Kvant nazariyasi bizga haqiqat haqida nimani aytadi? Kvant maydon nazariyasi Kvant nazariyasi

a) Kvant nazariyasini qayta ko'rib chiqish

19-asrning oxirida qora tanni klassik fizika qonunlari bilan birlashtirish nazariyasini yaratishga urinish imkonsiz bo'lib qoldi. Klassik fizika qonunlariga ko'ra, tizim har qanday haroratda elektromagnit zanjirlar bilan reaksiyaga kirishishi, energiyani yo'qotishi va haroratni mutlaq nolga tushirishi aniq. Boshqa so'zlar bilan aytganda.

Buni shunday batafsilroq tushuntirish mumkin. Mutlaq qora tana tushunchasi paydo bo'ladi - hayotning har qanday kunidagi elektromagnit buzilishlarni yo'qotadigan tana. Uning tebranish spektri uning harorati bilan belgilanadi. Tabiatda mutlaqo qora jismlar yo'q. Qora tanaga eng yaqin o'yin yopiq, shaffof, ochilishi bo'lgan bo'sh tanadir. Har qanday nutq qismi qizdirilganda porlaydi va harorat yanada ko'tarilganda, u avval qizil rangga aylanadi, keyin esa oq rangga aylanadi. To'liq qora tan uchun tilning rangi har xil bo'lishi mumkin, bu uning harorati bilan belgilanadi; Keling, shunday yopiq bo'sh idishni tasavvur qilaylik, u doimiy haroratda saqlanadi va moddiy jismlarni joylashtiradi, zaryadsizlanadi va yuviladi. Agar bu jismlarning harorati dastlab bo'sh haroratdan ko'tarilsa, u holda tizim (bo'sh ortiqcha jismlar) termodinamik muvozanatga ko'tariladi, bu bir vaqtning o'zida bo'kishlar orasidagi teng energiya bilan tavsiflanadi. G.Kirxhoff, bu o'simlik bo'sh idishda saqlanadigan tebranish energiyasining kuchini aniq spektral taqsimlash bilan tavsiflanadi, shuningdek, ishlaydiganlar, spektral taqsimotni anglatadi (Kirxgof funktsiyasi), bog'liq holda saqlanadi. bo'sh haroratda va bo'sh o'lchamlarga yoki shakllarga qarab saqlanishi mumkin emas, uning oldiga qo'yilgan moddiy jismlarning ruxsatisiz. Axir, Kirchhoff funktsiyasi universaldir. Biroq, har qanday qora tan uchun, uning ko'rinishi termodinamika va elektrodinamikaning ma'lum qoidalari bilan belgilanadiganligi aniq. Biroq, bunday urinishlar imkonsiz bo'lib chiqdi. D. Rayleigh qonunidan ma'lum bo'ldiki, ishlab chiqarilgan energiyaning spektral qalinligi chastotalar ortishi bilan monoton ravishda ortadi, ammo tajriba boshqa narsaga mos keladi: dastlab chastotalar ortishi bilan spektral zichlik ortib bordi, keyin esa u tushib ketdi. Qora tanani targ'ib qilishning ortib borayotgan muammosi yangi yondashuvni talab qildi. Yogo M. Plankni bilar edi.

Plank 1900 yilda Shunday qilib, postulat shakllantirilgandan so'ng, nutq tebranish energiyasini faqat ushbu tebranish chastotasiga mutanosib bo'lgan terminal qismlarda chiqarishi mumkin ("Atom va yadro fizikasi vinologiyasi" bo'limi). Bu kontseptsiya klassik fizikaning asosi bo'lgan an'anaviy pozitsiyalarning o'zgarishiga olib keldi. Harakatning diskretligining asosi ob'ektning kosmosda lokalizatsiyasi va ko'pincha uning dinamik holati o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikni ko'rsatdi. L. de Broyl ta'kidlaganidek, "klassik fizika nuqtai nazaridan, bu bog'liqlik mutlaqo asossiz va tegishlilik nazariyasi asoslarini jalb qilish mumkin bo'lgan meros uchun mutlaqo asossiz ko'rinadi". Kvant kontseptsiyasi fizikaning rivojlanishida muhim rol o'ynashi kerak edi.

Kvant kontseptsiyasining rivojlanishidagi navbatdagi qadam A. Eynshteynning Plank gipotezasini kengaytirishi bo'lib, u klassik nazariya doirasiga to'g'ri kelmaydigan fotografik effekt qonuniyatlarini tushuntirish imkonini berdi. Fotoeffektning mohiyati elektromagnit tebranish ta'sirida suyuq elektronlarning tebranishida yotadi. Ushbu turdagi intensivlikda chiqariladigan elektronlarning energiyasi saqlanmaydi va berilgan nutqning chastotasi va kuchi bilan belgilanadi, lekin bo'shatilgan elektronlar mavjud. Aylanadigan elektronlar mexanizmi uchun hech qanday tushuntirish berilmagan, ammo Svetlov nazariyasiga mos keladigan bo'laklar elektronga tushib, uning energiyasini uzluksiz ravishda uzatadi va unga tushgan tovushning intensivligiga proportsional soat bor. uni. Eynshteyn 1905 yil taqdiri fotoeffektni diskret yorug'lik moslamasi bilan solishtirishga imkon berdi. uzatiladigan elektromagnit energiya zarracha (keyinchalik foton deb ataladi) kabi kengayishi va yo'qolishi haqida. Tushgan yorug'likning intensivligi soniyada yoritilgan maydonning kvadrat santimetriga tushadigan yorug'lik kvantlari soni bilan belgilanadi. Bir sirtdan soatiga chiqadigan fotonlar sonini ko'rsating. Yorug'lik intensivligiga mutanosib bo'lishi mumkin. Bagatorazning tadqiqotlari Eynshteynning tushuntirishlarini nafaqat yorug'lik, balki rentgen va gamma o'zgarishlari bilan ham tasdiqladi. 1923 yilda kashf etilgan A. Kompton effekti fotonlarning paydo bo'lishining yangi dalillarini berdi - kichik dovjinning elektromagnit tebranishlarining bahor taqsimoti (rentgen va gamma tebranishlari) o'tgan asrda o'sish bilan birga bo'lgan taxtlar aniqlandi. . Klassik nazariyaga ko'ra, bu holda rus hayoti o'zgarishi shart emas. Kompton effekti fotonlar oqimi sifatida elektromagnit tarqalish haqidagi kvant hodisalarining to'g'riligini tasdiqlaydi - uni foton va elektron o'rtasidagi bahor aloqasi sifatida ko'rish mumkin, bunda foton o'z energiyasining bir qismini elektronga o'tkazadi va uning chastotasi o'zgaradi. , va kun oxirida u ortadi.

Fotonik kontseptsiyaning boshqa tasdiqlari paydo bo'ldi. N. Borning (1913 y. t.) atom nazariyasi ayniqsa samarali bo'lib, u fizik materiyaning kvantlarning kelib chiqishi bilan bog'liqligini ochib berdi va ichki atom turbulentliklarining energiyasi ham xuddi shunday tez o'zgarishi mumkinligini aniqladi. Keyinchalik, yorug'likning diskret tabiatini tan olish paydo bo'la boshladi. Ammo mohiyatan bu yorug'likning oldingi korpuskulyar kontseptsiyasining qayta tiklanishi edi. Shu sababli, tabiiy ravishda muammolar paydo bo'ldi: yorug'lik strukturasining diskretligini Chvilian nazariyasi bilan qanday birlashtirish (bundan tashqari, yorug'likning Chvilian nazariyasi butun bir qator tajribalar bilan tasdiqlangan), yorug'lik fenomenidan yorug'likni qanday birlashtirish. interferensiya, interferensiya hodisasini kvant tushunchasi pozitsiyasidan qanday izohlashimiz mumkin? Shunday qilib, ishlab chiqarishning korpuskulyar va biologik jihatlari bilan bog'liq bo'lgan kontseptsiyaga ehtiyoj paydo bo'ldi.

b) izchillik tamoyili

Klassik fizikaning yuksalishidan beri atomlarning barqarorligini shartlash uchun paydo bo'lgan muammoni hal qilish uchun (biz elektronning energiya yo'qolishi uning yadroga tushishiga olib keladi deb taxmin qilamiz), Bor atom statsionar holatda bo'lishi kerak deb taxmin qilingan. ilon emas Birinchi (old qismning bo'linishi). Bu barqaror orbitalarda qulab tushadigan elektronlarni tavsiflash uchun taklif qilingan elektromagnit nazariya mos emasligini anglatadi. Elektromagnit kontseptsiyadan ilhomlangan atomning kvant kontseptsiyasi tarqalish kuchini tushuntiradi. Viniklo vazifasi: klassik elektromagnit nazariya nima uchun hodisalarni keng miqyosda to'g'ri tavsiflashini tushunish orqali kvant hodisalari va elektrodinamika tamoyillari o'rtasidagi o'xshashlikni o'rnatishga harakat qiling. Klassik nazariyada atomda qulab tushadigan elektron doimiy va bir vaqtda turli chastotalarda tebranadi. Kvant nazariyasida statsionar orbitada atomning o'rtasida joylashgan elektron, ammo, dispromotsiya qilmaydi - kvantning tarqalishi faqat bir orbitadan ikkinchisiga o'tish paytida sodir bo'ladi. Qo'shiq elementining spektral chiziqlarining tebranishi diskret jarayondir. Shunday qilib, ikkita butunlay boshqa ko'rinish mavjud. Ularning tashqi ko'rinishi qanday berilishi mumkin va agar shunday bo'lsa, qanday shaklda?

Shubhasiz, klassik rasm bilan o'xshashlik faqat barcha spektral chiziqlarning bir kechada o'zgarishi orqali mumkin. Shu bilan birga, kvant pozitsiyasidan teri kvantining tebranishi individual harakat ekanligi aniq va shuning uchun barcha spektral chiziqlarning bir soatlik tebranishini izolyatsiya qilish uchun katta ansamblni hisobga olish kerak. Muayyan elementning turli spektral chiziqlarining ko'rinishiga olib keladigan turli xil individual o'tishlar mavjud bo'lgan yangi tabiatdagi atomlar. . Va bu erda spektrning turli chiziqlarining intensivligini tushunish statistik tarzda taqdim etilishi kerak. Alohida kvant tarqalishining intensivligini aniqlash uchun ko'p sonli yangi atomlar ansamblini ko'rib chiqing. Elektromagnit nazariya makroskopik hodisalarni tavsiflash imkonini beradi va anonim kvantlar muhim rol o'ynaydigan hodisalarning kvant nazariyasi. Shuning uchun kvant nazariyasi tomonidan rad etilgan natijalar klassik natijalarni kvantlarning shaxssizligi doirasidan uzoqlashtirishi mutlaqo aniq. Klassik va kvant nazariyalaridan foydalanish ushbu mavzuda davom etadi. Klassik va kvant chastotalarini hisoblash uchun katta kvant raqamlariga mos keladigan statsionar sharoitlar uchun qaysi chastotalar ishlatilishini tushunish kerak. Bor haqiqiy intensivlik va qutblanishni yaqinroq hisoblash uchun katta kvant sonlari uchun o'rnatilgan bir xil turdagi kichik kvant sonlari mintaqasiga ekstrapolyatsiya qilib, intensivlik va qutblanishning klassik baholaridan foydalanish mumkinligi haqida yozgan. Bu tamoyil hammaga ma'lum: katta kvant sonlari bo'lgan kvant nazariyasining fizik natijalari klassik mexanika natijalaridan qochishga majbur bo'ladi va relativistik mexanika kichik tezlikda klassik mexanikaga aylanadi. O'xshashlik printsipining yanada aniqroq formulasi mustahkam asos sifatida ifodalanishi mumkin, chunki eskisiga nisbatan kengroq amal qilish doirasiga ega ekanligini da'vo qiladigan yangi nazariya qolganini, shuningdek, katta nosozlikni o'z ichiga olishi kerak. O'xshashlik printsipining qayta tiklanishi va aniqroq shaklning berilishi kvant va gidrodinamik mexanikaning yaratilishiga asos bo'ldi.

20-asrning birinchi yarmining oxirigacha yorug'lik tabiatini tadqiq qilishda ikkita tushuncha paydo bo'ldi - gilonik va korpuskulyar tushunchalar, ularni ajratib turadigan bo'shliqni bartaraf etish nuqtai nazaridan yo'qolgan. Vinikla yangi kontseptsiyani yaratish zarurati bor, unda kvant g'oyasi uning asosini tashkil qilishi kerak va "qo'shimcha" sifatida emas. Ushbu ehtiyojni amalga oshirish kvant mexanikasi va kvant mexanikasini rivojlantirishga asoslangan bo'lib, u mohiyatan yagona yangi kvant nazariyasini yaratdi - tahlil qilinayotgan matematik tillarning ahamiyati. Kvant nazariyasi mikrozarrachalar oqimining relyativistik bo'lmagan nazariyasi sifatida makroskopik jismlarning kuchini tushuntiruvchi eng katta va eng keng fizik tushunchaga aylandi. Lavozimning asosi Plank-Eynshteyn-Borni kvantlash g'oyasi va de Broylning suyuqlik moddasi gipotezasi edi.

c) Xvil mexanikasi

Bu asosiy g'oyalar 1923-1924 yillarda L. de Broyl yorug'lik bilan o'xshashlikdan ilhomlanib, Volodya va Khvil hokimiyati elektronning aybdorligi haqidagi g'oyani ilgari surganida paydo bo'ldi. Hozirgacha tarqalishning diskret tabiati va fotonlarning yaratilishi haqidagi vahiylar allaqachon boshlangan, shuning uchun tarqalish kuchlarini to'liq tavsiflash uchun uni zarracha sifatida, keyin esa butun sifatida taqdim etish kerak edi. Va Eynshteyn dualizm kvantlarning kelib chiqishiga ta'sir qilishini allaqachon ko'rsatganligi sababli, elektron (va moddiy zarralar) harakatida shunga o'xshash dualizmni aniqlash imkoniyatini oshirish tabiiy edi. De Broylning yumshoq moddalar haqidagi gipotezasi 1927 yilda topilmalar bilan tasdiqlangan. Elektron diffraktsiya hodisasi: elektronlar nuri diffraktsiya naqshini berishi ma'lum bo'ldi. (Molekulalardagi diffraksiya keyinroq aniqlanadi.)

