqin uzunligi). "Ehtimollik to'lqinlari" har qanday ob'ektlar bilan bog'liq va ularning kvant tabiatini aks ettiradi. Zarrachaning massasi va tezligi qanchalik katta bo'lsa, de Broyl to'lqin uzunligi shunchalik qisqa bo'ladi. De Broyl gipotezasini tasdiqlash 1927 yilda D.Tompson, K.Devisson va L.Germer tajribalarida olingan.
- Tasdiqlangan empirik tarzda de Broylning mikrozarralarning ikki tomonlama tabiati haqidagi gʻoyasi – zarracha-toʻlqin dualizmi mikrodunyoning koʻrinishi haqidagi gʻoyalarni tubdan oʻzgartirdi. Materiyaning to'lqin va korpuskulyar xossalari eksklyuziv emas, balki bir-birini to'ldiradigan nazariyaga ehtiyoj paydo bo'ldi. Bunday nazariyaning asosi - to'lqin yoki kvant mexanikasi - de Broyl kontseptsiyasi edi. Bu ushbu nazariyadagi tizim holatini tavsiflovchi miqdor uchun "to'lqin funktsiyasi" nomida aks ettirilgan. To'lqin funksiyasi modulining kvadrati tizim holatining ehtimolini belgilaydi va shuning uchun de Broyl to'lqinlari ko'pincha ehtimollik to'lqinlari (aniqrog'i, ehtimollik amplitudalari) deb ataladi.
- Maks Bornning so'zlariga ko'ra, "siz to'lqin tenglamasini qat'iy mantiqiy ravishda chiqara olmaysiz; Unga olib boradigan rasmiy qadamlar, aslida, faqat aqlli taxminlardir."* (* M. Born. Atom fizikasi. Nauka, M., 1981).
- Xuddi shu Maks Born to'lqin funktsiyasining statistik talqini yordamida Shredinger tenglamasining echimlarini topdi, ammo shu bilan birga kvant mexanikasi nihoyat "mistik" ko'rinishga ega bo'ldi.
- R.Feynman oʻzining Nobel maʼruzasida ilm-fanni yaratishga mutlaqo yangicha yondashuvni eʼlon qildi: “...Yangi nazariyani yaratishning eng toʻgʻri yoʻli fizik modellar yoki fizik tushuntirishlarga eʼtibor bermasdan, tenglamalarni taxmin qilishdir. ”
- V. Geyzenberg kvant mexanikasi formalizmining yangi versiyasini kashf etdi: matritsa hisobi va "noaniqlik munosabati" deb ataladigan narsa yordamida bugungi kungacha nizolar va ehtiroslar to'xtamaydi.
Ushbu kitobning boshida keltirilgan klassik fan tamoyillaridan farqli o'laroq, kvant nazariyasi va yangi fizika quyidagi g'oyalar bilan tavsiflangan yangi paradigma asosida qurilgan:
- holizm g'oyasi - mavjud bo'lgan hamma narsaning birligi va yaxlitligi, shu jumladan ong va borliqning birligi va yaxlitligi;
- kvant olamining axronizmi g'oyasi;
- ko'p darajali voqelik va ong;
- chigal holatlar va mahalliy bo'lmagan aloqalarning mavjudligi;
- sababiy bog'lanishlarning mavjudligi, indeterminizm;
- o'rganilayotgan ob'ektlarni yoki, yaxshiroq aytganda, holatlarni materialsizlashtirish va qayta materiallashtirish imkoniyati;
- qo'shimchalik va noaniqlik tamoyillari;
- bilimning shaxsiyati va an'anaviyligi;
- kuzatuvchi ongining kuzatish natijalariga ta'siri.
Kvant nazariyasining statistik tabiatining tabiati bir nechta tushuntirishlarga ega:
- Lui de Broyl fikricha, statistik qonunlarni dinamik qonunlarga qisqartirish mumkin;
- A.Eynshteyn va M.Born statistik ma'lumotlarni hisobga olish uchun kvant ansambllari tushunchasini kiritdilar;
- Nils Borning Kopengagen talqinida statistika mikrodunyodagi ob'ektlarning asosiy mulki sifatida qaraladi. Oxirgi tushuncha fiziklar orasida eng keng tarqalgan.
Kvant nazariyasi asosidagi noaniqlik printsipi jismoniy o'lchovlarning "ob'ektivligi" va "aniqligi" ning o'sishiga ishonchni tubdan buzdi. Kvant nazariyasining eng muhim xulosasi - bu o'lchov natijalarining asosiy noaniqligi va shuning uchun kelajakni qat'iy va aniq prognoz qilishning mumkin emasligi.
Men sizning e'tiboringizni V. Geyzenbergning noaniqlik munosabati klassik sabab-oqibat tushunchasiga ham shubha tug'dirishiga qaratmoqchiman. Haqiqatan ham, biz kvant ob'ektining koordinatasini aniqlashimiz mumkin mutlaq aniqlik, lekin bu sodir bo'lganda, impuls butunlay ixtiyoriy qiymatni oladi. Bu shuni anglatadiki, biz o'z pozitsiyasini aniq o'lchashga muvaffaq bo'lgan ob'ekt darhol biz xohlagancha harakat qiladi. Mahalliylashtirish o'z ma'nosini yo'qotadi: klassik mexanikaning asosini tashkil etuvchi tushunchalar kvant nazariyasiga o'tish jarayonida chuqur o'zgarishlarga uchraydi. Kvant dunyosi vaqtni ham, tezlikni ham bilmaydi; bu erda hamma narsa bir zumda sodir bo'ladi!
Ta'sir ostida tashqi kuchlar kvant ob'ekti Nyuton mexanikasiga muvofiq ma'lum bir traektoriya bo'ylab emas, balki bir vaqtning o'zida barcha mumkin bo'lgan traektoriyalar bo'ylab ma'lum ehtimollar bilan harakat qiladi. Boshqa tilda "barcha yo'llar" u uchun mavjud. Bunday holda, kosmosning ma'lum bir nuqtasida elektron harakati parametrlarining ma'nosi haqida gapirishning ma'nosi yo'q, chunki u barcha yo'llar bilan bir vaqtning o'zida harakat qiladi. Yahudiylarning ajoyib intuisiyasi shu erdan kelib chiqmaydimi: "Xudo hamma yo'llarni biladi, Xudoga har tomonlama xizmat qilish kerak?" Darhaqiqat, kvant tizimlari ma'lum ma'noda tanlovdan ozod, aniqrog'i, ular bir vaqtning o'zida barcha imkoniyatlarni tanlaydilar.
Kvant nazariyasi tenglamalari mikro va makroob'ektlar uchun bir xil darajada qo'llaniladi. Borning to'ldiruvchilik printsipi fizika darsliklarida talqin qilinganidan ko'ra kengroqdir: u nafaqat kvant ob'ektlarining xatti-harakatlarini, balki ko'p qatlamli dunyoning haqiqiy bilimlarini ham tavsiflaydi. Uning universalligi shundan dalolat beradiki, kvant nazariyasining mavjudligi klassik ob'ektlar mavjud bo'lgandagina mumkin. Bir-birini to'ldirishning umumlashtirilgan printsipi va umumlashtirilgan Gödel teoremasiga ko'ra, bitta voqelik boshqa voqelikni majburiy ravishda to'ldiradi yoki voqelikni tavsiflashga har qanday urinish "haqiqat" tushunchasining to'liqligi va torayishiga olib keladi.
Kvant mexanikasining Kopengagen talqinidagi muammo shundaki, u ob'ektlarning sof kvantligini kuzatish asboblarining klassikligi bilan birlashtiradi, ya'ni bu talqin yarim klassik yaqinlashishdir. Bu haqda V. A. Fok juda aniq yozadi: “Holat tushunchasining o‘zi... xuddi u atom ob’ektining o‘zida, kuzatish vositalaridan ajralgan holda talqin qilinadi. Ma'lumki, "kvant holati" tushunchasining bunday mutlaqlashuvi paradokslarga olib keladi. Ushbu paradokslarni Nils Bor atom ob'ektlarini o'rganishda zarur vositachi klassik tarzda tasvirlanishi kerak bo'lgan kuzatish vositalari (asboblari) ekanligi haqidagi g'oyaga asoslanib tushuntirilgan" *. (* V. A. Fokning P. Dirakning “Kvant mexanikasi tamoyillari” kitobiga so‘zboshi).
Kvant nazariyasining hozirgi holatida klassik fizikaga bosh egish endi talab qilinmaydi va bu samarali "aqldan ozgan g'oyalar" ga olib keladi, ularsiz fanni rivojlantirish mumkin emas. Eskirgan vino terilariga yangi sharob quyish orqali siz cheksiz yamoqlarni yasay olmaysiz - shuning uchun Everetizm va kvant nazariyasining boshqa yangi talqinlari (pastga qarang).
Biz shuni bilishimiz kerakki, eski fizikaning klassik tushunchalarini butunlay rad etish dunyoqarashni tubdan o'zgartirishga - klassik nazariya nuqtai nazaridan imkonsiz va "g'ayritabiiy" kvant chigal holatlar mavjudligining yangi paradigmasini qabul qilishga olib keladi. fizika, oddiy qilib aytganda - ahamiyatsiz. Bundan tashqari, bunday holatlar nazariy abstraktsiyalar yoki matematik belgilar emas, balki klassik jismlar bilan hech qanday umumiylikka ega bo'lmagan yangi "transsendental" haqiqatning elementlari. Bu erda ta'kidlash kerak bo'lgan narsa - "tana" ning makon va vaqt ichida lokalizatsiya qilingan mavjudlik sifatidagi juda aniq lingvistik tushunchasi, haqiqatan ham kvant ob'ektlari har qanday ma'noda "jismoniy"!
Kvant dunyosini ob'ektiv ravishda mavjud deb talqin qilish to'g'rimi? Bu savolga hali aniq javob bo'lmasa-da, ijobiy javobga intilayotgan fiziklar soni ortib bormoqda. Bundan tashqari, modernist fiziklar klassik dunyo ong uni mumkin bo'lgan parallel olamlarning yagona yoki bittasi sifatida tanlagandan keyingina paydo bo'ladi, deb hisoblashadi.
Bunday holda, "klassik voqelik" kuzatuvchining ongi tomonidan tanlangan ko'p o'lchovli shakllanishning proektsiyasi bo'lib chiqadi va kvant olamining mumkin bo'lgan nuqtai nazaridan ko'rinishini ifodalaydi. Kvant dunyosida barcha alternativlar ob'ektiv ravishda birga mavjud.
“Jismoniy voqelik” kvant darajasida sub’ektiv bo‘lib, nazariy jihatdan g‘alati murakkab og‘irliklarga ega bo‘lgan yig‘indilarni tashkil etuvchi turli “muqobil imkoniyatlar” birga yashaydi, degan fikrga qo‘shilish qiyin. Albatta, bunday kvant haqiqatidan umidsizlikka tushish mumkin, kvant nazariyasiga faqat ehtimolliklarni hisoblashning hisoblash tartibi sifatida qarash mumkin, lekin men butunlay boshqacha nuqtai nazarga egaman: haqiqatning turli darajalari shunchaki bo'ysunmaydi. turli nazariyalar, lekin haqiqatning tengsiz darajalari.
Men bu yerda “obyektiv voqelik” tushunchasidan ehtiyotkorlik bilan qochaman, chunki kvant voqeligi, nazarimda, mavjud bo‘lmagan “obyektivlik”ga singib ketgan ma’nolardan tashqariga chiqadi – o‘zining mutlaq transsendensiyasi, idealligi, inkorporealligi, ilohiyligi tufayli mavjud emas. Oxir oqibat, "ob'ektivlik" haqida faqat Xudoning pozitsiyasidan gapirish mumkin - xuddi totalitar aql odatda egalik qiladigan "haqiqat" haqida gapirish kabi.
Ob'ektivlikdan voz kechish nafaqat relyativizmga olib kelmaydi, balki, aksincha, o'rganish uchun ulkan yangi olamlarni ochadi, shu jumladan mahalliy bo'lmagan holatdagi sof kvant tizimlari, haqiqatning boshqa darajalari va tasavvuf, ezoterizm va sehr deb hisoblangan ko'plab hodisalar. Aytgancha, ikkinchisini rad etish ham xuddi shu totalitar ongga xosdir.
Voqelikning kvant kengayishi, shuningdek, ongning mistik kengayishi bir-birini to‘ldiradi, bilim ufqlarini, jumladan, voqelikdagi kvant holatlarini kengaytiradi va ularni ilmiy yondashuv ob’ektiga aylantiradi. Ko'p sonli ma'rifiy hodisalar, ayyorlik, ekstrasensor idrok, telepatiya, materializatsiya va dematerializatsiya, platsebo, ibodat terapiyasi, ruhiy yoki ezoterik amaliyotlar ham asta-sekin shunday bo'ladi.
Kvant haqiqatining asosiy tamoyillarining qisqacha kirish tavsifidan so'ng, biz uning "ichki joylashuvi" ning ba'zi tafsilotlariga o'tamiz.

Va eng muhimi, biz ular faqat ba'zi muntazam vaziyatlarda qo'llanilishini va koinotning tuzilishini tushuntirish uchun noto'g'ri ekanligiga e'tibor berishdan bosh tortamiz.

Shunga o'xshash narsa asrlar oldin Sharq faylasuflari va tasavvuf olimlari tomonidan ifodalangan bo'lsa-da, Eynshteyn G'arb fanida birinchi bo'lib bu haqda gapirgan. Bu bizning ongimiz qabul qilmagan inqilob edi. Biz kamsitish bilan takrorlaymiz: "hamma narsa nisbiy", "vaqt va makon bitta", bu bizning odatiy barqaror voqeligimiz bilan juda kam umumiylikga ega bo'lgan faraz, ilmiy abstraksiya ekanligini doimo yodda tutamiz. Aslida, bizning g'oyalarimiz haqiqat bilan yomon bog'liq - hayratlanarli va aql bovar qilmaydigan.

Kirgandan keyin umumiy kontur Atomning tuzilishi kashf qilindi va uning "sayyoraviy" modeli taklif qilindi, olimlar fizikaning butun bir tarmog'i - kvant mexanikasi paydo bo'lganligini tushuntirish uchun ko'plab paradokslarga duch kelishdi. U tez rivojlandi va koinotni tushuntirishda katta muvaffaqiyatlarga erishdi. Ammo bu tushuntirishlarni tushunish shunchalik qiyinki, hozirgacha kam odam ularni hech bo'lmaganda umumiy ma'noda tushuna oladi.

Darhaqiqat, kvant mexanikasi yutuqlarining aksariyati shu qadar murakkab matematik apparat bilan birga keladiki, uni hech qanday inson tiliga tarjima qilib bo'lmaydi. Musiqa kabi matematika ham nihoyatda mavhum mavzu bo‘lib, olimlar hali ham, masalan, funksiyalarning konvolyutsiyasi yoki ko‘p o‘lchovli Furye seriyasining ma’nosini yetarlicha ifodalash uchun kurashmoqda. Matematika tili qat'iy, ammo bizning bevosita idrokimizga unchalik aloqasi yo'q.

Bundan tashqari, Eynshteyn bizning vaqt va makon haqidagi tushunchalarimiz xayoliy ekanligini matematik tarzda ko'rsatdi. Haqiqatda makon va vaqt bir-biridan ajralmas va yagona to'rt o'lchovli kontinuumni tashkil qiladi. Buni tasavvur qilish qiyin, chunki biz faqat uch o'lchov bilan shug'ullanishga odatlanganmiz.