De Broylning materiyaning qiymati haqidagi fikrlaridan kelib chiqqan holda, E. Shredinger 1926 yilda kvant tizimining mumkin bo'lgan rivojlanishini va ularning bir soat ichida o'zgarishini aniqlash imkonini beradigan fundamental mexanikani (u moddaning qiymati deb atagan) ishlab chiqdi. Rivnyanya hvilya funksiyasi y (psi-funksiya) deb ataladi, u hvilyani (mavhum, konfiguratsion makonda) tavsiflaydi. Shredinger ushbu mumtoz misralarni haqiqiy ahamiyatsiz emas, balki ko'p dunyo konfiguratsion makonga olib kelingan Xviloviyaga aylantirish uchun maxfiy qoida berdi. Psi funktsiyasi bu nuqtada qismning joylashuvi intensivligini bildirgan. Sigir mexanikasi doirasida atom yadro ko'rinishida ko'rinishi mumkin edi, u o'ziga xos ma'yus dahshatlilik bilan ajralib turadi. Qo'shimcha psi-funktsiya kosmosning qo'shiq maydonida elektron mavjudligining izchilligini ko'rsatadi.

d) Kvant (matritsa) mexanikasi.

Ahamiyatsizlik printsipi

U 1926 r. V.Geyzenberg kvant nazariyasining matritsa mexanikasi sifatida oʻzining moslik tamoyiliga asoslanib oʻzining versiyasini ishlab chiqadi. Klassik nuqtai nazardan kvantga o'tishda barcha fizik miqdorlarni parchalash va ularni kvant atomining turli xil mumkin bo'lgan o'tishlarini ifodalovchi qo'shni elementlar to'plamiga kamaytirish kerak, degan xulosaga keldik. kvant tizimining fizik xususiyatlari raqamlar jadvali (matritsa) bilan ifodalanadi. Bunday holda, usul fenomenologik kontseptsiyadan butunlay qochish mumkin bo'lmagan hamma narsani chiqarib tashlash uchun foydalanish ekanligi aniq. Bunday holda, atomdagi elektronlarning joylashishini, suyuqligini yoki traektoriyasini nazariyaga kiritishning hojati yo'q, chunki biz bu xususiyatlarni aniqlay olmaymiz va nazorat qila olmaymiz. Izni kengaytirishda faqat haqiqiy statsionar holatlar, ular orasidagi o'tishlar va ular bilan birga keladigan o'zgarishlar bilan bog'liq bo'lgan qiymatlarni kiriting. Matritsalarda elementlar qatorlar va ustunlar bo'yicha joylashtirilgan va ulardan ikkita indeks mavjud edi, biri ustun raqamini, ikkinchisi esa - satr raqamini ifodalaydi. Diagonal elementlar (indekslari birlashtirilgan elementlar) statsionar holatni, diagonal bo'lmagan elementlar (turli indeksli elementlar) bir statsionar holatdan ikkinchisiga o'tishni tavsiflaydi. Ushbu elementlarning kattaligi ushbu o'tish paytida tebranishlarni tavsiflovchi qiymatlar bilan bog'liq bo'lib, qo'shimcha o'xshashlik printsipidan chiqariladi. Shunday qilib, Geyzenbergning o'zi matritsalar nazariyasini ishlab chiqdi va har qanday turdagi barcha miqdorlarni oldini oladigan hodisalarsiz tasvirlaydi. Va o'z nazariyasi apparatida atomlardagi elektronlarning koordinatalari va impulslarini ifodalovchi matritsa mavjudligini, qochib bo'lmaydigan miqdorlarni doimiy ravishda kiritish haqidagi shubhalarni yo'q qilishni xohlab, Heisenbert yangi kvant kontseptsiyasini yaratishga muvaffaq bo'ldi. kvant nazariyasining rivojlanishidagi qadam, uning mohiyati atom nazariyasida o'z o'rniga ega bo'lgan fizik miqdorlarni, matritsalarni - raqamlar jadvallarini almashtirishdan iborat. Vilgelm va matritsa mexanikasiga asoslangan usullar bilan olingan natijalar yangi bo'lib chiqdi, shuning uchun bir xil tushunchalar ekvivalent sifatida yagona kvant nazariyasiga kiritilgan. Matritsa mexanikasi usullari kattaroq ixchamligi tufayli kerakli natijalarga erishish uchun ko'pincha tezroq bo'ladi. Ot mexanikasi usullari fiziklarning fikrlash uslubiga va ularning sezgilariga ko'proq mos keladi, deb ishoniladi. Ko'pchilik fiziklar buzilish holatlarida kortikal usul va vikoristik kortikal funktsiyalardan foydalanadilar.

Geyzenberg ahamiyatsizlik tamoyilini shakllantirdi, har qanday koordinata va impulsga qadar bir vaqtning o'zida aniq qiymatlarni olish mumkin emasligi aniq. Zarrachalarning joylashuvi va suyuqligini o'tkazish uchun ularning joylashishini va suyuqligini to'g'ri sozlash muhimdir. Bunday holda, qismning holati (uning koordinatalari) aniqroq o'lchanadi va tezlik o'zgarishlari kamroq aniq bo'ladi.

Yorug'lik viprominatsiyasi o'tmishdan rivojlangan bo'lsa-da, Plank g'oyasiga muvofiq, yorug'lik bir qism sifatida ishlaydi, chunki uning viprominatsiyasi va sayqallanishi kvantlarning ko'rinishiga ta'sir qiladi. Ahamiyatsizlik tamoyilini shundan ko'rish mumkinki, ba'zida qismlarga ular hidlayotgandek munosabatda bo'lishlari mumkin - hid qandaydir tarzda ochiq maydonda "qoralangan", shuning uchun biz ularning aniq koordinatalari haqida emas, balki haqiqiyligi yo'qligi haqida gapirishimiz mumkin. ularning ochiq maydonda ko'rinishi. Shunday qilib, kvant mexanikasi korpuskulyar-mo'ylovli dualizmni tuzatadi - ba'zi hollarda qismlarni hisobga olish muhimroq, boshqalarida esa zarrachalarni hisobga olish osonroq. Ikki zarracha o'rtasida siz aralashuv hodisasidan qochishingiz mumkin. Agar bir tolaning tizmalari boshqa tolaning cho‘ziqlari bilan birga o‘tsa, badbo‘y hid o‘chadi, agar bir tolaning tog‘ tizmasi va cho‘kmasi boshqa tolaning cho‘qqilari va pastliklari bilan birga oqib chiqsa, badbo‘y hid birdan biriga yo‘qoladi. .

e) Kvant nazariyasini izohlash.

Qo'shimchalik printsipi

Kvant nazariyasining paydo bo'lishi va rivojlanishi materiyaning tuzilishi, oqim, sabab, fazo, soat, bilimning tabiati va boshqalar haqidagi klassik tushunchalarning o'zgarishiga olib keldi, bu rasmning tubdan qayta tiklanishiga yordam berdi. dunyo. Moddiy qismni klassik tushunish uchun u dowkilledan keskin ko'rinish, nam teginish bilan namlik oqimi va ayni paytda bo'sh joy mavjudligi bilan tavsiflanadi. Kvant nazariyasida qism tizimning o'zi kiritilgan, uning koordinatalarini yoki impulsini o'zgartirmaydigan funktsional qismi sifatida taqdim etila boshlandi. Klassik nazariyada harakat qo'shiqning traektoriyasi orqasida, o'zidan ham mahrum bo'lgan qismning ko'chirilishi sifatida ko'rilgan. Ruxning buzg'unchi tabiati ko'pincha Ruxni bunday hodisa bilan engish uchun zarurat tug'dirdi. Klassik (dinamik) determinizm o‘z o‘rnini zamonaviy (statistik) determinizmga bo‘shatib berdi. Ilgari odatda omborchilar yig'indisi tushunilganidek, keyinchalik kvant nazariyasi tizimning u kiritilgan qismlarini saqlashni ochib berdi. Kognitiv jarayonning klassik tushunchasi moddiy ob'ektni o'z mohiyati sifatida tan olish edi. Kvant nazariyasi tergovgacha bo'lgan jarayonlardan ob'ekt to'g'risidagi bilimlarning kechikishini ko'rsatdi. Klassik nazariya tugallangan deb da'vo qilingan bo'lsa-da, kvant nazariyasi boshidanoq to'liqsiz bo'lib o'sishni boshladi, bu eng past gipotezalarga tayanadi, ular dastlab asosli bo'lmagan va shuning uchun ularning asosiy qoidalari zulmat tufayli rad etilgan, p. Tarjima hayoti.

Farqlar, birinchi navbatda, ikki yuz mikrozarrachaning jismoniy hissiyotlari tufayli paydo bo'ldi. De Broyl birinchi marta hvil-pilot kontseptsiyasini kiritgan holda, hvil va qism birlashib, uning orqasida joylashgan qismni boshqaradigan nuqtaga qadar ko'rinadi. Chidamliligini saqlaydigan haqiqiy moddiy yoritish, uning o'zi energiya va impulsni o'z ichiga olgan narsaning bir qismidir. Asarni olib yurgan Xvilya qismning xarobasiga xarakter beradi. Bo'shliqning teri nuqtasida dumg'aza amplitudasi bu nuqta yonidagi qismning lokalizatsiyasining izchilligini ko'rsatadi. Shredinger ikki yuzta zarracha masalasini real tarzda hal qiladi. Dunyoning bu qismi uchun bu tinchlik kuni kabi ko'rinadi. Aks holda, ko'pincha daraxtning energiyasi to'plangan joy borga o'xshaydi. De Broyl va Shredingerning talqinlari mohiyatan klassik fizika ruhida dastlabki modellarni yaratishga urinish edi. Biroq, bu imkonsiz bo'lib chiqdi.

Heisenberg kvant nazariyasining talqinini taklif qildi, bu (avval ko'rsatilgandek) fizika faqat dunyoga asoslangan tushunchalar va miqdorlardan foydalanishga majbur ekanligidan kelib chiqadi. Shuning uchun Geyzenberg atomdagi elektronning qulashi haqidagi ilmiy kashfiyotni ko'rdi. Makro-qurilmalar impuls va koordinatalarning bir soatlik fiksatsiyasi bilan (klassik ma'noda bo'lgani kabi) zarrachaning tuzilishini qurilmaning chastota bilan o'zaro ta'sirini tubdan nomuvofiq nazorat qilish orqali - ahamiyatsizliklarning korrelyatsiyasi orqali tasvirlay olmaydi. impuls emas Koordinatalar va tafsilotlarni aniqlash mumkin. Aks holda, dunyoda noaniqlik printsipi tufayli nazariyalarni uzatish g'ayritabiiy xususiyatga ega bo'lishi mumkin va ishonchlilik inqilob haqidagi ma'lumotlarning noto'g'riligi printsipi bilan bog'liq. Bu holat impuls va koordinatalarning aniq qiymatini o'tkazish orqali klassik ma'noda sababiylik printsipining yemirilishiga olib keldi. Demak, kvant nazariyasi doirasida gap ehtiyotkorlik yoki eksperiment haqida emas, balki bir xillikning qo'shimcha funksiyasi orqali ifodalanadigan yetarli bilimning yo'qligi tamoyili haqida bormoqda.

Geyzenberg tomonidan ishlab chiqilgan kvant nazariyasi talqini Bor tomonidan qoralangan va Kopengagen deb o'zgartirilgan. Ushbu talqin doirasida kvant nazariyasining asosiy qoidalari etarlilik printsipini o'z ichiga oladi, ya'ni o'rganish jarayonida o'zgaruvchan ob'ektning to'liq tasvirini olish uchun foydalanish mumkin, moslashtirish orqali tushunish muhimdir. va quyidagi tartiblar, ularning o'ziga xos aqllariga qanday moslashish va o'zaro bir-birini almashtirish. Bu tamoyil Geyzenbergning ahamiyatsizlik tushunchasi tomonidan taklif qilingan. Agar biz impuls va koordinatalarning bir-birini istisno qiluvchi va bir-birini mustahkamlovchi protseduralar sifatidagi ahamiyati haqida gapiradigan bo'lsak, unda biz ushbu tamoyillarni aniqlash uchun almashtirishlardan foydalanamiz. Qo'shimchalik printsipi tuyg'usini ahamiyatsizlik munosabatlariga qaraganda kengroq, pastroq ekanligini isbotlang. Atomning barqarorligini tushuntirish uchun Bor bir modelda elektron oqimi haqidagi klassik kvant hodisasini tan oldi. Qo'shimcha ma'lumotlar printsipi, bu klassik hodisalarni kvant bilan to'ldirishga imkon beradi. Yorug'likning korpuskulyar va korpuskulyar kuchlari hajmini ochib, ularning o'ziga xosligini bilmasdan, Bor ikkita, bittaga ekvivalent, tasvirlash usullari - korpuskulyar va korpuskulyar - ularning keyingi aloqalari bilan bog'liq g'oyani o'ylab topdi. Shunday qilib, aniqrog'i, biz qo'shimchalik printsipi koordinatalar va impulslar o'rtasidagi aloqalarni ifodalovchi ahamiyatsizlik munosabatlarining rivojlanishi haqida gapiramiz.

Bir qator olimlar kvant nazariyasi chegaralaridagi klassik determinizm tamoyili indeterminizm hisobiga buzilganligini ta’kidladilar. Aslida, bu erda determinizm tamoyili o'z shaklini o'zgartirdi. Klassik fizika doirasida, soat boshida tizim elementlarining holati ko'rinadiganligi sababli, ularning o'rnini istalgan vaqtda soatga o'tkazish mumkin. Barcha makroskopik tizimlar ushbu printsip bo'yicha tartibga solingan. So'nggi yillarda, tabiiy xususiyatlarni o'rnatish mumkin bo'lganda, tez orada elementar jarayonlar juda aniq ekanligi va ularning ko'pligi va xatti-harakatlarining beparvoligi statistik usullarga aylanib borishi aniqlandi. Kvant nazariyasida vaziyat tubdan boshqacha. Determinatsiya tamoyillarini amalga oshirish uchun koordinatalar va impulslarni bilish kerak va shu bilan ahamiyatsizlik bostiriladi. Bu yerda ehtimollikning ahamiyati statistik mexanikadagidan boshqacha ma’noga ega: xuddi statistik ehtimollik mexanikasida ular katta miqyosdagi hodisalarni tasvirlash uchun ishlatilganidek, tasvirlash uchun ehtimollikning kvant nazariyasi ki kiritiladi. elementar jarayonlarning o'zi. Bularning barchasi katta jismlar dunyosi dinamik sabablar printsipiga ega ekanligini va mikrodunyoda universal sabablar printsipiga ega ekanligini anglatadi.

Kopengagen talqini, bir tomondan, klassik fizika tushunchalaridagi eksperimentlarning tavsifini, ikkinchi tomondan, nutqning harakat uslubiga to'liq mos kelmaydigan ularni tan olishni anglatadi. Bu o'ta aqllilikning o'zi kvant nazariyasining to'g'riligini belgilaydi. Klassik fizika tushunchalari tabiiy tilning muhim omboriga aylanadi. Agar biz tajribalarni tasvirlash uchun ushbu tushunchadan foydalanmasak, biz bir-birimizni tushuna olmaymiz.