Sayyora nazariyasi. To'lqin yoki zarracha

19-asrning oxirigacha atomlar boʻlinmas “elementlar” hisoblanardi. Nurlanishning kashf etilishi Ruterfordga atomning "qobig'i" ostiga kirib, uning tuzilishining sayyoraviy nazariyasini shakllantirishga imkon berdi: atomning asosiy qismi yadroda to'plangan. Yadroning musbat zaryadi manfiy zaryadlangan elektronlar bilan qoplanadi, ularning o'lchamlari shunchalik kichikki, ularning massasini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Elektronlar yadro atrofida sayyoralarning Quyosh atrofida aylanishiga o'xshash orbitalarda aylanadi. Nazariya juda chiroyli, ammo bir qator qarama-qarshiliklar paydo bo'ladi.

Birinchidan, nega manfiy zaryadlangan elektronlar musbat yadroga “tushilmaydi”? Ikkinchidan, tabiatda atomlar sekundiga millionlab marta to‘qnashadi, bu ularga hech qanday zarar keltirmaydi – butun tizimning ajoyib kuchini qanday izohlash mumkin? Kvant mexanikasining "otalaridan" biri Geyzenbergning so'zlariga ko'ra, "Nyutonning mexanika qonunlariga bo'ysunadigan hech qanday sayyora tizimi boshqa shunga o'xshash tizim bilan to'qnashgandan keyin asl holatiga qaytmaydi".

Bundan tashqari, deyarli barcha massa to'plangan yadroning o'lchamlari butun atomga nisbatan juda kichikdir. Aytishimiz mumkinki, atom bu bo'shliq bo'lib, unda elektronlar keskin tezlikda aylanadi. Bunday holda, bunday "bo'sh" atom juda qattiq zarracha sifatida paydo bo'ladi. Ushbu hodisani tushuntirish klassik tushunchadan tashqariga chiqadi. Darhaqiqat, subatomik darajada, zarrachaning tezligi u harakat qiladigan bo'shliq qanchalik cheklangan bo'lsa, oshadi. Demak, elektron yadroga qanchalik yaqinroq tortilsa, u shunchalik tez harakat qiladi va undan itariladi. Harakat tezligi shunchalik yuqoriki, "tashqaridan" atom "qattiq ko'rinadi", xuddi aylanadigan fanning pichoqlari diskka o'xshaydi.

Klassik yondashuvga mos kelmaydigan ma'lumotlar Eynshteyndan ancha oldin paydo bo'lgan. Birinchi marta yorug'lik xususiyatlarini tushuntirishga harakat qilgan Nyuton va Gyuygens o'rtasida bunday "duel" sodir bo'ldi. Nyuton bu zarralar oqimi ekanligini ta'kidlagan, Gyuygens yorug'likni to'lqin deb hisoblagan. Klassik fizika doirasida ularning pozitsiyalarini kelishib bo'lmaydi. Axir, uning uchun to'lqin - bu muhit zarralarining uzatilgan qo'zg'alishi, bu tushuncha faqat ko'plab ob'ektlarga tegishli. Erkin zarrachalarning hech biri to'lqinsimon traektoriya bo'ylab harakatlana olmaydi. Ammo elektron chuqur vakuumda harakat qiladi va uning harakatlari to'lqin harakati qonunlari bilan tavsiflanadi. Agar vosita bo'lmasa, bu erda nima hayajonlanadi? Kvant fizikasi Solomoniy yechimni taklif qiladi: yorug'lik ham zarracha, ham to'lqindir.

Ehtimoliy elektron bulutlari. Yadro tuzilishi va yadro zarralari

Asta-sekin bu yanada aniqroq bo'ldi: atom yadrosi atrofidagi orbitalarda elektronlarning aylanishi sayyoralarning yulduz atrofida aylanishidan butunlay farq qiladi. To'lqin tabiatiga ega bo'lgan elektronlar ehtimollik nuqtai nazaridan tavsiflanadi. Biz elektron haqida uni fazoning falon nuqtada joylashganligini ayta olmaymiz, faqat taxminan qaysi sohalarda va qanday ehtimollik bilan joylashishi mumkinligini tasvirlashimiz mumkin. Yadro atrofida elektronlar arvohlarning fotosuratlariga o'xshash eng oddiy sharsimon shakllardan juda g'alati shakllarga qadar bunday ehtimolliklarning "bulutlarini" hosil qiladi.

Ammo atom tuzilishini nihoyat tushunishni istagan har bir kishi uning asosiga, yadro tuzilishiga murojaat qilishi kerak. Uni tashkil etuvchi yirik elementar zarralar - musbat zaryadlangan protonlar va neytral neytronlar ham kvant tabiatiga ega, ya'ni ular qancha hajmda bo'lsa, shunchalik tez harakatlanadi. Yadroning o'lchamlari atom bilan solishtirganda ham juda kichik bo'lganligi sababli, bu elementar zarralar yorug'lik tezligiga yaqin bo'lgan juda yaxshi tezlikda aylanadi. Ularning tuzilishi va xatti-harakatlarini yakuniy tushuntirish uchun biz kvant nazariyasini nisbiylik nazariyasi bilan "kesishimiz" kerak bo'ladi. Afsuski, bunday nazariya hali yaratilmagan va biz o'zimizni bir nechta umumiy qabul qilingan modellar bilan cheklashimiz kerak.

Nisbiylik nazariyasi massa energiyaning faqat bitta shakli ekanligini ko'rsatdi (va tajribalar isbotladi). Energiya - bu jarayonlar yoki ish bilan bog'liq dinamik miqdor. Shuning uchun elementar zarrani energiyaning uzluksiz o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan o'zaro ta'sirlar sifatida ehtimoliy dinamik funktsiya sifatida qabul qilish kerak. Bu elementar elementar zarralar qanday ekanligi va ularni "bundan ham oddiyroq" bloklarga bo'lish mumkinmi degan savolga kutilmagan javob beradi. Agar tezlatgichda ikkita zarrachani tezlatsak va keyin to'qnashsak, ikkita emas, uchta zarracha va butunlay bir xil zarrachalarni olamiz. Uchinchisi shunchaki ularning to'qnashuvi energiyasidan paydo bo'ladi - shuning uchun ular bir vaqtning o'zida ajraladi va ajralmaydi!

Kuzatuvchi o'rniga ishtirokchi

Bo'sh makon va ajratilgan materiya tushunchalari o'z ma'nosini yo'qotadigan dunyoda zarracha faqat uning o'zaro ta'siri orqali tasvirlanadi. Bu haqda biror narsa aytish uchun biz uni dastlabki o'zaro ta'sirlardan "olib tashlashimiz" va uni tayyorlab, boshqa o'zaro ta'sirga - o'lchovga bo'ysundirishimiz kerak. Xo'sh, biz oxirida nimani o'lchaymiz? Va agar bizning aralashuvimiz zarracha ishtirok etadigan o'zaro ta'sirlarni o'zgartirsa va shuning uchun zarrachaning o'zini o'zgartirsa, bizning o'lchovlarimiz qanchalik qonuniy?

Elementar zarralarning zamonaviy fizikasida ko'proq tanqid... olim-kuzatuvchining siymosining o'zi sabab bo'lmoqda. Uni “ishtirokchi” deb atash to‘g‘riroq bo‘lardi.

Kuzatuvchi-ishtirokchi nafaqat subatomik zarrachaning xususiyatlarini o'lchash, balki aynan shu xususiyatlarni aniqlash uchun ham zarur, chunki ular faqat kuzatuvchi bilan o'zaro ta'sir doirasida muhokama qilinishi mumkin. U o'lchovlarni amalga oshiradigan usulni tanlagandan so'ng va shunga qarab zarrachaning mumkin bo'lgan xususiyatlari amalga oshiriladi. Agar siz kuzatuvchi tizimni o'zgartirsangiz, kuzatilayotgan ob'ektning xususiyatlari ham o'zgaradi.