Klassik fizikaning ideali bilimning to'liq ob'ektivligidir. Ammo vikoristning moslashuvlarida biz bilib oldik va shuning uchun, Xaynserberg aytganidek, atom jarayonlarining tavsifi sub'ektiv elementni kiritib, ijodning moslashuvini ortda qoldiradi. "Biz qo'riqlaydigan narsa tabiatning o'zi emas, balki tabiat ekanligini unutmasligimiz kerak, chunki u bizning oziq-ovqat qo'yish uslubimiz paydo bo'ladigan shaklda ko'rinadi, fizikaning ilmiy ishi tabiat haqidagi ovqatni biz o'rganayotgan tilda qo'yishdir. , va bizning yaxshi kayfiyatli kuzatuvchilarimiz va ishtirokchilarimiz yordamida yaratilgan eksperimentdagi dalillarni olib tashlashga harakat qilish, biz tabiatning faqat eng muhimi kirib borishi mumkin bo'lgan joylardan omon qolishimiz kerak bo'lgan joyda muhim bo'ladi texnik vositalar.

Kosmosning klassik ko'rinishlaridan atom hodisalarini tasvirlash uchun foydalanish ham qiyin bo'lib chiqdi. Kvant nazariyasining yana bir yaratuvchisi ushbu harakat haqida shunday deb yozgan edi: "Faoliyat kvantining kashfiyoti geometriya va dinamika o'rtasidagi to'liq o'tkazilmagan aloqalarni ochib berdi: geometrik fazoda muhim jarayonlarni lokalizatsiya qilish imkoniyati uning dinamik kuchida yotadi makon - vaqt Koinotdagi nutqning bo'linishi bilan yolg'on. Biroq, kvantlarning asosi juda ko'p chuqur o'zgarishlarni nazarda tutadi va endi oddiy r-dagi qo'shiq chizig'idan beri jismoniy ob'ektning qulashini aniqlashga imkon bermaydi. soatlar (yorug'lik chiziqlari) endi dinamik holatni fazoviy-soat lokalizatsiyasining merosi sifatida emas, balki jismoniy haqiqatning mustaqil va qo'shimcha jihati sifatida ko'rib chiqish kerak.

Kvant nazariyasini talqin qilish muammosi haqidagi munozaralar mikrozarrachalar inqilobining yangi nazariyasi bo'lgan kvant nazariyasi holati haqida ma'lumot berdi. Ushbu tartib bo'yicha ovqatlanish birinchi marta Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu pozitsiya sotib olish parametrlari kontseptsiyasiga asoslangan edi. Eynshteyn kvant nazariyasini mahalliy qismlar va ansambllarning xatti-harakatlarida mavjud bo'lgan naqshlarni tavsiflovchi statistik nazariya sifatida tushunishdan kelib chiqdi. Teri maydoni har doim qat'iy ravishda lokalizatsiya qilinadi, bir vaqtning o'zida impuls va koordinatalarning ma'nosini o'zgartiradi. Ahamiyatsizlik munosabatlari mikroprotsesslar darajasidagi haqiqiy harakat qurilmalarini emas, balki kvant nazariyasining nomuvofiqligini yo'q qiladi - shunchaki biz impuls va koordinatani bir vaqtning o'zida tebranishimiz mumkin, garchi ular aslida paydo bo'lsa-da, lekin qo'lga kiritilgan parametrlar sifatida. (kvant nazariyasi chegaralarida joylashgan). Men qismlarni kviling funktsiyasi yordamida tasvirlab beraman, Eynshteyn kvant nazariyasini mikrozarrachaga mustaqil nazariya sifatida taqdim etdi.

Bu munozarada Bor qarama-qarshi pozitsiyani egalladi, bu kvant nazariyasining statistik tabiatining sababi sifatida mikrozarrachaning dinamik parametrlarining ob'ektiv ahamiyatsizligini tan olishdan kelib chiqadi. Menimcha, Eynshteyn tomonidan ta'riflangan ob'ektiv ahamiyatga ega bo'lmagan miqdorlarning mavjudligi Xvil guruchining mikrozarralari kuchini noma'lumgacha mahrum qiladi. Bor mikropartikullarining klassik ko'rinishlariga o'girildi, noqulaylik uchun vvazh.

50-yillarning rocki. XX asr D. Bom de Broylning psixo-uchuvchisi kontseptsiyasiga murojaat qilib, psixo-uchuvchini syujet bilan bog'liq bo'lgan haqiqiy maydon ko'rinishida taqdim etdi. Kvant nazariyasining Kopengagen talqini tarafdorlari va ularning ba'zi raqiblari Bohmning pozitsiyasini qo'llab-quvvatlamadilar, u psi-maydonda ko'tarilib, qulab tushadi, lekin o'zining individualligini saqlab qoladi. Ushbu kontseptsiyani ishlab chiqqan robotlar P. Vizhier, L. Yanoshi fiziklarning boyligini "klassik" deb baholadilar.

Radian davrining qadimgi falsafiy adabiyotida kvant nazariyasining Kopengagen talqini talqin qilingan bilim jarayonida "pozitivistik munosabatning sustligi" uchun tanqid qilingan. Bir qator mualliflar kvant nazariyasining Kopengagen talqinining haqiqiyligini saqlab qolishgan. Ilmiy bilimlarning klassik idealini noklassik bilimlar bilan almashtirish ob'ektning rasmini olishga harakat qilib, vimiru protsedurasidan qochib qutula olmaydiganlar tomonidan yuqori baholandi. Ob'ektning parametrlarini tebranish kontekstida kuzatuvchi ko'rinmaydi, lekin ular tebranish protsedurasidan oldingi kabi ko'rinadi. V. Geyzenberg, E. Shredinger va P. Dirak kvant nazariyasi asosiga ahamiyatsizlik tamoyilini qo'ydilar, uning doirasida zarralar endi bir xil turdagi impuls va koordinatalarni o'z ichiga olmaydi. Kvant nazariyasi shu tariqa fanga nomuvofiqlik va tebranish elementini kiritdi. Va Eynshteyn bunga erisha olmasa ham, kvant mexanikasi tajribadan foyda ko'rdi va bu ko'plab bilimlar uchun asos bo'ldi.

f) kvant statistikasi

Kvant mexanikasining rivojlanishi bilan bir qatorda kvant nazariyasining yana bir qismi - kvant statistikasi va kvant tizimlarining statistik fizikasi, ko'p sonli qismlar kabi rivojlandi. Atrofdagi qismlar harakatining klassik qonunlari asosida uning umumiyligining xatti-harakatlari nazariyasi - klassik statistika yaratildi. Xuddi shunday, zarrachalarning kvant qonunlari asosida, agar klassik mexanika qonunlari saqlash oqimini va mikrozarrachalarni tavsiflash uchun turg'un bo'lmasa, makroob'ektlarning fazalardagi xatti-harakatlarini tavsiflovchi kvant statistikasi yaratildi. holatda kvant quvvati ustunlik qiladi va makroob'ektlar hokimiyatida paydo bo'ladi. Onalar ushbu tizim ostida bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladigan qismlar yo'qligini tushunishlarini hurmat qilishlari muhimdir. Kvant tizimini o'z individualligini saqlaydigan zarralar yig'indisi sifatida ko'rib bo'lmaydi. Boshqacha qilib aytganda, kvant statistikasi zarrachalarning identifikatsiyasini aniqlashga asoslangan bo'lishi mumkin - bu bir xillik printsipi bilan bir xil emas. Atom fizikasida bir xil tabiatdagi ikkita qism bir xil deb hisoblangan. Biroq, bu o'ziga xoslik mutlaq deb tan olinmadi. Shunday qilib, bir xil tabiatning ikkita qismini o'z xohishiga ko'ra ajratish mumkin edi.

Kvant statistikasi boshqa tabiatning ikki qismini ajratish qobiliyatiga ega emas. Kvant statistikasi shundan kelib chiqadiki, tizimning ikki bosqichi bir-biridan oddiygina yangi tabiatdagi ikkita zarrachaning qayta joylashishi bilan farqlanadi, bir xil va bir-biridan ajralmasdir. Shuningdek, kvant statistikasining asosiy tamoyili kvant sistemasiga kiruvchi barcha zarrachalarning bir xilligi tamoyilidir. Kvant tizimlari va klassik tizimlar.

Mikrozarrachalarning o'zaro ta'siri mikrozarracha yo'nalishida muhim rol o'ynaydi. (1925 yilda tug'ilgan D. Ulenbek va S. Gudsmit birinchi bo'lib elektronda ochiq orqaga ega edi). Elektronlar, protonlar, neytronlar, neytrinolar va boshqalarning aylanishi. zarralar butun raqamli qiymat sifatida, fotonlar va pi-mezonlar uchun - butun raqamli qiymat (1 yoki 0) sifatida ifodalanadi. Har safar mikrozarracha orqa tomoniga qo'yilganda, u ikki xil statistik ma'lumotlardan biri bo'yicha tartiblanadi. Bir xil spinli (bozonlar) bir xil zarrachalar tizimlari Bose-Eynshteyn kvant statistikasi bo'yicha tartiblangan, uning xarakterli xususiyati shundaki, har bir kvant holatida etarli miqdordagi zarrachalar bo'lishi mumkin. Statistikaning bu turi 1924 yilda joriy qilingan. Sh. Bose va keyin Enshteyn tomonidan tozalangan). U 1925 r. to'liq spinli zarralar uchun (fermionlar) E. Fermi va P. Dirak (bir xil turdagi bo'lsa ham) Fermi-Dirak nomidan olib tashlangan kvant statikaning yana bir turini yaratdilar. Ushbu statikaning xarakterli xususiyati shundaki, terining kvant holati etarli miqdordagi chastotalarga ega bo'lishi mumkin. Bu, ehtimol, 1925 yilda kashf etilgan V. Pauli tomonidan himoyalanish printsipi deb ataladi. Birinchi turdagi statistik ma'lumotlar mutlaq qora jismlar kabi ob'ektlarni tekshirish bilan tasdiqlanadi, ikkinchisi esa metallardagi elektron gazlar, atom yadrolaridagi nuklonlar va boshqalar.

Pauli printsipi elektronga boy atomlarda qobiqlarni elektronlar bilan to'ldirish qonuniyatlarini, Mendelev davriy elementlar tizimining hosil bo'lish sanalarini tushuntirishga imkon beradi. Bu tamoyil unga bo'ysunadigan zarrachalarning o'ziga xos kuchini belgilaydi. Va endi ikkita bir xil qism bir xil lagerni egallash uchun bir-birini himoya qilishini tushunish muhimdir. Bunday turdagi o'zaro ta'sir klassik mexanikada mavjud emas. Uning jismoniy tabiati qanday, uning jismoniy himoyasi qanday - ruxsatga bog'liq muammo. Bugungi kunda bir narsa aniq bo'ldi: klassik fizika chegaralarida himoya qilish printsipini jismoniy talqin qilish mumkin emas.

Kvant statistikasining muhim elementi har qanday tizimga kiradigan zarraning bir xil zarra emas, balki boshqa turdagi yoki bir xil tizimga kirishi haqidagi fikrdir. Bu kuylovchi yadro tizimlarining moddiy tuzilishining o'ziga xos xususiyatlarini aniqlash muhimligini ta'kidlaydi.

g) Kvant maydon nazariyasi

Kvant maydon nazariyasi o'zaro ta'sirlar va o'zaro reaktsiyalardagi fizik maydonlarni tavsiflash uchun kvant tamoyillarini kengaytiradi. Kvant mexanikasi o'ng tomonda, nisbatan past energiyaning o'zaro ta'siri tasvirlangan, o'zaro ta'sir qiluvchi bir nechta zarrachalar saqlanadi. Yuqori energiyalarda eng oddiy zarrachalarning (elektronlar, protonlar va boshqalar) o'zaro ta'siri ularning o'zaro o'zgarishiga olib keladi. Ba'zi qismlar ma'lum, boshqalari birlashtiriladi va ularning soni o'zgaradi. Aksariyat elementar zarralar barqaror zarrachalar - protonlar, elektronlar, fotonlar va neytronlar hosil bo'lgunga qadar o'z-o'zidan beqaror parchalanadi. Elementar zarralar ulanganda, o'zaro ta'sir qiluvchi zarrachalarning energiyasi yuqori bo'lganligi sababli, turli spektrdagi zarralarning ko'pligi mavjud. Shunday qilib, kvant maydon nazariyasi suyuqlik nazariyasiga o'xshash bo'lishi mumkin bo'lgan yuqori energiyadagi jarayonlarni tavsiflash uchun mo'ljallangan.

Joriy kvant maydon nazariyasi elementar zarrachalarning o'zaro ta'sirining uchta turini o'z ichiga oladi: beqaror zarrachalarning parchalanishining asosiy sababi bo'lgan zaif o'zaro ta'sirlar, zarrachalarning ularni yaratish jarayonida o'zgarishi uchun javob beradigan kuchli va elektromagnit o'zaro ta'sirlar.

Elementar zarrachalarning oʻzgarishini tavsiflovchi kvant maydon nazariyasi, ularning rivojlanishini tavsiflovchi kvant mexanikasidan farqli oʻlaroq, endi izchil va toʻliq emas, balki qiyin va qiyin. Eng radikal tarzda, ular yagona maydon nazariyasini yaratishga asoslangan bo'lib, uning asosini birlamchi materiyaning o'zaro ta'sirining yagona qonuni tashkil etadi - rasmiy nazariyadan, orqa miya elementlarining massa spektri arnyh zarrachalari olingan. , shuningdek, zarrachalarning zaryadlarining ma'nosi. Shu tarzda aytishimiz mumkinki, kvant maydon nazariyasi tebranish maqsadini boshqa elementar zarrachalar sistemasi maydonining tuzilishi uchun mas'ul bo'lgan elementar zarrachani chuqur tushunishdan ko'ra ko'proq qo'yadi.

Elektromagnit maydonning zaryadlangan zarralar (birinchi navbatda elektronlar, pozitronlar, muonlar) bilan o'zaro ta'siri elektromagnit tebranishning diskretlik hodisasiga asoslangan kvant elektrodinamika bilan belgilanadi. Elektromagnit maydon fotonlardan iborat bo'lib, ular korpuskulyar quvvatni ta'minlaydi. Kvant elektrodinamika elektromagnit tebranishning zaryadlangan zarralar bilan oʻzaro taʼsirini foton zarrachalarining oʻzaro taʼsiri va tebranishi sifatida koʻradi. Qismlar fotonlarni chiqarib yuborishi va keyin yo'qolishi mumkin.

Biroq, kvant fizikasining klassik yondashuvdan yondashuvi vaqt kengligida uchraydigan individual hodisalarni tasvirlash va ishonchliligi bilan statistik usulga alternativa i. Klassik fizikaning metafizikasi kosmosdagi ob'ektlarni tasvirlashda va ko'pincha bu ob'ektlarning vaqt o'tishi bilan o'zgarishini boshqaradigan qonunlarning shakllanishida yotadi. Radioaktiv parchalanish, diffraktsiya, spektral chiziqlarning o'zgarishi va boshqalar bilan shug'ullanadigan kvant fizikasini klassik yondashuv bilan qanoatlantirib bo'lmaydi. Klassik mexanikaga xos bo'lgan "bunday ob'ekt shunday kuchga ega" tipidagi hukmlar kvant fizikasida "bunday ob'ekt shunday quvvat darajasida shunday kuchga ega" tipidagi hukmlar bilan almashtiriladi. Shunday qilib, kvant fizikasida bir soat intensivligidagi o'zgarishlarni boshqaradigan qonunlar mavjud bo'lsa, klassik fizikada bizda bir soat ichida individual ob'ektdagi o'zgarishlarni boshqaradigan qonunlar mavjud. Turli xil voqeliklar turli qonunlarga bo'ysunadi.

Kvant fizikasi jismoniy g'oyalarning rivojlanishida va yangi fikrlash uslubining rivojlanishida alohida o'rin tutadi. Inson ongining eng buyuk ijodigacha hech qanday shubha yo'qki, tortishish nazariyasi o'ziga xos va sirli bo'lib, u mexanika, elektrodinamika va tortishish nazariyasini o'zida mujassam etgan yangi g'oyalar tizimi fazo va vaqtga yangi tushuncha berdi. 19-asr fizikasining to'liqligi va sinteziga ega bo'lgan nazariya ham mavjud edi, ya'ni. bu klassik nazariyalar bilan to'liq tanaffus degani edi. Kvant nazariyasi klassik an'analarni buzdi, u o'zining diskret energiya manbalari va klassik fizikasida mavjud bo'lgan xususiyatlarni qo'shimcha kiritish uchun uning tavsifi bilan mikro dunyoga kirishga imkon beradigan yangi til va fikrlash uslubini yaratdi. nihoyat atom jarayonlarining mohiyatini tushunish imkonini berdi. Yaqinda kvant nazariyasi ilm-fanga murosasizlik, tebranish elementini kiritdi, bu mumtoz fanda sharmandalik deb hisoblanadi.

MAYOLLAR VA MAQDAR

Postupovo, Pochatkovning dalalar haqidagi bayonoti - yanada murakkablashdi - deb ataladi. kvant o'lponlari. Ma’lum bo‘lishicha, agar u dala bo‘lsa, shuncha tovushlar bo‘lardi. kvantlar, tushuntirilganidek, bu oddiy: kvantlar maydon kuchidagi (mahalliy) o'zgarishlarning natijasidir va ular "xuddi okean yuzasi bo'ylab tarqalgan okean tizmalari kabi" dala bo'ylab tarqaladi. Misol: elektromagnit bobinlar (=fotonlar) - bu kvantlar = elektromagnit maydonlarning "yuzasi bo'ylab" tarqaladigan sariqlar. Boshqa turdagi maydonlar ham o'z kvantlarini hosil qiladi: "kuchli" maydonlar kvantlari mezonlar, tortishish maydonlari kvantlari gravitonlar, "zaif" maydonlar kvantlari deyiladi. bozonlar va aytaylik, glyuon maydonlarining kvantlari - glyuonlar. Kvantlar bormi - bular turli sohalarda taqsimlangan. Dalalar uzluksiz va cheksiz moddalardan mahrum bo'ladi.

Kvant nazariyasi, ya'ni. U, shuningdek, okeanning okean kvilinglari bilan qoplangani kabi, teri maydoni er osti kvantlari bilan "qoplangan"ligini ko'rsatdi. Okean notinch, dalaning o'zi ham notinch!

Umuman olganda, kvantlarning mohiyati shundan iborat. Tugatish oson.

Xo'sh, kvant - bu va boshqa soha bilan uzviy bog'liq bo'lgan hodisa bo'lib, u shunchaki maydonning ko'rinishidir (xuddi okean qobig'i okeanning namoyon bo'lishi kabi). Okeanni okeandan, kvantni daladan ajratish mumkin emas. Biroq, okean okean elementlaridan, maydon esa kvantlardan iborat emas.

Bundan tashqari: har qanday turdagi konlarning kvantlari ikki xil davlatda mavjud: t.z. mumkin va ko'rinmas. Ko'rinmaslik - bu kvantning alohida holati, agar u kvant bo'lsa, uni oddiy qurilmalar orqali ochib bo'lmaydi! (chunki bu minimal mumkin bo'lgan energiya deb ataladi). Va t.z.dagi miqdor. Ko'rinib turibdiki, ko'proq energiyaga ega bo'lish mumkin, kamroq minimal va uni ochish (sozlash) oson. Masalan, ko'rinadigan holatdagi elektromagnit kvantlarga (= ko'rinadigan fotonlar) ultrabinafsha, yorug'lik, infraqizil fotonlar, shuningdek, radio to'lqinlar va boshqalar kiradi.

Zahalom, kvantlar (= sohalardagi moddalar) - zarralar orasidagi o'zaro ta'sir (= tortishish va o'zaro ta'sir) tashuvchilar. Tabiatdagi zarralar orasidagi har qanday o'zaro ta'sirlar kvantlar almashinuvi orqali amalga oshirilishi mumkin! Zarralar to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir qila olmaydi (chunki barcha zarralar, ular aytganidek, tanasiz va sirtda suzib yuradi).

Elektronning elektr zaryadi bir soat ichida elektronning elektromagnit maydoniga barqaror ravishda chiqariladigan ko'rinmas fotonlar soniga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Bu raqam, statistik o'rtacha, har doim bir xil bo'ladi (barcha elektronlar uchun, barcha protonlar uchun va elektr zaryadini olib yuradigan barcha zarralar uchun plyus/minus birga teng).

Elektronlar orasidan o'tadigan ko'rinmas fotonlarning doimiy almashinuvi elektronlarning o'zaro bog'lanish kuchini yaratadi, bu esa, o'z navbatida, makro-ob'ektlardagi molekulalarning o'zaro bog'lanish kuchlariga olib keladi. Va molekulalarning o'zaro ta'siri orqali - makro-ob'ektlar - ular kuch (qattiqlik) kuchini beradi. Masalan, tosh faqat qattiq, chunki agar u unga bosilsa, toshdagi molekulalar orasidagi elektromagnit o'zaro ta'sir kuchlari elektromagnit tortishish kuchlaridan kuchliroq bo'la boshlaydi. Bu kuchlar (vydshtovhuvannya) - va bizga toshni siqish imkonini beradi va hokazo. - tosh uchun qattiqlik hosil qiling.

Aytgancha, makroob'ektlardagi kuch (qattiqlik) kuchi faqat ko'rinmas kvantlarning qo'shimcha almashinuviga yordam beradigan zarralarning o'zaro ta'sir kuchlariga bog'liq. Yuqorida aytib o'tilganidek, zarralarning o'zlari (va ularni birlashtirgan maydonlar) jismoniy emas!

Zarrachalarning mutlaq kuchsizligiga eksperimental tarzda erishish mumkin: masalan, elektronlar, tezlikni oshiruvchi mashinalardagi yonishlar proton epitsentridan erkin o'tadi, shuning uchun proton aqlli. Va shunday - va bu to'g'ri: zarralar, joriy ko'rinishlar tufayli - kuch (qattiqlik) - burishmaydi. Makroob'ektlarda, ya'ni kichik zarrachalardan tashkil topgan ob'ektlarda kuch kamroq bo'ladi va bu zarrachalar orasidagi kuchning etishmasligi bilan bog'liq. Va har qanday rivojlanish kuchlari asosida bu va boshqa kvantlarni zarralar omboriga kiradigan boshqa maydonlar o'rtasida to'liq almashish yotadi.

Cheksiz Olamda mavjud bo'lgan maydonlarning turlari cheksiz xilma-xildir, ammo barcha maydonlar alohida (ularning) kvantlarini o'z ichiga oladi, ularning almashinuvi zarrachalarning o'zaro shakllanishini yaratishi mumkin yoki Biroq, o'zaro yuk mavjud. Makroob'ektlarning qalinligi (qattiqligi) va hajmining kuchi asosida zarralarning o'zaro o'zaro ta'siri yotadi. Va zarrachalarning o'zaro og'irligi makro-ob'ektlarga kengayish muhimligini, shuningdek, elastiklik kuchini beradi.

Atom yadrosidagi, masalan, proton va neytronlarni bog'laydigan tortishish kuchlari - asta-sekin hosil bo'ladigan "kuchli" maydonlar kvantlarining almashinuvining shakllanishi (= ko'rinmas mezonlar) - atom yadrosining portlash qiymatini yaratadi. Ko'rinadigan holatda, mezonlar tezlashtirilgan zaryadlovchi zarralar yordamida olib tashlanadi (va uzatiladi): atomlarning yadrolari bilan tezlashtirilgan, ko'rinmas mezonlar qo'shimcha energiya olishlari mumkin - va shu bilan o'tib ketadi. da t.z. ko'rinadigan tana Ko'rinadigan mezonlarning paydo bo'lishi ko'rinmas mezonlarning paydo bo'lishining haqiqiyligini bilvosita isbotidir. Xuddi shunga o'xshash tarzda - ko'rinmas kvantlar va boshqa ko'rinadigan maydon turlarining kashf etilishiga olib keldi.

Ilgari sodir bo'lganidek, har qanday kvant (=intermodal tashuvchi) o'tkazuvchanlik maydonining kuchlanishidagi (mahalliy) o'zgarish natijasidir, u (sub o'tkazgich) maydon bo'ylab tez suyuqlik bilan kengayadi. Masalan, elektromagnit maydon (=foton) yorug'lik oqimi tufayli cheksiz elektromagnit maydon bo'ylab tarqaladigan to'lqindir. Ozhe, kvant (bo'lsin) - tse hvilya. Buning nimasi yomon? Har qanday vilt - u vayronadan, uyada, rivojlanadi: masalan, okean yuzasida o'roq yotadi - lekin boshqa hech narsa, vayronaga o'xshab, estafeta poygasi okean suvining ba'zi molekulalaridan boshqalarga o'tadi. , boshqalardan - uchdan biriga va hokazo. kurtak. , okean daryosi okean daryosi bo'lib, uning faoliyatini okeanga ko'rinadigan qiladi. Foton ham (foton) va bu kengayishi mumkin bo'lgan foton bilan bir xil bo'lgan elektromagnit maydonning belgisidir. Xuddi shunday tarzda - barcha boshqa turdagi dalalarning namligi va miqdori. Ya'ni, qanday kvantlar bo'lishidan qat'i nazar, pastki maydonlar bo'ylab harakatlanadigan narsa bor. Va suttu be-yakikhvil ê rukh.

Metamorfosi Vladi kitoblaridan muallif Toffler Elvin

DALA ZORU BILAN POZA Qo'shma Shtatlarning bir chekkasidan ikkinchi chetigacha bo'lgan butun kenglik bugungi kunda Nabisco, Revlon, Procter va kabi yirik sanoat kompaniyalari - ko'p million dollarlik arqon tortishish belgilari bilan qoplangan. Gamble cter & Gamble),

"Makon va vaqt sirlari" kitobidan muallif Komarov Viktor

Kalibrlash maydonlari Multipletlarning kashf etilishi fiziklarga yangi vazifani qo'ydi: qaysi holatda o'zaro qayta tuzilgan ob'ektlar borligini ajratish zarurati. Yechim topildi - qo'shiq fizik maydon tizimining qoplamasi.

Ilmiy fantastika va futurologiya kitobidan. 2-kitob Lem Stanislav tomonidan

Badiiy adabiyotning muammoli sohalari

"Qirolning yangi ongi" kitobidan [Kompyuterlar, tasavvuf va fizika qonunlari haqida] Penrose Rojer tomonidan

Kvant maydon nazariyasi "Kvant maydon nazariyasi" nomi ostidagi mavzu maxsus asoslilik nazariyasi va kvant mexanikasi g'oyalaridan kelib chiqqan. Standart (yoki relativistik bo'lmagan) kvant mexanikasi nuqtai nazaridan, kvant maydon nazariyasi quyidagilarga bo'linadi.

Radyanskiy qishlog'i kitobidan [Mutamlakachilik va modernizatsiya o'rtasida] muallif Sergey Abashin

Protsessual sabab kitobidan. Pos_bnik zi Xudoning aqli bilan aloqa o'rnatdi muallif Mindell Arnold

Yerning magnit maydonlari Elektr zaryadi yoki magnit kabi jismlar boshqa jismlarga kirishni ko'rsatadigan kuch chiziqlariga ega. Kuchli maydonlar endi ko'rinmaydi. Bu tushunchalar, matematik g'oyalar har kimga tasavvur qilish imkonini beradi

Kvant aqli kitobidan [Fizika va psixologiya o'rtasidagi chiziq] muallif Mindell Arnold

Sizning maydoningiz chiziqlari Bizning tizimimiz mohiyatga o'xshash maydon shaklini beradi. Ota-bobolarimiz magnitlanish haqida bilishdan oldin ham, ular biz birlamchi kuchlar - Tao, Taiji, tortishish va elektromagnetizm maydonlarini yo'q qilayotganimizni tushunishdi. Yerning dalasi haqida qayg'ursak, quvonchimiz

"Mantiq" kitobidan: huquqshunoslar uchun qo'llanma muallif Kirilov V'yacheslav Ivanovich

Xarakterli maydonlar Birinchi bo'limda siz ikkala maydonning bizda aniq mavjudligini payqagan bo'lishingiz mumkin. Sizning er bilan aloqangiz va bu maydonning mavjudligi men sizning "xarakterli maydon" deb ataydigan narsani yaratadi.

Arxitektura va ikonografiya kitobidan. Klassik metodologiya oynasida "Rimz tanasi" muallif Vaneyan Stepan S.

RAQAMLAR MAYDONLAR Birinchidan, matematika, fizika va psixologiya sohalari haqida o'ylashning hojati yo'q, keling, "maydon" atamasidan kundalik foydalanishni ko'rib chiqaylik. Ko'pchiligimiz dalani erning bir qismi deb hisoblaymiz, boshqa maqsadda ko'rilgan, masalan, yaylov.