Bu muhim moment barcha narsa va hodisalarning chuqur birligini ochib beradi. Doimiy ravishda bir-biriga va boshqa energiya shakllariga aylanadigan zarralarning o'zlari doimiy yoki aniq xususiyatlarga ega emas - bu xususiyatlar biz ularni qanday ko'rishni tanlashimizga bog'liq. Agar zarraning bir xususiyatini o'lchash kerak bo'lsa, boshqasi albatta o'zgaradi. Bunday cheklash qurilmalarning nomukammalligi yoki boshqa butunlay tuzatiladigan narsalar bilan bog'liq emas. Bu haqiqatning o'ziga xos xususiyati. Zarrachaning o'rnini aniq o'lchashga harakat qiling va siz uning harakat yo'nalishi va tezligi haqida hech narsa ayta olmaysiz - shunchaki ular bo'lmagani uchun. Zarrachaning aniq harakatini tasvirlab bering - uni kosmosda topa olmaysiz. Shunday qilib, zamonaviy fizika bizni butunlay metafizik xususiyatga ega bo'lgan muammolarga duch kelmoqda.

Noaniqlik printsipi. Joy yoki impuls, energiya yoki vaqt

Biz allaqachon kvant olamida biz o'rgangan aniq atamalarda subatomik zarralar haqida gapira olmaymiz, deb aytdik; Bu, albatta, odamlar ot poygalariga pul tikishda gapiradigan ehtimollik emas, balki elementar zarralarning asosiy xususiyatidir. Bu ularning mavjudligi emas, balki ular mavjud bo'lishi mumkin. Bu ularning o'ziga xos xususiyatlariga ega emas, balki ularga ega bo'lishi mumkin. Ilmiy nuqtai nazardan, zarracha dinamik ehtimolli sxema bo'lib, uning barcha xususiyatlari doimiy harakatlanuvchi muvozanatda bo'lib, qadimgi Xitoy ramzi Tayjidagi Yin va Yang kabi muvozanatlashadi.

Ajablanarli emas Nobel mukofoti laureati Dvoryanlik darajasiga ko'tarilgan Nils Bor o'zining gerbi uchun aynan shu belgi va shiorni tanladi: "Qarama-qarshiliklar bir-birini to'ldiradi". Matematik jihatdan, ehtimollik taqsimoti notekis to'lqin tebranishlarini ifodalaydi. To'lqinning ma'lum bir joyda amplitudasi qanchalik katta bo'lsa, u erda zarrachaning mavjudligi ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Bundan tashqari, uning uzunligi doimiy emas - qo'shni tepaliklar orasidagi masofalar bir xil emas va to'lqinning amplitudasi qanchalik baland bo'lsa, ular orasidagi farq shunchalik katta bo'ladi. Amplituda zarrachaning kosmosdagi holatiga mos kelsa, to'lqin uzunligi zarrachaning impulsi, ya'ni harakat yo'nalishi va tezligi bilan bog'liq. Amplituda qanchalik katta bo'lsa (zarrachani kosmosda aniqroq lokalizatsiya qilish mumkin), to'lqin uzunligi shunchalik noaniq bo'ladi (zarrachaning impulsi haqida kamroq gapirish mumkin). Agar biz zarrachaning o'rnini o'ta aniqlik bilan aniqlay olsak, u umuman aniq impulsga ega bo'lmaydi.

Ushbu asosiy xususiyat matematik jihatdan to'lqinlarning xususiyatlaridan kelib chiqadi va noaniqlik printsipi deb ataladi. Bu tamoyil elementar zarrachalarning boshqa xarakteristikalari uchun ham amal qiladi. Yana bir shunday o'zaro bog'langan juftlik kvant jarayonlarining energiyasi va vaqtidir. Jarayon qanchalik tez bo'lsa, undagi energiya miqdori shunchalik noaniq bo'ladi va aksincha - energiya faqat etarli davomiylikdagi jarayon uchun aniq tavsiflanishi mumkin.

Shunday qilib, biz tushunamiz: zarracha haqida aniq hech narsa aytish mumkin emas. Bu tomonga harakat qiladi yoki u erda emas, to'g'rirog'i, na bu erda, na u erda. Uning xarakteristikalari u yoki bu, aniqrog'i, u yoki bu emas. U shu erda, lekin u erda bo'lishi mumkin yoki hech qaerda bo'lmasligi mumkin. Xo'sh, u hatto mavjudmi?

Men bu masala bilan qiziqqan hech kimga Vikipediyaga murojaat qilishni maslahat bermayman.
U erda qanday yaxshi narsalarni o'qiymiz? Vikipediya qayd etishicha, "kvant maydon nazariyasi" - bu "cheksiz ko'p erkinlik darajasiga ega kvant tizimlarining xatti-harakatlarini o'rganadigan fizikaning bir bo'limi - kvant (yoki kvantlangan) maydonlar; mikrozarrachalar, ularning oʻzaro taʼsiri va oʻzgarishlarini tavsiflashning nazariy asosidir”.

1. Kvant maydon nazariyasi: Birinchi aldash. O'rganish - bu, nima desangiz ham, boshqa olimlar tomonidan to'plangan ma'lumotlarni olish va o'zlashtirish. Ehtimol, ular "tadqiqot" ni nazarda tutgandir?

2. Kvant maydon nazariyasi: Ikkinchi aldov. Cheksiz katta raqam Bu nazariyaning har qanday nazariy misolida erkinlik darajalari yo'q va bo'lishi ham mumkin emas. Erkinlik darajasining cheklangan sonidan cheksiz songa o'tish nafaqat miqdoriy, balki sifat misollari bilan birga bo'lishi kerak. Olimlar ko'pincha quyidagi shaklda umumlashtiradilar: "N = 2 ni ko'rib chiqing, shundan so'ng biz osongina N = cheksizlikka umumlashtirishimiz mumkin." Bundan tashqari, qoida tariqasida, agar muallif N=2 uchun muammoni hal qilgan bo'lsa (yoki deyarli hal qilgan bo'lsa), u eng qiyin ishni bajargandek tuyuladi.

3. Kvant maydon nazariyasi: Uchinchi aldash. "Kvant maydoni" va "kvantlangan maydon" ikkita katta farqdir. Qanday orasida chiroyli ayol va bezatilgan ayol.

4. Kvant maydon nazariyasi: To'rtinchi aldash. Mikrozarrachalarning transformatsiyasi haqida. Yana bir nazariy xato.

5. Kvant maydon nazariyasi: Beshinchi aldash. Zarrachalar fizikasi fan emas, balki shamanizmdir.

Davom eting.
"Kvant maydon nazariyasi - bu elementar zarrachalarning yuqori energiyalarda (ya'ni ularning dam olish energiyasidan sezilarli darajada yuqori energiyalarda) harakatlarini tavsiflash va bashorat qilishga qodir bo'lgan yagona eksperimental tasdiqlangan nazariya."

6. Kvant maydon nazariyasi: Oltinchi aldash. Kvant maydon nazariyasi eksperimental ravishda tasdiqlanmagan.

7. Kvant maydon nazariyasi: Ettinchi aldash. Eksperimental ma'lumotlarga ko'proq mos keladigan nazariyalar mavjud va ularga nisbatan biz xuddi shunday "oqilona" aytishimiz mumkinki, ular eksperimental ma'lumotlar bilan tasdiqlangan. Binobarin, kvant maydon nazariyasi "tasdiqlangan" nazariyalarning "yagona"si emas.

8. Kvant maydon nazariyasi: Sakkizinchi aldash. Kvant maydon nazariyasi hech narsani bashorat qilishga qodir emas. Hech bir haqiqiy eksperimental natijani bu nazariya "haqiqatdan keyin" ham "tasdiqlab" bo'lmaydi, uning yordami bilan hamma narsani apriori hisoblash mumkin. Zamonaviy nazariy fizika hozirgi bosqichda barcha "bashoratlar" ma'lum jadvallar, spektrlar va shunga o'xshash faktik materiallar asosida amalga oshiriladi, ular hali hech qanday rasman qabul qilingan va tan olingan nazariyalar tomonidan "tikilmagan".