3 ta kitob "Ludina" loyihasi muallif Menegetti Antonio

Matematikaning sohalari Matematiklar sohalar tushunchalarini ham tushunishlari mumkin1. Raqam maydoni ham boshqa turdagi o'yin maydonidir. Maxsus qoidalar mavjud, ularning eng oddiylari qo'shish va o'chirishdir. Misol uchun, agar biz ijobiy harakatlar sonlari qatorining maydoniga qarasak, u holda

Muallifning 3 ta kitobi

Raqamli maydon qoidalari Ushbu maydonda uning qoidalariga mos keladigan o'yinlar yoki jarayonlarda nima o'ynash mumkinligini taxmin qiling. Raqam maydonining qoidalari qanday? Hid o'qi. 1. Zamikannya. Raqam maydonining birinchi qoidasi barcha maydonlar qoidasi: unda paydo bo'ladigan hamma narsa

Muallifning 3 ta kitobi

Bilim sohalari Faol odamlarga muhokama qilinayotgan narsalarning tasviriga grafiklar, proyeksiyalar yoki maydonlar kerak emas. Ular o'zlarining hidlarini hurmat qilmaydilar. Ammo badbo'y hid menga yarashadi, shuning uchun men bu ustun haqida nafaqat nashrlarimizning qisqacha tavsifi, balki harakatlar va

Muallifning 3 ta kitobi

Maydonlar qanday qilib zarrachaga aylanadi? Bizning fizika va psixologiya g'oyalarini tushunishimiz energiyadan qanday qilib moddiy qismlarni yaratish mumkinligini tushuntirishga imkon beradi. Siz, melodik tarzda, E = mc2 atom energiyasi darajasini eslaysiz. Energiyani qanday yaratishi haqidagi bilimlarimiz asosida

Muallifning 3 ta kitobi

§ 5. ARGUMENTATSIYA SOHALARI 1. Argumentatsiya sohalarining tuzilishini tushuning Argumentatsiya ishtirokchilari (sub'yektlari) - tarafdor, raqib va ​​tinglovchilar - bahsli muammolarni muhokama qilishda tezis va antiteza, argumentlar va dalillarni aniqlash maqsadida turli qarashlarga erishiladi. usullari

Muallifning 3 ta kitobi

Ikonografiyaning semantik sohalari Keling, ushbu kuchli - nazariy (yoki meta) rivojlanishni kuzatishda davom etamiz. Bir-biri bilan o'zaro aloqada bo'lgan rasmiy o'xshash bo'lmagan tasvirlar to'plami bo'lgan "semantik maydonlar" g'oyasi orqasida biz nimani xohlayotganimiz aniq.

Muallifning 3 ta kitobi

4.1.3. Semantik maydonning turlari Klassik semantik sohada biz uchta turni ko'ramiz. Biologik yoki hissiy, semantik maydon - bilimning elementar shakli sifatida - hamma narsaga, shu jumladan jinsiylik va tajovuzkorlik jihatlariga ham tegishli. Tse -

Kvant maydon nazariyasi.

1. Kvant maydonlari 300

2. Vilni dalalari va korpuskulyar-xvil dualizmi................................... 301

3. Maydonlarning o‘zaro ta’siri.......302

4. Bo‘ronlar nazariyasi.............. 303

5. Parchalanish va renormalizatsiya....... 304

6. UV asimptotikasi va renormalizatsiya guruhi....... 304

7. Kalibrlash maydonlari............. 305

8. Zagalna rasmi ................ 307

9. Muammoning istiqbollari .............. 307

Kvant maydon nazariyasi(QFT) - cheksiz ko'p sonli erkinlik qadamlari (relativistik maydonlar) bo'lgan relyativistik tizimlarning kvant nazariyasi, bu hali ham nazariy. Asos sifatida mikrozarrachalarning tavsifi, ularning o'zaro ta'siri va o'zaro ta'sirlari.

1. Kvant maydonlari Kvant (aka - kvantlangan) maydon klassikani tushunish uchun sintezning bir turidir. elektromagnit maydonlar va kvant mexanikasiga o'xshash maydonlar kabi maydonlar. Zamonaviy uchun Kvant maydoni materiyaning eng asosiy va universal shakli bo'lib, barcha o'ziga xos ko'rinishlarga asoslanadi. Klassika haqida bayonotlar. maydon Faraday-Maksvell elektromagnetizm nazariyasining yadrosida paydo bo'ldi va maxsus yaratish jarayonida qoldiq kristallangan. Vidmova orzu qilgan dolzarblik nazariyalari efir material sifatida kiyinish el-magn. jarayonlar Bu maydon bilan klning qo'li shaklda emas edi. o'rtacha, lekin o'ziga xos. katta ahamiyatsiz kuchlarga ega bo'lgan materiya shakli. Zarrachalar shaklida, klassik bo'lganlar. maydon doimiy ravishda yaratiladi va kamayadi (zaryadlardan ozod va yondiriladi), cheksiz ko'p erkinlik qadamlariga ega va ahamiyati bo'yicha mahalliylashtirilmaydi. bo'shliq nuqtalari yoki siz to'lib ketmaydigan so'nggi oqim bilan signalni (o'zaro ta'sirni) bir qismdan ikkinchisiga uzatib, yangi narsaga o'tishingiz mumkin. h. Kvant g'oyalarning kuchayishi klassik g'oyalarni qayta ko'rib chiqishga olib keldi. tebranish hosil qiluvchi mexanizmning tiklanishigacha uzluksizligi, jarayonlar diskret - el-magnit kvantlarni tebranish va sayqallash yo'li bilan amalga oshirilishi haqidagi bayonot. maydonlar - fotonlar. Viniklu klassik ko'rinishga ega super aqlli. fizika rasmi, agar el-magn. fotonlar maydonga joylashtirildi va ba'zi ob'ektlar kvantlar nuqtai nazaridan talqin qilindi, boshqalari esa kvantlar nuqtai nazaridan talqin qilindi, deb nomlangan. korpuskulyar-hvil dualizmi. Bu jarayon ketma-ket amalga oshirildi. kvant mexanikasi g'oyalari sohalari oldidagi turg'unlik. Dinamik o'zgaruvchan el-magnit. maydonlar - potentsiallar A , j va elektr kuchlanish. ta mag. dalalar E , N - qiymatlarga bog'liq kvant operatorlariga aylandi. qaytariladigan munosabatlar va Hvilian funktsiyasiga ta'sir qiluvchi (amplituda yoki vektorga aylanadi) tizimi. Timning o'zi yangi fizioterapevt sifatida namoyon bo'ldi. ob'ekt - klassik darajani qondiradigan kvant maydoni. , lekin kvant mexanik ma'nolariga ham ega. operator Kvant maydonining ilg'or kontseptsiyasining yana bir burilish qismi y (xvilian funktsiyasi) edi. x,t), mustaqil jismoniy shaxs bo'lmaslik darajasiga qadar. kattalik va amplituda qismlarga aylanadi: jismoniy qismga olib kelingan har qanday narsaning haqiqiyligi. miqdorlar ikki chiziqli va y ifodalar orqali ifodalanadi. Shunday qilib, kvant mexanizmi terining moddiy qismi bilan bog'liq bo'lgan amplitudalarning yangi maydoniga ega. Relyativistik rasmiylashtirilgan y-f-tsiya P. A. M. Dirakni spinor hodisalari bilan oʻzgargan toʻrt komponentli f-tsiya y a (a = 1, 2, 3, 4) elektronga olib keldi. Lorenza guruhi. Darhol terining holati yo'qolganligi ma'lum bo'ldi. Relyativistik mikrozarralar Lorentz guruhining namoyon bo'lishi va jismoniy faza uchun mas'ul bo'lgan mahalliy maydonni kuzatib boradi. amplituda va intensivlikni his qiladi. Uzagalnennya ba'zan ko'p. zarralar hidning farq qilmaslik tamoyiliga javob berishini ko'rsatdi ( bir xil printsip), keyin barcha zarralarni tasvirlash uchun, sensorda operator bo'lgan to'rt dunyo fazo-soatida bitta maydon etarli. Bunga yangi kvant mexanikasiga o'tish orqali erishiladi. o'lpon - qo'riqxona raqamlariga o'lpon (yoki ikkinchi darajali o'lpon kvantlash). Bunday yo'l bilan kiritilgan operatsion maydon kvantlangan el-magnga mutlaqo o'xshash ko'rinadi. maydon, Lorentz guruhining namoyon bo'lishining yangi tanlovidan va, ehtimol, kvantlash usuli bilan paydo bo'lgan. El-magn kabi. maydon, bunday maydon ma'lum bir xildagi bir xil zarrachalarning butun to'plamini ifodalaydi, masalan, bitta operator Dirak maydoni Koinotdagi barcha elektronlarni (va pozitronlarni!) tasvirlaydi. Bu barcha materiyaning kelajakdagi mavjudligining universal rasmidir. Klassikaning maydonlari va qismlarini almashtirish uchun. fiziklar birlashgan fizikaga kelishadi. ob'ektlar - dunyo soatlari bo'ylab kvant maydonlari, har biri zarrachalarning teri turi uchun yoki (klassik) maydonlar uchun. Har qanday turdagi o'zaro munosabatlarning elementar harakati dekabrdagi o'zaro munosabatdir. maydonlar fazo-soatning bir nuqtasida yoki - korpuskulyar harakatda - mahalliy va ba'zi zarralarning boshqalarga aylanishining mitti. Klassik va zarralar o'rtasida harakat qiluvchi kuchlarning o'zaro ta'siri bir-biriga o'tadigan maydon kvantlarining almashinuvi natijasida yuzaga keladigan ikkilamchi effektdir.
2. Vilni maydonlari va korpuskulyar-to'lqinli dualizm Go'yoki qisqa sochli vische zagalnoy jismoniy uchun. rasmni tizimli ravishda tasvirlash. QTP hisoboti ham maydon, ham korpuskulyar ko'rinishlardan tayyorlanishi mumkin. Dala yondashuvi boshidan umumiy klassika nazariyasini talab qiladi. maydonlarni tanlang, so'ngra kvantlashni qo'shing [tasvirni kvantlash el-magn. maydonlari V. Geyzenberg va V. Pauli] va aniqlang, kvant maydoni uchun rivojlanadi, bu esa korpuskulyar talqinga olib keladi. Bu erda asosiy chiqish tushunchalari maydon bo'ladi va(X) (indeks A maydonning tarkibiy qismlarini raqamlari), teri fazo-soat nuqtasida ifodalangan x=(ct,x) va gacha ishlaydi. Lorenz guruhining namoyon bo'lishini tushunish uchun. Qo'shimcha yordam uchun keyingi nazariya eng oddiy shaklda bo'ladi. Lagranj rasmiyatchiligi; mahalliyni tanlang [ya'ni. e. maydonning tarkibiy qismidan kamroq yotadi va(X) va ularning birinchi yurishlari d m va(X)=du a / dx m = va m ( X) (m=0, 1, 2, 3) bir nuqtada X] kvadratik Puankare-invariant (div. Puankare guruhi) Lagrangian L(x) = L(u a , d m u b) í IZ eng kichik printsipga rokning raqobatini mag'lub eting. Kvadrat Lagranj uchun chiziqsiz maydonlar superpozitsiya tamoyilini qondiradi. tufayli Noeter teoremasi teri bir parametr uchun harakat S o'zgarmasligi bilan. Tejamkorlik izlari guruhlari (vaqt bo'yicha mustaqillik) bitta, teoremada aniq ifodalangan, integral funktsiyadan vaі d m u b. Puankare guruhining o'zi 10 parametrli bo'lganligi sababli, QFTda har doim 10 miqdor saqlanib qoladi, ular ba'zan poydevor deb ataladi. dinamik miqdorlar: o'zgarmaslik tufayli energiya-momentum vektorining to'rtta komponenti keng fazo-soatlarda saqlanadi. R m, va 4-fazoda oltitagacha aylanishning o'zgarmasligidan, momentning olti komponentini tejash, impuls momenti uchun trivial uchta komponentdir. M i = 1/2E ijk M jk ta threeh t.z. kuchaytiradi N i = c - l M 0i(i, j, k= 1, 2, 3, E ijk- bitta sirtli antisimmetrik tensor; ikkalasi birgalikda chizilgan indekslarga ko'ra, u subsumpsiyani hurmat qilishga asoslanadi). Z matematika. Men o'nta fondni ko'raman. miqdorlar - R m, M i, N i- mohiyat guruh generatorlari Puankare. Harakat o'zgarmas holga kelishi bilan, tahlil qilinadigan maydon bo'ylab harakatlanayotganda, Puankare uzluksiz transformatsiyalar guruhiga kirmaydigan boshqa harakatlar - ichki transformatsiyalar mavjud. simmetriya, - Noeter teoremasidan biz yangi dinamiklarning asosini ko'ramiz. miqdorlar Shunday qilib, ko'pincha maydonlarning funktsiyalari murakkab va Lagrangianga ruhiy germitizmni yuklaydi deb taxmin qilinadi (div. Ermitiv operatori) va global o'zgarmasligini targ'ib qilish kalibrlash qayta qurish(a bosqichi ortda qolmaydi X) va(X)""e i a va(X), i*a(X)""e - i a i*a(X). Keyin (Noeter teoremasi natijasida) zaryad saqlanib qolganligi ko'rinadi

Shuning uchun, murakkab funktsiyalar bu a Siz ayblov tavsifi uchun vikorystuvati mumkin. sug'orish Xuddi shu belgilarga indekslar bo'yicha skanerlangan qiymatlar maydonini kengaytirish orqali erishish mumkin. A shuning uchun hidlar izotopdagi yo'nalishini ko'rsatadi. makon va o'zgarmaslikning ahamiyati hamma uchun yaxshi. Hurmat bilan, Q zaryadi elektr bo'lishi shart emas. zaryad, ammo, Poincare guruhi bilan bog'liq bo'lmasligi mumkin, saqlanib qolgan maydonning xarakteristikasi, masalan, lepton soni, divina, barion soni va boshqalar. Kanonik kvantlash, Kvant mexanikasining yashirin tamoyillariga o'xshash, yashirin koordinatalarga ega bo'lganlar [ya'ni. ya'ni barcha maydon komponentlarining qiymatlarini (doimiy) yozish u 1 , . . ., u N barcha nuqtalarda x hozirgi vaqtda bo'sh joy t(ko'proq ayyorroq tarzda - barcha nuqtalarda bo'shliqqa o'xshash gipersurface s mavjud] va mahalliylashtirilgan impulslar p. b(x, t) = dL/du b(x,t) operatorlarni tizim tizimining (vektorining) amplitudasi bo'yicha harakat qilishga ishontirish va ularga almashtirishlarni kiritish:

Bundan tashqari, "+" va "-" belgilari Fermi - Dirak yoki Bose - Eynshteyn (quyida bo'linish) bo'yicha kvantlashni bildiradi. Bu erda d ab - Kronecker belgisi, d ( x-y) - delta funktsiyasi Diraka. Soatning ko'rinadigan roli va permutatsion munosabatlar tufayli ma'lum bir tizimga muqarrar evolyutsiya orqali (1) makon va vaqtning aniq simmetriyasi buziladi va relativistik o'zgarmaslikni saqlash maxsus tomonidan ta'kidlanadi. Buni isbotla. Xі Bundan tashqari, munosabatlar (1) kommutatsiya haqida hech narsa aytmaydi. fazo-vaqt nuqtalarining o'xshash juftliklari soatlarida maydonlarning kuchi - bunday nuqtalardagi maydonlarning qiymatlari sababiy ravishda yotqiziladi va ularning almashinuvi faqat (1) bilan birga rukning ustun darajasida muhim bo'lishi mumkin. Rux darajasi chiziqli bo'lgan bo'sh maydonlar uchun bunday muammoni rasmiy shaklda hal qilish mumkin va bizga yana ikkita nuqtani nisbiy nosimmetrik shaklda - o'rnatishga imkon beradi..

da Bu yerga D t - almashtirish funktsiyasi Pauli - Iordaniya, nima yoqadi - Klein Gordonning rashki Pab X- darajasining o'ng tomoni (2) bilan qoniqishni ta'minlaydigan ko'phad Bundan tashqari, munosabatlar (1) kommutatsiya haqida hech narsa aytmaydi. fazo-vaqt nuqtalarining o'xshash juftliklari soatlarida maydonlarning kuchi - bunday nuqtalardagi maydonlarning qiymatlari sababiy ravishda yotqiziladi va ularning almashinuvi faqat (1) bilan birga rukning ustun darajasida muhim bo'lishi mumkin. Rux darajasi chiziqli bo'lgan bo'sh maydonlar uchun bunday muammoni rasmiy shaklda hal qilish mumkin va bizga yana ikkita nuqtani nisbiy nosimmetrik shaklda - o'rnatishga imkon beradi., - va tomonidan D-Alembert operatori, t h- maydon kvant massasi (bu erda va pastda birliklar tizimi h = R m = 1). Erkin zarralarning relyativistik kvant tavsifiga korpuskulyar yondashuvda vektorlar va zarralar Puankare guruhining noma'lum ko'rinishlarini yaratishda aybdor bo'ladi. Casimir operatorlarining ko'rsatilgan qiymatlari doimiy bo'lib qoladi (guruhning o'nta generatorlari bilan o'zaro bog'langan operatorlar).і M i N i ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori 2 =R m R m ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori m. Da ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori 2 No 0, boshqa Casimir operatori asosiy (trivimir) spinning kvadrati va nol massa ortida - spiral operatori (spinning to'g'ri chiziqqa proyeksiyasi). Diapazon ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori 2 uzluksiz - massa kvadrati onasiz bo'lishi mumkin. ma'nosi, 2/0; Spin spektri diskret bo'lib, butun yoki qarama-qarshi qiymatlarga ega bo'lishi mumkin: 0, 1 / 2, 1, ... Bundan tashqari, koordinata o'qlarining juftlashtirilmagan soni ko'rsatilganda vektorning harakatini belgilash kerak. Boshqa xususiyatlarni ko'rsatishning hojati yo'qligi sababli, ularning ba'zilari ichki emasdek tuyuladi. erkinlik va tovush qadamlari haqiqiy neytral zarracha . Boshqa hollarda, to'lov bir xil turdagi bo'lishi mumkin. Hodisa o'rtasidagi qismlarni tuzatish uchun kvant mexanikasida birlashtirilishi kerak bo'lgan operatorlar to'plamiga qiymat berish kerak. Vibrír bunday noaniqliklar to'plami; bo'sh maydon uchun qo'lda uchta omborni impuls bilan oling R bu proyeksiya qaytdi l s on kl. bevosita. Shunday qilib, bitta erkin neytral qismning pozitsiyasi to'liq berilgan raqamlar bilan tavsiflanadi, Birinchi ikkitasi namoyon bo'lishni anglatadi va keyingi qadamlar - yangisining lageri. Zaryadlash uchun boshqa qismlar qo'shiladi; ularning t harfi bilan ifodalanadi. Berilgan raqamlar uchun yangi zarrachalar yig'indisining tugallanishi belgilangan n p, s raqamlarini to'ldirish, barcha bir qismli stantsiyalarning t (sarlavhada hodisalarni tavsiflovchi indekslar yozilmagan). Mening o'zimning Chergum bor, men vektorga aylanaman | n p,s, t > milliy operatorlarning vakuumli tegirmonda |0> (zarrachalar umuman bo'lmagan tegirmon)dagi harakati natijasida qayd etish a + (p, s t):

Narodzhennya operatorlari A+ va Hermitni mahrum qilish operatorlari oldi A - almashinadigan munosabatlar bilan qanoatlantiriladi

Bu erda "+" va "-" belgilari Fermi - Dirak va Bose - Eynshteyn kvantlanishini ko'rsatadi va raqamlar kuch bilan to'ldiriladi. zarrachalar soni operatorlarining qiymatlari T. o. vektor kvant raqamlari bilan bir vaqtning o'zida bitta zarrani o'z ichiga olgan tizim bo'ladi p 1 , s 1, t 1; p 2 , s 2, t 2; . . ., sifatida ro'yxatdan o'ting

Nazariy jihatdan mahalliy kuchni singdirish uchun operatorlarni tarjima qilish kerak a b koordinatalarda. Yak f-tsíy qo'lda vikoristuvati klassik qayta yaratilgan. Tenzor (yoki spinor) indekslari bilan subkontinental maydon sathining yechimi A va indeks bo'yicha ichki simmetriya q. Keyin odamlarning operatorlari va koordinata ma'lumotlarining pasayishi quyidagicha bo'ladi:


Biroq, bu operatorlar hali ham haqiqiy mahalliy CTP uchun mos emas: ularning kommutatori ham, antikommutatori ham Pauli - Iordaniyaning proportsional funktsiyalari emas. D t, Va ham ijobiy, ham salbiy chastota qismlari D 6 ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori(x-y)[D m = D + m + D - ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori], bo'shliqqa o'xshash juft nuqtalarga kelsak Xі Bundan tashqari, munosabatlar (1) kommutatsiya haqida hech narsa aytmaydi. fazo-vaqt nuqtalarining o'xshash juftliklari soatlarida maydonlarning kuchi - bunday nuqtalardagi maydonlarning qiymatlari sababiy ravishda yotqiziladi va ularning almashinuvi faqat (1) bilan birga rukning ustun darajasida muhim bo'lishi mumkin. Rux darajasi chiziqli bo'lgan bo'sh maydonlar uchun bunday muammoni rasmiy shaklda hal qilish mumkin va bizga yana ikkita nuqtani nisbiy nosimmetrik shaklda - o'rnatishga imkon beradi. nolga qaytarmang. Mahalliy maydonni olib tashlash uchun operatorlarning superpozitsiyasini yaratish kerak (5). Haqiqiy neytral zarralar uchun markazsiz hosil qilish mumkin, bu mahalliy Lorents-kovariant maydonini anglatadi.
u a(x)=u a(+ ) (X) + ta a(-) (X). (6)
To'lov uchun ale. ko'pincha buni shunday tuzatish mumkin emas: operator a + t i a- (6) dagi t biri ortib boradi, ikkinchisi esa zaryad bilan o'zgaradi va ularning chiziqli birikmasi bir xil qiymatga ega bo'lmaydi. hokimiyat organlari. Shuning uchun mahalliy konni tashkil etish uchun milliy operatorlar bilan birlashish zarur a + t bir xil zarrachalarni emas, balki yangi zarralarni (ular “tilda” belgisi bilan belgilangan) kamaytirish operatorlari, ular Puankare guruhining bir xil hodisalarini amalga oshiradilar, shuning uchun ular aynan bir xil massa va spin bilan harakat qiladilar, lekin zaryad belgisidan ajratilgan (barcha zaryadlarning belgilari t) va yozing:

Z Pol teoremasi Endi, butun spinning maydonlari uchun, maydon funktsiyalari Lorentz guruhiga o'ziga xos ta'sir ko'rsatadi, kommutatorning Bose-Eynshteyn kvantlashi bilan [ і(X), і(Bundan tashqari, munosabatlar (1) kommutatsiya haqida hech narsa aytmaydi. fazo-vaqt nuqtalarining o'xshash juftliklari soatlarida maydonlarning kuchi - bunday nuqtalardagi maydonlarning qiymatlari sababiy ravishda yotqiziladi va ularning almashinuvi faqat (1) bilan birga rukning ustun darajasida muhim bo'lishi mumkin. Rux darajasi chiziqli bo'lgan bo'sh maydonlar uchun bunday muammoni rasmiy shaklda hal qilish mumkin va bizga yana ikkita nuqtani nisbiy nosimmetrik shaklda - o'rnatishga imkon beradi.)]_ yoki [ і(X), v*(Bundan tashqari, munosabatlar (1) kommutatsiya haqida hech narsa aytmaydi. fazo-vaqt nuqtalarining o'xshash juftliklari soatlarida maydonlarning kuchi - bunday nuqtalardagi maydonlarning qiymatlari sababiy ravishda yotqiziladi va ularning almashinuvi faqat (1) bilan birga rukning ustun darajasida muhim bo'lishi mumkin. Rux darajasi chiziqli bo'lgan bo'sh maydonlar uchun bunday muammoni rasmiy shaklda hal qilish mumkin va bizga yana ikkita nuqtani nisbiy nosimmetrik shaklda - o'rnatishga imkon beradi.)]_ mutanosib funktsiyalari Dm(x-y) va yorug'lik konusining o'rnini bilish, butun spin maydonlarining ikki tomonlama ko'rinishlarini yaratish bilan bir vaqtda, antikommutatorlar uchun ham xuddi shunday natijaga erishish mumkin [ і(X), і(Bundan tashqari, munosabatlar (1) kommutatsiya haqida hech narsa aytmaydi. fazo-vaqt nuqtalarining o'xshash juftliklari soatlarida maydonlarning kuchi - bunday nuqtalardagi maydonlarning qiymatlari sababiy ravishda yotqiziladi va ularning almashinuvi faqat (1) bilan birga rukning ustun darajasida muhim bo'lishi mumkin. Rux darajasi chiziqli bo'lgan bo'sh maydonlar uchun bunday muammoni rasmiy shaklda hal qilish mumkin va bizga yana ikkita nuqtani nisbiy nosimmetrik shaklda - o'rnatishga imkon beradi.)] + (yoki [ v(x), v* (y)] +) Fermi-Dirak kvantlash bilan. Lorents-kovariant maydon funksiyalarini qanoatlantiradigan chiziqli sathlar orasidagi (6) yoki (7) bog'lanishlar bilan ifodalanadi. і yoki yana v, v* va odamlarning operatorlari va statsionar kvant mexanikasidan erkin zarrachalarning kamayishi. stanah ê aniq matematika. Yangi korpuskulyar-qavariq dualizmning qism operatorlari tomonidan "narodjeni" tavsifi, ularsiz mahalliy maydonlarni yaratish mumkin bo'lmaydi (7), - kobka kengaytmasi bilan - antizarralar. Teri zaryadining antipartikulining yaqinda chiqishi. dona - maqsaddan bitta. erkin maydonlarning kvant nazariyasi asoslari
3. Maydonlarning o'zaro ta'siri Qaror (6) va (7) proportsional bo'sh maydon darajasi. Odamlarning operatorlari va statsionar mamlakatlarda ehtiyot qismlarning etishmasligi, faqat qismlar bilan ko'rinadigan hech narsa bo'lmasa, bunday vaziyatlarni tasvirlashi mumkin. Xuddi shu o'zgarishlarni ko'rish uchun, ba'zi zarralar boshqalarning elementlariga oqib o'tganda yoki boshqalarga aylantirilganda, maydonlardagi kvadratik atamalardan tashqari, Lagranjga kiritish uchun elementlarning darajalarini chiziqli bo'lmagan qilish kerak. boshqa atamalar baland qadamlar. Hozirgacha ishlab chiqilgan nazariyaning ko'rinishidan bunday Lagrangian o'zaro ta'sirlari L int Maydonlarning ba'zi funktsiyalari va ularning birinchi yurishlari bir qator oddiy aqllarni qondiradigan bo'lishi mumkin: 1) o'zaro ta'sirning joylashuvi, bu muhim, shuning uchun L int(x) parchalanishda yotgan. sug'orish va(X) va ularning birinchi sayyohlari kosmik soatning bir nuqtasida X; 2) relyativistik invariantlik, hosila uchun L int Lorentz transformatsiyasiga o'xshash skalyar bo'lishi mumkin; 3) o'zgarmasliklar ko'rib chiqilayotgan modeldagi kabi ichki simmetriyalar guruhlaridan o'zgartirilishi kerak. Murakkab maydonlarga ega bo'lgan nazariyalar uchun bu, qisqasi, Lagrangianning mumkin bo'lgan germitik xususiyatlarini va kalibrlash o'zgarishlarining bunday nazariyalarida ruxsat etilgan invariantlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, nazariyaning o'zgarmasligini turli xil diskret o'zgarishlardan ajratib olish mumkin, masalan kenglik inversiyasi R, taxminan soat Tі qabul qilingan to'lov C(zarrachalarni antizarrachalar bilan almashtiradi). Sizga olib kelgan ( CPT teoremasi), 1)-3) ongni qanoatlantiradigan qanday o'zarolik darhol o'zgarmas bo'lishi kerak. Vikonannya tsich trioh diskret qayta yaratish. Lagranjlarning naqshlari o'zaro ta'sir qiladi, bu ongni 1)-3) qondiradi va keng tarqalgan bo'lib, masalan, klassikadagi Lagrange funktsiyalarining xilma-xilligi. mexanika va qiymat uchun. CFT ning rivojlanish bosqichida, nazariya tabiatda boshqalar emas, balki ulardan biri bo'lganlar to'g'risida ovqatlanish uchun dalil keltirmasligi tushunildi. Biroq, fikrdan keyin renormalizatsiya UV-vistratlik (5-bo'lim ostida bo'linish) va yorqin amalga oshirish kvant elektrodinamiği(KED) o'zaro munosabatlarning eng muhim sinfi - renormalizatsiya ko'rindi. Umova 4) - renormalizatsiya hatto vaqtinchalik ko'rinadi va 1)-3) ongga qo'shilish endi u bilan o'zaro aloqada bo'lishga yo'l qo'ymaydi. L int dalalarda past darajadagi polinomlar ko'rinishida va bir qarashda bir nechta baland orqa tomonning maydonlari o'chiriladi. Shunday qilib, CFTda qayta normallashtirilgan o'zaro ta'sirlarga yo'l qo'yilmaydi - klassik shakldan har qanday shaklda. va kvant mexanikasi - ba'zi qo'shimcha funktsiyalar: ma'lum bir maydon to'plamini qanday tanlash kerak, svaville L int belgilangan raqam bilan o'ralgan bo'lishi kerak o'zaro ta'sir konstantalari(Doimiy havola). O'zaro o'zaro ta'sir bilan KTP darajalari tizimini qayta kashf qilish (in Heisenberg taqdim etdi) rux darajasining doimiy lagranjidan (oʻzaro taʼsir va oʻz taqdirini belgilashning nochiziqli shartlari bilan xususiy oʻxshashliklarning differensial darajalari tizimi bogʻlangan) va kanonik darajaga qoʻshiladi. almashinadigan munosabat (1). Aniqrog'i, bunday vazifaning yorqinligini faqat kichik miqdordagi jismoniy makonda topish mumkin. o'zgarishlar (masalan, ma'lum modellar uchun ikki dunyo fazo soatlarida). Boshqa tomondan, kanon. o'rin almashish munosabatlari, aytganidek, xavfli bo'lib qoladigan aniq relativistik simmetriyani yo'q qiladi, chunki aniq yechim o'rniga yaqinlik bilan qoniqish hosil bo'ladi. Shuning uchun bu amaliy. (1) shakldagi kvantlash qiymati past. maks. KTPda kengayish usulini rad etib, o'tish uchun asoslar o'zaro namoyon bo'lishi, yo'l maydoni yaqinida men a (x) erkin maydonlar uchun ruxning chiziqli darajalarini qondiradi va o'zaro munosabat va o'zini o'zi qadrlashning butun oqimi F amplitudasining vaqt-soat evolyutsiyasiga o'tadi, bu hozir doimiy emas, lekin uning darajalariga qarab o'zgaradi. Shredinger darajasi turi:

nima uchun Gamiltoniyalik o'zaro munosabatlar H int(t) kimning o'lponi dalalar bo'ylab bir soat yotadi ta a (x), ular erkin darajalar va relyativistik-kovariant almashinish munosabatlariga bo'ysunadi (2); shu jumladan, kanonni aniq vikorizatsiya qilish kerak emas. o'zaro ta'sir qiluvchi maydonlar uchun kalitlar (1). Adolatli bo'lish uchun nazariya zarrachalarning dispersiyasi muammosini hal qilishi kerak, bu esa u asimptotik ekanligini taxmin qiladi. t"" -: (+:) tizim statsionar holatda edi (statsionar holatga kelgan) F_ : (F + :) va F b: shundayki, ulardagi qismlar katta o'zaro bog'lanishlar orqali o'zaro ta'sir qilmaydi (div. shuningdek Adiabatik gipoteza), shunday qilib, zarrachalarning barcha o'zaro oqimi faqat t = 0 ga yaqin oxirgi soatlarda sodir bo'ladi va F_ ni o'zgartiradi: u F + : = S F_: . Operator S ovoz taqsimot matritsasi(yoki S-matritsa); matritsa elementlarining kvadratlari orqali