9. Kvant maydon nazariyasi: To'qqizinchi aldash. Qolgan energiyadan sezilarli darajada yuqori bo'lgan energiyalarda kvant nazariyasi nafaqat hech narsa bermaydi, balki zamonaviy fizika sharoitida bunday energiyalarda muammoni shakllantirish mumkin emas. Gap shundaki, kvant maydon nazariyasi, kvant bo'lmagan maydon nazariyasi kabi, hozirgi qabul qilingan har qanday nazariya kabi, oddiy savollarga javob bera olmaydi: "Elektronning maksimal tezligi nima?" , shuningdek, "Bu har qanday boshqa zarrachaning maksimal tezligiga tengmi?"
Eynshteynning nisbiylik nazariyasida aytilishicha, har qanday zarrachaning maksimal tezligi vakuumdagi yorug'lik tezligiga teng, ya'ni bu tezlikka erishib bo'lmaydi. Ammo bu holda savol tug'iladi: "Qanday tezlikka erishish mumkin?"
Javob yo'q. Chunki nisbiylik nazariyasining bayonoti to'g'ri emas va u noto'g'ri binolardan, noto'g'ri matematik hisob-kitoblardan olingan bo'lib, chiziqli bo'lmagan o'zgarishlarning joizligi haqidagi noto'g'ri g'oyalarga asoslangan.

Aytgancha, Vikipediyani umuman o'qimang. Hech qachon. Sizga maslahatim.

PİROTEXNIKGA JAVOB

Aynan shu kontekstda men VIKIPEDIADA KVANT MAYDON NAZARIYASI ta'rifi ALBORAT ekanligini yozgan edim.
Maqoladan mening xulosam: “Vikipediyani o'qimang. Hech qachon. Sizga maslahatim."
Vikipediyadagi ba'zi maqolalarning ilmiy mohiyatini inkor etishimga asoslanib, "olimlarni yoqtirmayman" degan xulosaga qanday keldingiz?

Aytgancha, men hech qachon "Kvant maydon nazariyasi yolg'ondir" deb da'vo qilmaganman.
Aynan aksincha. Kvant maydon nazariyasi eksperimental asoslangan nazariya bo'lib, u tabiiy ravishda Maxsus yoki Umumiy nisbiylik kabi ma'nosiz emas.
LEKIN - Kvant nazariyasi NATIJADA KELISHI MUMKIN bo'lgan hodisalarni POSTULATSIYA QILISH QISMIDA XATOS.

Issiq jismlar nurlanishining kvant (kvantlangan - aniqroq va to'g'ri) tabiati maydonning kvant tabiati bilan emas, balki tebranish impulslari hosil bo'lishining diskret tabiati, ya'ni ELEKTRONNING SONI SONI bilan belgilanadi. Bir orbitadan ikkinchisiga O'TISH - bir tomondan va turli orbitalarning ENERGIYASIDAGI FARQLARI.
Ruxsat etilgan farq atomlar va molekulalardagi elektronlar harakatining xususiyatlari bilan belgilanadi.
Bu xususiyatlarni yopiq dinamik tizimlarning matematik apparati yordamida o'rganish kerak.
Men buni bajardim.
Oxiridagi maqolalarga qarang.
Men ELEKTRON ORBITALARNING BARQARORLIGI cheklangan tezlikni hisobga olgan holda oddiy elektrodinamikadan tushuntirish mumkinligini ko'rsatdim. elektromagnit maydon. Xuddi shu shartlardan nazariy jihatdan bashorat qilish mumkin geometrik o'lchamlar vodorod atomi.
Vodorod atomining maksimal tashqi diametri radiusning ikki barobari sifatida aniqlanadi va radius elektronning potentsial energiyasiga mos keladi, bu E=mc^2/2 (em-ce-) munosabatidan hisoblangan kinetik energiyaga teng. kvadrat-yarim).

1. Bugrov S.V., Zhmud V.A. Fizikaning dinamik muammolarida chiziqli bo'lmagan harakatlarni modellashtirish // NSTU ilmiy ishlar to'plami. Novosibirsk 2009. 1(55). 121 – 126-betlar.
2. Zhmud V.A., Bugrov S.V. Kvant bo'lmagan fizika asosida atom ichidagi elektronlar harakatini modellashtirish. // “Amaliy simulyatsiya va modellashtirish” 18-IASTED xalqaro konferensiyasi materiallari (ASM 2009). sentabr 7-9, 2009. Palma de Mallorka, Ispaniya. B.17 – 23.
3. Zhmud V.A. Vodorod atomidagi elektronning harakatini modellashtirishda relativistik bo'lmagan kvant yondashuvini asoslash // NSTU ilmiy maqolalari to'plami. Novosibirsk 2009. 3(57). 141 – 156-betlar.

Aytgancha, "Nega siz olimlarni bunchalik yoqtirmaysiz?" Degan savolga mumkin bo'lgan javoblar orasida.

CHUNKI MEN FANNI SEVAMAN.

Hazillar chetga: Olimlar sevgiga yoki muhabbatga intilmasliklari kerak. Ular haqiqatga intilishlari kerak. Olimmi yoki yo'qmi, haqiqatga intiluvchilarni "ongim bilan sevaman". Ya'ni MEN MASLAHAT ETDIM. Bu mening qalbim bilan sevishimning sababi emas. Haqiqatga intilish uchun emas. Eynshteyn haqiqatga intildi, lekin har doim emas, hamma joyda emas. U o'z nazariyasining xatosizligini isbotlashga intilishni tanlagan zahoti, u haqiqatni butunlay unutdi. Shundan so'ng, u olim sifatida mening ko'z o'ngimda ancha o'chdi. U gravitatsiyaviy linzalarning gazsimon tabiati, ma'lumotni kechiktirishning "pochta" tabiati haqida chuqurroq o'ylab ko'rishi kerak edi - biz ularning jo'nash vaqtini xatlardagi kelish sanalariga qarab baholamaymiz! Bu ikki sana har doim farq qiladi. Biz ularni aniqlamaymiz. Xo'sh, nima uchun idrok etilgan vaqtni, idrok etilgan tezlikni va hokazolarni real vaqt, tezlik va boshqalar bilan aniqlash kerak?
Men kitobxonlarni yoqtirmasligim haqida? Salom! Men ularning ko'zlarini ochishga harakat qilaman. Bu sevish emasmi?
Men hatto e'tiroz bildirgan sharhlovchilarni ham yaxshi ko'raman. Bundan tashqari, men, ayniqsa, oqilona e'tiroz bildirganlarni yaxshi ko'raman. E'tiroz bildirmaslikka, shunchaki inkor etishga, hech qanday sababsiz, mening dalillarimni o'qimay, teskarisini aytishga intilayotganlar - ularga achinaman.
"Nega ular o'qimagan narsalarga eslatma yozishmoqda?" - O'ylaymanki.

Xulosa qilib aytganda, uzoq muhokamalardan charchagan o'quvchilarim uchun hazil.

NOBEL MA'LUMOTNI QANDAY YOZISH MUMKIN

1. Nobel mukofotini yutib oling.
2. Atrofingizga qarang. Siz uchun ushbu nutqni yozish sharafiga muyassar bo'ladigan ko'plab ko'ngilli, to'lanmagan yordamchilarni topasiz.
3. Berilgan to'rtta variantni o'qing. Yaxshi kuling. Har qanday narsani yozing - bu hali ham ushbu variantlarning har qandayidan yaxshiroq bo'ladi va ular, bu variantlar, siz ushbu ketma-ketlikning 1-bandini chetlab o'tib yozishingiz mumkin bo'lgan narsalardan yaxshiroq.

Kvant mexanikasi, kvant maydon nazariyasi haqida gapirmasa ham, g'alati, qo'rqinchli va ziddiyatli obro'ga ega. Ilmiy jamoada hali ham buni tan olmaydiganlar bor. Biroq, kvant maydon nazariyasi mikrozarrachalarning past energiyadagi o'zaro ta'sirini tushuntira oladigan tajriba bilan tasdiqlangan yagona nazariyadir. Nima uchun bu muhim? Andrey Kovtun, MIPT talabasi va kafedra xodimi fundamental o'zaro ta'sirlar, tabiatning asosiy qonunlariga erishish yoki ularni o'zingiz ixtiro qilish uchun ushbu nazariyadan qanday foydalanishni aytadi.