Ushbu hududdan o'tish ehtimoli aks ettirilgan. Men F bo'laman i deyakiy kintseviy lagerida F f, Ya'ni, eff. Perezruz farqi. jarayonlar Bu., S-matritsa fizik xususiyatlarning mosligini topish imkonini beradi. F( amplitudasi) bilan tavsiflangan vaqt-soat evolyutsiyasi tafsilotlarini o'rganmaydigan jarayonlar. t). Prote S-matritsa (8) darajadan chaqiriladi, bu esa ixcham shaklda rasmiy yechim topishga imkon beradi:
.

operatordan qo'shimcha yordam olish uchun T xronologik barcha maydon operatorlari o'zgarishi mumkin bo'lgan tartib t=x 0 (div. Xronologik televizor Viraz (10), ammo ramziy ma'noga ega. protsedurani qayd etish ketma-ket. integratsiya darajasi (8) -: dan +: gacha cheksiz qisqa soat oralig'ida ( t, t+D t), va vikoristannya qarori uchun sifat emas. Ma'lumki, matritsa elementlarini (9) to'g'ri hisoblash uchun taqsimot matritsasini xronologik emas, balki ko'rinishda taqdim etish kerak. normal ijodkorlik, Bunda xalqning barcha operatorlari qashshoqlik operatorlariga qarshi g'azablanishadi. Bir ijodni boshqasiga aylantirish va uni ko'rishni qiyinlashtirish vazifasi mumkin emas.
4. Yuklanish nazariyasi Demak, masalani konstruktiv hal qilish uchun o’zaro ta’sir kuchsiz deb faraz qilishgacha borish kerak, shuning uchun o’zaro ta’sirning Lagrangiani kichik bo’ladi. L int. Buni xronologik jihatdan tasniflash mumkin. qatorga virazi (10) da eksponensial nazariya bo'roni, va matritsa elementlari (9) teri nazariyasiga ko'ra, matritsa elementlari orqali xronologik bo'lmagan holda ifodalanadi. eksponentsial, lekin oddiy xronologik. Lagrangian shovqinlarining izchil sonini yaratish:

(P- hosil bo'lish nazariyasi tartibi), keyin ko'rsatkichlarni emas, balki ma'lum bir turdagi ko'phadlarni oddiy shaklga o'tkazish kerak. Bu vazifa amalda qo'shimcha texnologiyaga bog'liq Feynman diagrammasi Feynman boshqargan. Feynmanning texnikasi teri maydoniga ega men a (x) o'zining sababiy Grin funktsiyasi bilan tavsiflanadi ( targ'ibotchi yoki funksiya kengaytirilgan), D c aa"(x-y), bu diagrammalarda chiziq bilan ko'rsatiladi va terining o'zaro ta'siri - mos keladigan qo'shimchadan ulanish konstantasi va matritsa ko'paytmasi orqali. L int diagrammada nima ko'rsatilgan yuqori. Feynman diagrammasi texnikasining mashhurligi, diagrammaning soddaligidan tashqari, uning kelib chiqishi bilan bog'liq. Diagrammalar zarrachalarning kengayish (chiziqlari) va almashinish (cho'qqilari) jarayonlarini aniq aniqlash imkonini beradi - ko'pi bilan real. chekkalarda ham, oraliqda ham virtual (ichki chiziqlarda). Har qanday jarayonning matritsa elementlari uchun iboralarni qo'ng'irlash nazariyasi deb atalmish nazariyaning quyi tartibida olish ayniqsa oddiy. yopiq halqalarni tashkil etuvchi yog'och diagrammalar - integratsiya yo'qolmagan impulsning namoyon bo'lishi boshlanganidan keyin. Asosiy uchun KED jarayonlarida matritsa elementlari uchun bunday iboralar QTP ning tongida qarindoshlik darajasida olib tashlangan. 20-bet. va dalillar bilan oqilona tarzda hal qilindi (turlar darajasi 10 - 2 - 10 - 3, keyin barqaror nozik tuzilish tartibi a). Hisob-kitobni tekshirish radiatsiyaviy tuzatishlar(Buyuklarning nizomlari bilan bog'liq Tobto tuzatishlari ko'p turli iboralarga yaqinroqdir), masalan, Klein - Nishini - Tamm f-le (div. Klein - Nishina formulasi) Komptonning dispersiyasi uchun ular aniqlariga e'tibor qaratdilar. Muammolar. Bunday tuzatishlar chiziqdan yopiq pastadirli diagrammalar bilan tasvirlangan virtual zarralar, jamg'arma qonunlari bilan belgilanmagan impulslar va barcha mumkin bo'lgan impulslardan joriy depozitlar miqdoriga keyingi tuzatish. Viyavilo, virtual partiyalar izmpuls bo'yicha bilshosti vipadkiv intgrai yilda, pidsumovuvanni tsich konlari da vinikeye, Uf-Oblasti olish uchun, tobto tuzatishlar maley emas, balki, Ale mos kelmaydigan. Mos kelmasliklar nuqtai nazaridan, katta impulslar kichik kuchlar tomonidan kutib olinadi. Shunday qilib, siz jismoniy deb o'ylashingiz mumkin. Farqlar o'zaro ta'sirlarning joylashuvida yotadi. Shu munosabat bilan biz el-magnit energiyasining cheksiz energiyasiga o'xshashlik haqida gapirishimiz mumkin. Klassikdagi nuqtaviy zaryadning maydonlari. elektrodinamika.
5. Parchalanish va renormalizatsiya Rasmiy, matematik jihatdan farqlarning ko'rinishi targ'ibotchi nima bilan bog'liq DC(x) yorug'lik konusi atrofida oqadigan yagona (aniqrog'i, burchakli) funktsiyalar bilan x Ko'ra qutb turi va delta funktsiyasining 2 ~ 0 xususiyatlari X 2. Shuning uchun ularning yaratilishlari matritsa elementlarida paydo bo'ladi, ular diagrammalarda matematikada yomon aniqlangan yopiq tsikllarni ko'rsatadi. ko'rish nuqtalari. Bunday yaratilishlarning impulsli to'rtta tasvirlari mavjud bo'lmasligi mumkin, lekin rasmiy ravishda - bir-biridan ajralib turadigan impuls integrallari orqali ifodalanadi. Masalan, Feynman integrali
(de . Boshqa hollarda, to'lov bir xil turdagi bo'lishi mumkin. Hodisa o'rtasidagi qismlarni tuzatish uchun kvant mexanikasida birlashtirilishi kerak bo'lgan operatorlar to'plamiga qiymat berish kerak. Vibrír bunday noaniqliklar to'plami; bo'sh maydon uchun qo'lda uchta omborni impuls bilan oling- Zovnish. 4 - impuls, k- integratsiya impulsi), bu ikkita ichki bilan eng oddiy bir tsiklli diagrammani ko'rsatadi skalyar chiziqlar (rasm), no.

Vin nisbati. Kvadrat tarqatuvchining to'rtta tasviri DC(x) skalyar maydonning va yuqori chegarada (ya'ni virtual impulslarning UV mintaqasida) logarifmik ravishda ajralib chiqadi | k|"": keyin, masalan, yuqori chegaraning integralini qanday qilib kesish mumkin | k|=L, keyin

de I qarindosh ( . Boshqa hollarda, to'lov bir xil turdagi bo'lishi mumkin. Hodisa o'rtasidagi qismlarni tuzatish uchun kvant mexanikasida birlashtirilishi kerak bo'lgan operatorlar to'plamiga qiymat berish kerak. Vibrír bunday noaniqliklar to'plami; bo'sh maydon uchun qo'lda uchta omborni impuls bilan oling) - Kintseve viraz.
UV divergentsiyalari muammosi 2-yarmda jiddiy edi (bir qarashda, terminal viskozitesini olib tashlash katta jismoniy qiymatga ega edi). 40-s. renormalizatsiya (renormalizatsiya) g'oyasiga asoslangan. Xulosa shuki, yopiq pastadir diagrammalariga mos keladigan kvant tebranishlarining cheksiz ta'sirini rasmiylar ko'rishlari mumkin, bu tizimning chiqish xususiyatlariga tuzatishlar xarakteriga ta'sir qiladi. Natijada doimiy aloqa paydo bo'ladi g o'zaro munosabatlar o'zgaradi, ya'ni qayta normallashadi. Bunday holda, ultrabinafsha nurlanishi orqali renormalizatsiya qiluvchi qo'shimchalar cheksiz darajada ko'proq ko'rinadi. Shunday qilib, renormalizatsiya

), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori 0 ""m=m 0 + D m=m 0 Z m (. . .),

g 0 ""g = g 0+D g = g 0 Zg(. . .)

(de Z m, Zg- renormalizatsiya omillari), dam olish kunlari bilan bog'liq, ya'ni. urug'lik moylari ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori 0 va astar zaryadlari (doimiy bog'lanish hosil qilish uchun) g 0 jismoniy bilan t, g, Yakkalik kabi ko'rinadi. Ahmoqona, cheksiz iboralarga to'sqinlik qilmaslik uchun yordam berish uchun boshqa birovni tanishtiring. bo'linmalarni tartibga solish(13) sunnat da vikorystny rasmda | k|=L. Argumentlar (to'g'ri qismlarning ma'nolari (14) uchta nuqtaga ega) radiak. o'zgartirishlar D ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori, D g, xuddi renormalizatsiyaning i omillari kabi Z i, krem T 0 bu g 0 , yakkalik yordam parametrlarida joylashgan. tartibga solish. Tafovutlarni bartaraf etish to'lovlar massasini qayta normallashtirishni muvofiqlashtirish yo'li bilan ta'minlanadi. ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatoriі g ularning jismoniy fiziologiyasidan. ma'nolari. Ko'pincha Lagrangian chiqishiga kiritish orqali kelishmovchiliklarni bartaraf etish amaliydir qarama-qarshi a'zolar va aniqlang T 0 bu g jismoniy orqali Lagrangian 0 ), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatoriі g rasmiy munosabatlar, kengaytirilgan (14). Jismoniy bilan qatorda ochish (14). o'zaro ta'sir parametri:

T 0 = T + gM 1 + g 2 M 2 + ..., g 0 = g + g 2 G 1 + g 3 G 2 + ...,

yagona koeffitsientlarni tanlang M l, G bu proyeksiya qaytdi Shunday qilib, Feynman integrallarida paydo bo'lgan nomuvofiqliklarni to'g'ri qoplash uchun. CFT modellari sinfi, ular uchun bunday dastur burg'ulash nazariyasining barcha tartiblarida izchil amalga oshirilishi mumkin bo'lgan va ularda, ya'ni ultrabinafsha nurlanishining aybisiz, massa va ulanish konstantalarini qayta normallashtirish omillariga "qo'shilishi" mumkin. , shunday. renormalizatsiya nazariyalari sinfi. Bu sinf nazariyalarida barcha matritsa elementlari va Grin funksiyalari fizika orqali yagona bo'lmagan tarzda ifodalanishi natijasida paydo bo'ladi. massa, zaryad va kinematik. o'zgaruvchan. Qayta normallashtirilgan modellarda, agar kerak bo'lsa, yonma-yon ko'rib chiqiladigan boshlang'ich parametrlar va UV o'zgarishlaridan butunlay mavhumlash va nazariy tadqiqotlar natijalarini to'liq tavsiflash mumkin. Rozrakhunkiv zavdannyam kíntsevnogo fíz. to'lovlarning massa qiymati. Matematika. bu osmonning asosi Bogolyubov - Parasyuk teoremasi renormalizatsiya haqida. Undan quyidagi shaklda rasmiylashtirilgan matritsa elementlari uchun terminal bir qiymatli fermentlarni olib tashlashning oddiy retsepti paydo bo'ladi: R operatsiyalari Bogolyubova. Shu bilan birga, endi namuna bo'lishi mumkin bo'lgan renormalizatsiya qilinmagan modellarda mahalliy fermionik Fermi Lagranjian ko'rinishidagi formulalar qayta normalizatsiya qilish uchun "agregatlar" dagi barcha farqlarni "saralash" ga kirmaydi. massalar va zaryadlar. Qayta normallashtirilgan CFT modellari, qoida tariqasida, o'lchovsiz ulanish konstantalari, bog'lanish konstantalarini va kvadratik ravishda ajralib chiqadigan fermion va nurlanish massalarini qayta normallashtirishga logarifmik jihatdan divergent hissasi bilan tavsiflanadi. skaler zarrachalar massasiga tuzatishlar (ba'zida aniq). Bunday modellar uchun renormalizatsiya protsedurasi natijasida biz olib tashlashimiz mumkin bo'ronning qayta normallashtirilgan nazariyasi, Do-jannat va amaliy asos bo'lib xizmat qiladi rozrahunkiv. Qayta normalizatsiya qilingan QFT modellarida Green funktsiyasini qayta normallashtirish (qo'shimcha propagatorlar) muhim rol o'ynaydi. yuqori qismlar o'zaro ta'sirlarni yoqish uchun. Ular cheksiz a'zolar yig'indisi bilan ifodalanishi mumkin, bu esa Feynman diagrammalarining doimiy soni va qo'ng'iroqlar turi bilan tobora murakkablashayotganini ko'rsatadi. chiziq Bunday miqdorlar uchun rasmiy qiymatlarni sanab o'tish mumkin vakuumli muhit xronologik berilgan o'zaro ta'sirda va S-matritsada dala operatorlarini yaratish (bu yangi yoki Heisenberg operatorlarining T-yaratishlarining vakuum o'rtacha qiymatiga teng) yoki funktsional kirishlar orqali tebranish funktsional Z(J), deb atalmish orqali aks ettirilgan. kengaytirilgan matritsa S( J), funktsional ravishda yordam berish uchun yotish. klassik jerel J a (x) maydonlar ta a (x). QFTda tebranish funksiyalarining formalizmi statistik rasmiyatchilikning o'xshashi hisoblanadi. fizika. Vín sizga Green-ning qo'shimcha funktsiyalari va funktsional bo'ysunuvchilar darajasining yuqori funktsiyalarini tanlash imkonini beradi - Shvinger Rivnyanya, undan siz chizganingizdan cheksiz miqdordagi yaxlit farqni olishingiz mumkin. ur-niy - - Dayson Rivnyan. Qolganlari koreliyaliklar uchun lanciuzhka darajasiga o'xshaydi. f-tsiy statistik. fizika.
6. UV asimptotikasi va renormalizatsiya guruhi Yuqori energiyali materiallar CTPdagi UV vitratlar bilan chambarchas bog'liq. renormallashtirilgan ifodalar asimptotikasi Masalan, logarifm. eng oddiy Feynman integralining ajralishi (12). I (p) logarifmni ko'rsatadi. asimptotiklar