Ma'lumki, hamma narsa Tabiiy fanlar ma'lum bir ierarxiyaga bo'ysunadilar. Masalan, biologiya va kimyo fizik asoslarga ega. Va agar biz dunyoga kattalashtiruvchi oyna orqali qarasak va har safar uning kuchini oshirib, bilimlarni kamaytirsak, biz asta-sekin kvant maydon nazariyasiga kelamiz. Bu biz tashkil topgan onaning eng kichik donalari - odatda elementar deb ataladigan zarralarning xususiyatlari va o'zaro ta'sirini tavsiflovchi fan. Ulardan ba'zilari - masalan, elektron - o'z-o'zidan mavjud bo'lsa, boshqalari birlashib, kompozit zarralarni hosil qiladi. Mashhur proton va neytronlar aynan shu - ular kvarklardan iborat. Ammo kvarklarning o'zlari allaqachon elementardir. Shunday qilib, fiziklarning vazifasi bu zarralarning barcha xususiyatlarini tushunish va xulosa qilish va asosiy fizik qonunlar ierarxiyasida chuqurroq boshqa narsa bormi degan savolga javob berishdir.

Bizning haqiqatimiz dala haqiqati, u maydonlardan iborat va biz bu maydonlarning faqat elementar hayajonlarimiz.

Radikal olimlar uchun asosiy maqsad - bu dunyo haqidagi bilimlarni to'liq qisqartirish, kamroq radikal olimlar uchun mikro dunyoning yoki supermikrodunyoning nozik tomonlariga chuqurroq kirib borish; Ammo, agar biz faqat zarrachalar bilan ishlayotgan bo'lsak, bu qanday mumkin? Javob juda oddiy. Biz ularni shunchaki olib, bir-biriga itarib qo'yamiz, tom ma'noda ularni bir-biriga urib qo'yamiz - xuddi qandaydir qiziqarli narsaning tuzilishini ko'rishni xohlab, uni erga tashlab, keyin parchalarni o'rganadigan bolalar kabi. Shuningdek, biz zarrachalarni to'qnashamiz va keyin to'qnashuv paytida qanday yangi zarralar paydo bo'lishini va ajoyib izolyatsiyada uzoq sayohatdan keyin qaysi zarralar parchalanishini ko'ramiz. Kvant nazariyasidagi bu jarayonlarning barchasi parchalanish va tarqalish ehtimollari bilan tavsiflanadi. Kvant maydon nazariyasi bu miqdorlarni hisoblash bilan shug'ullanadi. Lekin nafaqat ular.

Koordinatalar va tezliklar o'rniga vektorlar

Kvant mexanikasining asosiy farqi shundaki, biz endi jismoniy jismlarni koordinatalar va tezliklar yordamida tasvirlamaymiz. Kvant mexanikasidagi asosiy tushuncha holat vektoridir. Bu biz o'rganayotgan jismoniy tizim haqidagi kvant mexanik ma'lumotlarini o'z ichiga olgan quti. Bundan tashqari, men "tizim" so'zini ishlataman, chunki holat vektori elektronning ham, skameykada kungaboqar urug'ini quritayotgan buvining holatini ham tasvirlay oladigan narsadir. Ya'ni, bu kontseptsiya juda keng qamrovga ega. Va biz o'rganilayotgan ob'ekt haqida barcha kerakli ma'lumotlarni o'z ichiga olgan barcha holat vektorlarini topmoqchimiz.

Shunda “Qanday qilib biz bu vektorlarni topib, undan o‘zimiz xohlagan narsani ajratib olishimiz mumkin?” degan savol tug‘ilishi tabiiy. Bu erda bizning yordamimizga kvant mexanikasining navbatdagi muhim tushunchasi keladi - operator. Bu bir holat vektori boshqasi bilan bog'langan qoidadir. Operatorlar ma'lum xususiyatlarga ega bo'lishi kerak va ularning ba'zilari (ammo hammasi emas) davlat vektorlaridan bizga kerak bo'lgan jismoniy miqdorlar haqida ma'lumot chiqaradi. Bunday operatorlar fizik kattalik operatorlari deyiladi.

O'lchash qiyin bo'lgan narsani o'lchang

Kvant mexanikasi ikkita muammoni izchil hal qiladi - statsionar va evolyutsion va o'z navbatida. Statsionar muammoning mohiyati fizik tizimni tavsiflashi mumkin bo'lgan barcha mumkin bo'lgan holat vektorlarini aniqlashdir bu daqiqa vaqt. Bunday vektorlar fizik kattalik operatorlarining xos vektorlari deb ataladi. Ularni dastlabki vaqtda aniqlagandan so'ng, ular qanday rivojlanishini, ya'ni vaqt o'tishi bilan o'zgarishini kuzatish qiziq.

Myuon - manfiy elektr zaryadli va 1⁄2 spinli beqaror elementar zarracha. Antimuon - kvant sonli antizarralar (shu jumladan zaryad) qarama-qarshi belgi, lekin teng massa va spin bilan.

Evolyutsiya muammosini elementar zarralar nazariyasi nuqtai nazaridan ko'rib chiqamiz. Aytaylik, biz elektron va uning sherigi - pozitronni to'qnashmoqchimiz. Boshqacha qilib aytganda, bizda dastlabki holatda ma'lum momentga ega bo'lgan elektron-pozitron juftligini tavsiflovchi holat-1 vektori mavjud. Va keyin biz elektron va pozitron o'rtasidagi to'qnashuvdan keyin muon va antimyuon qanday ehtimollik bilan tug'ilishini aniqlamoqchimiz. Ya'ni, tizim muon va uning antipartneri to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan holat vektori bilan tavsiflanadi, shuningdek, yakuniy holatdagi ma'lum momentga ega. Mana siz uchun evolyutsion vazifa - biz kvant tizimimiz qanday ehtimollik bilan bir holatdan ikkinchi holatga o'tishini aniqlamoqchimiz.

Fizik tizimning 1-holatdan-2-holatga o'tish masalasini ham hal qilaylik. Aytaylik, sizda to'p bor. U A nuqtadan B nuqtasiga borishni istaydi va u bu sayohatni amalga oshirishi mumkin bo'lgan ko'plab usullar mavjud. Ammo kundalik tajriba shuni ko'rsatadiki, agar siz to'pni ma'lum bir burchak ostida va ma'lum tezlikda tashlasangiz, unda faqat bitta haqiqiy yo'l bor. Kvant mexanikasi yana bir narsani aytadi. Uning aytishicha, to'p bir vaqtning o'zida barcha traektoriyalar bo'ylab harakatlanadi. Traektoriyalarning har biri bir nuqtadan ikkinchisiga o'tish ehtimoliga o'ziga xos (ko'p yoki kamroq) hissa qo'shadi.

Maydonlar

Kvant maydon nazariyasi shunday deb ataladi, chunki u zarralarning o'zini emas, balki maydonlar deb ataladigan ba'zi umumiy ob'ektlarni tasvirlaydi. Kvant maydon nazariyasidagi zarralar maydonlarning elementar tashuvchilari hisoblanadi. Dunyo okeanining suvlarini tasavvur qiling. Okeanimiz tinch bo'lsin, uning yuzasida hech narsa qaynamaydi, to'lqinlar, ko'piklar va boshqalar yo'q. Bizning okeanimiz dala. Endi yolg‘iz to‘lqinni tasavvur qiling-a, qandaydir hayajonlanish (masalan, suvga urish) natijasida paydo bo‘lgan slayd shaklidagi to‘lqinning bor-yo‘g‘i bir cho‘qqisi, hozir okeanning bepoyon kengliklari bo‘ylab o‘tadi. Bu zarracha. Ushbu o'xshashlik asosiy fikrni ko'rsatadi: zarralar maydonlarning elementar qo'zg'alishlari. Shunday qilib, bizning haqiqatimiz dala haqiqati va biz faqat bu maydonlarning elementar qo'zg'alishdan iborat. Aynan mana shu maydonlardan tug'ilgani uchun ularning kvantlari ajdodlarining barcha xususiyatlarini o'z ichiga oladi. Bu bir vaqtning o'zida maydonlar deb ataladigan ko'plab okeanlar mavjud bo'lgan dunyoda zarrachalarning rolidir. Klassik nuqtai nazardan, maydonlarning o'zi oddiy raqamli funktsiyalardir. Ular faqat bitta funktsiyadan (skalar maydonlar) iborat bo'lishi mumkin yoki ular ko'p (vektor, tenzor va spinor maydonlari) dan iborat bo'lishi mumkin.

Harakat

Endi yana bir bor eslash vaqti keldi, jismoniy tizim 1-holatdan-2-holatga oʻtadigan har bir traektoriya maʼlum bir ehtimollik amplitudasi bilan hosil boʻladi. Uning asarlarida Amerikalik fizik Richard Feynman barcha traektoriyalarning hissalari kattaligi bo'yicha teng, lekin fazalari bo'yicha farq qiladi, deb taklif qildi. Oddiy qilib aytganda, agar sizda bir nuqtadan ikkinchisiga o'tadigan to'lqin (bu holda, kvant ehtimollik to'lqini) bo'lsa, faza (2p omilga bo'lingan) yo'lda qancha tebranish mos kelishini ko'rsatadi. Bu bosqich ba'zi bir qoida yordamida hisoblangan raqamdir. Va bu raqam harakat deb ataladi.

Olamning asosi, aslida, go'zallik tushunchasi bo'lib, u "simmetriya" atamasida aks etadi.

Harakat bilan bog'liq - bu fizikani tavsiflovchi barcha oqilona modellar qurilgan asosiy tamoyil. Bu eng kam harakat tamoyili va qisqasi, uning mohiyati quyidagicha. Keling, jismoniy tizimga ega bo'laylik - bu nuqta yoki bir joydan ikkinchisiga o'tmoqchi bo'lgan to'p bo'lishi mumkin yoki bu o'zgartirishni va boshqa konfiguratsiyaga aylanmoqchi bo'lgan qandaydir maydon konfiguratsiyasi bo'lishi mumkin. Ular buni ko'p jihatdan qilishlari mumkin. Misol uchun, zarracha Yerning tortishish maydonida bir nuqtadan ikkinchisiga o'tishga harakat qiladi va biz, umuman olganda, u buni amalga oshirishi mumkin bo'lgan cheksiz ko'p yo'llar borligini ko'ramiz. Ammo hayot shuni ko'rsatadiki, aslida, dastlabki sharoitlarni hisobga olgan holda, unga bir nuqtadan ikkinchisiga o'tishga imkon beradigan faqat bitta traektoriya mavjud. Endi - eng kam harakat tamoyilining mohiyatiga. Muayyan qoidaga ko'ra, biz har bir traektoriyaga harakat deb ataladigan raqamni beramiz. Keyin biz ushbu raqamlarning barchasini taqqoslaymiz va faqat harakat minimal bo'lgan traektoriyalarni tanlaymiz (ba'zi hollarda, maksimal). Eng kam harakat yo'llarini tanlashning ushbu usulidan foydalanib, klassik mexanika uchun Nyuton qonunlarini yoki elektr va magnitlanishni tavsiflovchi tenglamalarni olishingiz mumkin!

Qoldiq qoladi, chunki bu qanday raqam ekanligi aniq emas - harakat? Agar juda yaqindan qaramasangiz, bu qandaydir mavhum matematik miqdor, bu, birinchi qarashda, fizikaga hech qanday aloqasi yo'q - faqat biz bilgan natijani tasodifan tupuradi. Aslida, hamma narsa juda qiziqroq. Eng kam harakat tamoyili dastlab Nyuton qonunlaridan kelib chiqqan. Keyin uning asosida yorug'likning tarqalish qonunlari shakllantirildi. Bundan tashqari, uni elektr va magnitlanish qonunlarini tavsiflovchi tenglamalardan, keyin esa teskari yo'nalishda - bir xil qonunlarga erishish uchun eng kam harakat tamoyilidan olish mumkin.

Shunisi e'tiborga loyiqki, har xil ko'rinadigan nazariyalar bir xil matematik formulaga ega bo'ladi. Va bu bizni quyidagi taxminga olib keladi: biz o'zimiz eng kam harakat tamoyilidan foydalangan holda qandaydir tabiat qonunlarini o'ylab topib, keyin ularni tajribada izlay olmaymizmi? Biz qila olamiz va qilamiz! Bu g'ayritabiiy va tushunish qiyin printsipning ma'nosi. Lekin u ishlaydi, bu bizni qandaydir deb o'ylashga majbur qiladi jismoniy xususiyatlar tizim, va zamonaviy nazariy fanning mavhum matematik formulasi sifatida emas. Shuni ham ta'kidlash kerakki, biz tasavvurimiz aytgan har qanday harakatni yoza olmaymiz. Keyingi fizik maydon nazariyasining harakati qanday bo'lishi kerakligini aniqlashga urinib, biz fizik tabiatdagi simmetriyalardan foydalanamiz. asosiy xususiyatlar fazo-vaqt biz guruh nazariyasi bizga aytadigan boshqa ko'plab qiziqarli simmetriyalardan foydalanishimiz mumkin (umumiy algebraning guruhlar va ularning xossalari deb ataladigan algebraik tuzilmalarni o‘rganuvchi bo‘limi. – Tahr.).

Simmetriyaning go'zalligi haqida

Biz faqat ba'zilarini tavsiflovchi qonunlarning qisqacha mazmunini olganimiz juda yaxshi tabiiy hodisalar, ya'ni Nyuton yoki Maksvell tenglamalari kabi qonunlarni nazariy jihatdan olish usuli. Va kvant maydon nazariyasi elementar zarralarni faqat past energiya darajasida tasvirlasa ham, u allaqachon xizmat qilgan. yaxshi xizmat butun dunyo bo'ylab fiziklar va hozir ham yagona nazariya, bu bizning dunyomizni tashkil etuvchi eng kichik g'ishtlarning xususiyatlarini oqilona tasvirlaydi. Olimlar aslida bir vaqtning o'zida hamma narsani o'z ichiga oladigan kvantni yozishni xohlashadi mumkin bo'lgan qonunlar tabiat. Garchi bu mumkin bo'lsa ham, bu bizni qiziqtirgan barcha savollarni hal qila olmaydi.

Tabiat qonuniyatlarini chuqur anglash negizida sof matematik xususiyatga ega bo'lgan ayrim sub'ektlar yotadi. Va endi, koinotning tubiga kirib borishga harakat qilish uchun biz yuqori sifatli, intuitiv dalillardan voz kechishimiz kerak. Kvant mexanikasi va kvant maydon nazariyasi haqida gapirganda, aniq va vizual o'xshashliklarni topish juda qiyin, lekin men aytmoqchi bo'lgan eng muhim narsa shundaki, koinotning asosi, aslida, go'zallik tushunchasidir. "simmetriya" atamasida aks ettirilgan " Simmetriya, masalan, qadimgi yunonlar orasida bo'lgani kabi, muqarrar ravishda go'zallik bilan bog'liq. Va fiziklar hozirgacha erisha olgan dunyodagi eng kichik g'ishtlarning tuzilishi asosida kvant mexanikasi qonunlari bilan bir qatorda simmetriyalar ham yotadi.

Asosan elementar zarralarning o'zaro ta'sirini tavsiflaydi universal tushuncha kvantlangan fizik maydon. Fizikaning ushbu sohasi asosida klassik maydon nazariyasi shakllandi, bugungi kunda u Plank doimiysi deb nomlanadi.

Eslatma 1

O'rganilayotgan fanning asosini mutlaqo barcha elementar zarralar tegishli maydonlarning kvantlariga aylanganligi haqidagi g'oya tashkil etdi. Kvant maydoni tushunchasi haqidagi g'oyalarning shakllanishi asosida paydo bo'lgan an'anaviy maydon, zarralar, ularning sintezi, shuningdek, kvant nazariyasi doirasidagi xulosalar.

Kvant maydon nazariyasi cheksiz miqdordagi erkinlik darajalari mavjud bo'lgan nazariya vazifasini bajaradi. Ular ham deyiladi jismoniy maydonlar. Kvant nazariyasining keskin muammosi barcha kvant maydonlarini birlashtiradigan yagona nazariyani yaratish edi. Nazariyada hozirgi vaqtda eng asosiy sohalar strukturasiz asosiy zarralar bilan bog'liq. Bu mikrozarralar kvarklar va leptonlar, shuningdek, tashuvchi kvantlar bilan bog'liq bo'lgan maydonlardir. to'rtta asosiy o'zaro ta'sirlar. Tadqiqotlar oraliq bozonlar, glyuonlar va fotonlar bilan olib boriladi.

Kvant nazariyasining zarralari va sohalari

Yuz yildan ko'proq vaqt oldin atom fizikasining asosiy tushunchalari paydo bo'ldi, ular vaqt o'tishi bilan kvant fizikasida davom etib, maydon nazariyasini shakllantirdi. Klassik nazariyaning ikki xilligi mavjud. U 20-asr boshlarida shakllangan. Keyinchalik zarralar materiyani hosil qiluvchi kichik energiya bo'laklari deb hisoblangan. Ularning barchasi ingliz olimi Isaak Nyuton o'z asarlarida avval batafsil bayon qilgan klassik mexanikaning mashhur qonunlari bo'yicha harakat qilgan. Keyin Faraday va Maksvell qo'shimcha tadqiqotlar olib borishdi. U elektromagnit maydon dinamikasi qonunlarini shakllantirdi.

Shu bilan birga Plank termal nurlanish qonuniyatlarini tushuntirish uchun birinchi marta fizika faniga porsiya, kvant, nurlanish tushunchalarini kiritdi. Keyin fizik Albert Eynshteyn Plankning radiatsiyaning diskretligi haqidagi bu fikrni umumlashtirdi. Uning fikricha, bunday diskretlik radiatsiya va materiya o'rtasidagi o'zaro ta'sirning o'ziga xos mexanizmi bilan bog'liq emas, balki unga xosdir. ichki daraja elektromagnit nurlanishning o'zi. Elektromagnit nurlanish- bular kvantlar. Tez orada bunday nazariyalar eksperimental tasdiqni oldi. Ular asosida fotoeffekt qonunlari tushuntirildi.

Yangi kashfiyotlar va nazariyalar

Taxminan 50 yil oldin, bir qator yangi avlod fiziklari tortishish o'zaro ta'sirini tasvirlashda xuddi shunday yondashuvdan foydalanishga harakat qilishdi. Ular nafaqat sayyora sharoitida sodir bo'layotgan barcha jarayonlarni batafsil tavsiflabgina qolmay, balki Katta portlash nazariyasini shakllantirgan holda olamning paydo bo'lishi muammolariga ham e'tibor qaratdilar.

Kvant maydon nazariyasi kvant mexanikasining umumlashmasiga aylandi. Nihoyat, kvant mexanikasi atomning eng muhim muammosini tushunishning kalitiga aylandi, shu jumladan mikrodunyo sirlarini tushunishda boshqa olimlarning tadqiqotlari uchun eshikni ochish.

Kvant mexanikasi elektronlar, protonlar va boshqa zarrachalarning harakatini tasvirlashga imkon beradi, lekin ularning yaratilishi yoki yo'q qilinishi emas. Uning qo'llanilishi faqat zarrachalar soni o'zgarmagan tizimlarni tavsiflash uchun to'g'ri ekanligi ma'lum bo'ldi. Elektrodinamikaning eng qiziqarli muammosi zaryadlangan zarralar tomonidan elektromagnit to'lqinlarning emissiyasi va yutilishi edi. Bu fotonlarning yaratilishi yoki yo'q qilinishiga mos keladi. Nazariya uning tadqiqot doirasidan tashqarida edi.

Dastlabki bilimlar asosida boshqa nazariyalar ishlab chiqila boshlandi. Shunday qilib, Yaponiyada kvant elektrodinamika so'nggi yillarda ilmiy faoliyatning eng istiqbolli va aniq yo'nalishi sifatida ilgari surildi. Keyinchalik xromodinamikaning yo'nalishi va elektrozaif o'zaro ta'sirlarning kvant nazariyasi ishlab chiqildi.

Kvant maydon nazariyasi quyidagi nazariyalarni asosiy deb hisoblaydi:

• erkin maydonlar va to'lqin-zarracha dualligi;
• maydonlarning o'zaro ta'siri;
• bezovtalanish nazariyasi;
• divergensiya va renormalizatsiya;
• funktsional integral.

Kvantlangan erkin maydon chegaraga ega erkin energiya va uni muayyan qismlarga berish imkoniyatiga ega. Maydon energiyasi avtomatik ravishda kamayganda, boshqa chastotadagi bitta fotonning yo'qolishi tushuniladi. Maydon boshqa holatga o'tadi va fotonning pasayishi bir birlik bilan sodir bo'ladi. Bunday ketma-ket o'tishlardan so'ng, fotonlar soni nolga teng bo'lgan holat hosil bo'ladi. Dala tomonidan energiya chiqishi imkonsiz bo'lib qoladi.

Maydon vakuum holatida mavjud bo'lishi mumkin. Bu nazariya butunlay aniq emas, lekin jismoniy nuqtai nazardan to'liq oqlanadi. Vakuum holatidagi elektromagnit maydon energiya yetkazib beruvchisi bo'la olmaydi, lekin vakuum umuman o'zini namoyon qila olmaydi.

Ta'rif 1

Jismoniy vakuum - bu real jarayonlarda namoyon bo'ladigan zarur va muhim xususiyatlarga ega bo'lgan holat.

Bu bayonot boshqa zarralar uchun ham to'g'ri. Va bu zarralar va ularning maydonlarining eng past energiya pozitsiyasi sifatida ifodalanishi mumkin. O'zaro ta'sir qiluvchi maydonlarni ko'rib chiqayotganda, vakuum bu maydonlarning butun tizimining eng past energiya holatidir.

Kvant maydon nazariyasi muammolari

Tadqiqotchilar kvant elektrodinamikasida ko'plab yutuqlarga erishdilar, ammo ular qanday namoyon bo'lganligini tushunish har doim ham mumkin emas. Bu muvaffaqiyatlarning barchasi qo'shimcha tushuntirishni talab qiladi. Kuchli oʻzaro taʼsirlar nazariyasi kvant elektrodinamikasiga oʻxshashlik yoʻli bilan rivojlana boshladi. Keyin o'zaro ta'sir tashuvchilarning roli tinch massaga ega bo'lgan zarralarga tegishli edi. Qayta normalizatsiya qilish muammosi ham mavjud.

Buni izchil qurilish deb hisoblash mumkin emas, chunki u ma'lum jismoniy miqdorlar uchun cheksiz katta qiymatlarni o'z ichiga oladi va ular bilan nima qilish kerakligi haqida hech qanday tushuncha yo'q. Normalizatsiyani o'zgartirish g'oyasi nafaqat o'rganilayotgan effektlarni tushuntiribgina qolmay, balki butun nazariyaga mantiqiy yopilish xususiyatlarini beradi, undan farqlarni yo'q qiladi. Olimlar tadqiqotning turli bosqichlarida muayyan muammolarga duch kelishadi. Ularni yo'q qilishga ko'p vaqt ajratiladi, chunki kvant maydon nazariyasida aniq ko'rsatkichlar hali ham mavjud emas.