terminali muntazamlashtirilgan integral (13), shuningdek, shunga o'xshash renormalizatsiyalangan virus. Qayta normallashtirilgan, o'lchamsiz konstantalarga ega bo'lgan modellardagi fragmentlar, farqlar orasidagi munosabatlar asosan logarifmikdir. xarakter, UV asimptotikasi bu proyeksiya qaytdi-loop integrallari, qoida tariqasida (ayb bir bo'linmani ifodalaydi ikkita logarifmik asimptotik) bu erda tipik tuzilmani chizish ( gL)bu proyeksiya qaytdi, de L= ln(- . Boshqa hollarda, to'lov bir xil turdagi bo'lishi mumkin. Hodisa o'rtasidagi qismlarni tuzatish uchun kvant mexanikasida birlashtirilishi kerak bo'lgan operatorlar to'plamiga qiymat berish kerak. Vibrír bunday noaniqliklar to'plami; bo'sh maydon uchun qo'lda uchta omborni impuls bilan oling 2/m2), p"katta" impuls, m esa renormalizatsiya jarayonida paydo bo'ladigan massa o'lchamining parametridir. Buyuk qadriyatlarga erishish uchun | . Boshqa hollarda, to'lov bir xil turdagi bo'lishi mumkin. Hodisa o'rtasidagi qismlarni tuzatish uchun kvant mexanikasida birlashtirilishi kerak bo'lgan operatorlar to'plamiga qiymat berish kerak. Vibrír bunday noaniqliklar to'plami; bo'sh maydon uchun qo'lda uchta omborni impuls bilan oling 2 | Logarifmdagi o'sish doimiy ulanishning ozgina qismini qoplaydi g va u ma'lum bir a'zoning bir necha jihatdan oldindan belgilanishi bilan bog'liq

va bunday ketma-ketlikni qabul qilish ( a lm- sonli koeffitsientlar). Ushbu o'simliklarning aksariyati vikoristik usuldan ko'ra foydalanish osonroq. renormalizatsiya guruhi, bu renormalizatsiyaning yagona funktsiyalariga (14) o'xshash yakuniy o'zgarishlarning guruh tabiatiga asoslanadi va Grin funktsiyalari bilan birga keladi. Shunday qilib, Feynman diagrammalarining cheksiz kirish to'plamlarining harakatlarini samarali ko'rib chiqish va bir qarashda bitta ko'rinishdagi qo'sh joylashuvni (15) ochish mumkin:

de f-tsíi f l geom dastgohlarining xarakterli ko'rinishi. progressiyalar va ularning logarifmlari va ko'rsatkichlari bilan birikmalari. Bundan ham muhimroq, bu erda o'xshash turdagi (15) ruhiy tiqilishi bo'lganlar bor g<<1, gL<< 1, ancha kuchsizroq bilan almashtiriladi: - shunday. Invariant zaryad,K-ry eng oddiy (bir tsikl) yaqin planda sumi geomasiga o'xshaydi. argument ortidagi taraqqiyot gL: (b 1 - raqamli koeffitsient). Masalan, KEDda foton tarqatuvchining ko‘ndalang qismining o‘zgarmas proporsional zaryadi. d, bir-loopda yaqinlik teng ko'rinadi

nima uchun da k 2 /m 2 >0 L= jurnal ( k 2 /m 2)+ i p( k- virtual fotonning 4-pulsi). To'g'ri, bu butunlay yo'qotish. a(a) shaklidagi logarifmlar L)n, balki t.z. asosiy qutb da k 2 = -m 2 e 3 p/a , shuning uchun biz o'z pozitsiyasini va ayniqsa vidrakhuvannya belgisini CTPning bir qator yashirin organlariga super muhr deb ataymiz (masalan, ma'lum bo'lishicha, spektral ko'rinishlar foton tarqatuvchi uchun). Bu qutbning paydo bo'lishi t.z. muammosi bilan chambarchas bog'liq. nol zaryad, T. L)), Puankare guruhidan ikkitasini oldi. Birinchisi - kvadrat massa operatori e. "urug'" zaryadining oxirgi qiymatida qayta normallashtirilgan zaryadning nolga aylanishi. Birlamchi qutbning paydo bo'lishi bilan bog'liq muammo ba'zan o'rtaning isboti sifatida talqin qilingan. KEDning o'ta kulgililigi va uni an'anaga o'tkazish. adronlarning kuchli o'zaro ta'siri modelini qayta normallashtirish - butun mahalliy CFT ning o'ta aniqligining dalili sifatida. Urahuvannya f-l maqsadi bilan shakllangan bunday tub innovatsiyalarni himoya qiling. logarifmik bizga yaqin bo'lganlar tezda paydo bo'ldi. "Bosh orqasida oldinga siljish" investitsiyalarining paydo bo'lishi allaqachon ~a 2 (a keyin seriyaning boshqa taxminlari asosida "qutbli superekstremiya" kontseptsiyasini keltirib chiqarishning mumkin emasligi haqida (15). Shunday qilib, birlamchi qutb fenomenining paradoksi (yoki zaryadni nolga qaytarish) birlamchi bo'lib ko'rinadi - bu nazariy jihatdan qiyin bo'lsa ham, bu tasodifan mumkin bo'ladi, go'yo biz noaniqlikni yo'q qila olamiz. natijalar va kuchli ovozli til. Shu bilan birga, u simmetriyadan mahrum bo'ladi - turg'un KED spinorida - qorayish nazariyasi mantiqiy ravishda yopiq nazariya bo'lgan tartib parametrining aqldan ozgan narsasidan qat'i nazar, muhim emas. KED uchun esa bu muammoni tizimda ko'rib chiqiladigan ~(10 15 -10 16) GeV gigant energiyaga asoslangan holda, sof akademik, fragmentlar (16) deb hisoblash mumkin edi. O'zaro o'zaro ta'sir modellarida aql buzilmaydi. Kvant mezodinamikasining rivojlanishi - boshida taqdim etilgan psevdoskalar mezon maydonlarining nuklonlarning fermion maydonlari bilan o'zaro ta'siri nazariyasi ancha jiddiyroq ko'rinardi. 60-lar. Birliklar. kuchli o'zaro ta'sirlar bilan qayta normallashtirilgan model roliga nomzod. Uning samarali ulanish konstantasi ekstremal energiyada katta edi va bo'ron nazariyasini ko'rib chiqish - nol zaryad uchun bir xil qiyinchiliklarga olib keldi. Barcha ta'riflar va tekshiruvlar natijasida bir guruh pessimistiklar paydo bo'ldi. qayta normallashtiriladigan CTP ning uzoq istiqbollari haqidagi nuqtai nazar. Bu faqat nazariy. ko'rinishidan juda ko'p yovuzlik bordek edi. Bunday nazariyalarning ko'lami ahamiyatsiz: har qanday qayta normallashtirilgan model uchun barcha o'zaro ta'sir effektlari - kichik ulanish konstantalari va o'rtacha energiyalar uchun - katta zarrachalarning xarakteristikasining tasodifiy o'zgarishi bilan o'ralgan va shuning uchun bunday zarrachalardan kvant o'tishlari sodir bo'lgan. eng past yaqinlikdan, ular endi haqiqiy bo'lgan tuzatishlarni (mali) hisoblamoqda. Katta bog'lanish konstantalari va asimptotik katta energiyalar paydo bo'lgunga qadar, dastlabki nazariya - yana, o'ziga xos modeldan qat'i nazar - yaroqsiz edi. Ushbu chegaralarni qondiradigan haqiqiy dunyoga yagona (yaqin bo'lsa ham) qo'shimcha KED tomonidan yo'qoladi. Bunday lager Gamiltoniy bo'lmagan usullarning rivojlanishiga turtki bo'ldi (masalan aksiomatik kvant maydon nazariyasi, algebraik yondashuv KTP da, Kvant maydon nazariyasi konstruktivdir). Katta umidlar bor edi dispersiyani tadqiqot usuli va analitik tadqiqotlar. S-matritsada juda ko'p kuchlar mavjud. Avlodlar asoslarni qayta ko'rib chiqish yo'lidagi qiyinchiliklardan chiqish yo'lini izlay boshladilar. kanonik bo'lmagan qo'shimcha rivojlanish orqasida QFTning mahalliy renormalizatsiyasini qo'ying. to'g'ridan-to'g'ri: to'liq chiziqli bo'lmagan (yoki polinom bo'lmagan), mahalliy bo'lmagan, aniq bo'lmagan (div. Ko'p nomli bo'lmagan kvant maydon nazariyasi, Mahalliy bo'lmagan kvant maydon nazariyasi, Noaniq metrik) va hokazo. QTPda yer osti rivojlanishiga oid yangi qarashlar yangi nazariy nazariyalar uchun asos bo'ldi. abel bo'lmaganlar bilan bog'liq faktlar kalibrlash maydonlari. 7. Kalibrlash maydonlari Kalibrlash maydonlari (shu jumladan Abeliya bo'lmaganlar) Yosh - Mills dalalari) ma'lum bir guruhning o'zgarmasligi bilan bog'liq G mahalliy kalibrlash ekranlari. Kalibrlash maydonining eng oddiy qismi el-magnitdir. maydon A m da KED, Abelian guruhiga bog'langan U(l). Yang-Mills maydonining buzilmagan simmetriyasining oxirida, foton kabi, nol massa tinchdir. Guruhning tan olingan ko'rinishlari orqasida badbo'y hid qayta yaratiladi G, ikkilamchi indekslarni olib yuring B ab m ( x) va ruxning chiziqli bo'lmagan darajalari bo'yicha tartiblangan (faqat Abel guruhi uchun chiziqli). Uning materiya sohalari bilan o'zaro ta'siri u bo'ysunuvchilardan olib tashlangandan so'ng darhol o'zgarmas bo'ladi (div. Kovariant usul): kuchli Lagranj maydonida va bu eng o'lchovsiz doimiy bilan g, Lagrangian maydoniga qanday kirish kerak U. El-magn kabi. dalalar, Yang-Mills maydonlari va ulanishlar bilan tizimlar. Tabiatda massasiz vektor zarrachalarning (fotonlardan tashqari) ko'rinadigan mavjudligi sifatida bunday sohalarga qiziqish cheklangan va taxminan 10 yil davomida ular haqiqiy dunyoga hech qanday aloqasi bo'lmagan murakkab model sifatida qaralgan. 2-taymgacha vaziyat o'zgardi. 60-yillar, agar ularni funktsional integratsiya usuli yordamida kvantlash mumkin bo'lsa (div. Funktsional integral usuli) va sof massasiz Yang-Mills maydoni ham, fermionlar bilan o'zaro ta'sir qiluvchi maydon ham qayta normallashtirilganligini tushuning. Keyin qo'shimcha effekt uchun bu sohada massani "yumshoq" kiritish usuli mavjud simmetriyaning o'z-o'zidan buzilishi. Nyoma bo'yicha asoslar Higgs mexanizmi modelni qayta normallashtirishni buzmasdan Yang-Mills konlarining kvant massasini aniqlash imkonini beradi. Shu asosda. 60-lar. Zaif va el-magnit nazariyasi yagona renormalizatsiyaga turtki bo'ldi. o'zaro (div. Electrowweak o'zaro ta'siri), zaif o'zaro ta'sir tashuvchilar muhim bo'lgan (massalari ~ 80-90 GeV bilan) elektrozaif simmetriya guruhining vektor kalibrlash maydonlarining kvantlari ( oraliq vektor bozonlari V 6 ta Z 0, 1983 yilda eksperimental ravishda saqlangan). Nareshti, kechqurun. 70-yillarning toshlari. belgilanishi ma'lum bo'ldi. Abel bo'lmagan QFT kuchi - erkinlik asimptotikdir Ma'lum bo'lishicha, ilgari o'rganilgan barcha CFTlar asosida ular Yang-Mills maydoni uchun toza va o'zaro bog'liq holda qayta normallashtirilgan. fermionlar soni, maqsadlar. logarifmik o'zgarmas to'lovga badallar KEDdagi bunday badallar belgisiga o'xshash yig'ma belgiga ega:

Shuningdek, chegarada | k 2 |"": o'zgarmas zaryad va UV-aralashuvga o'tish paytida yuzaga kelmaydi. Kichkina masofalardagi o'zaro ta'sirni o'z-o'zidan istisno qilish hodisasi (asimptotik erkinlik) kuchli o'zaro ta'sirning o'lchov nazariyasida tabiiy ravishda tushuntirilishi mumkin - kvant xromodinamikasi(QCD) hadronlarning parton tuzilishi (div. Partoni), o'sha paytda nuklonlarda elektronlarning chuqur buloqsiz tarqalishi bo'yicha tadqiqotlarda paydo bo'lgan (div. Chuqur bahorgi jarayonlar). QCD ning nosimmetrik asosi guruhdir S.U.(3) s, t.z fazoda nima bor. rangli ranglar. Nolga teng bo'lmagan rangli kvant raqamlarini tayinlang kvarklarі glyuonlar. Rang sxemalarining o'ziga xosligi ularning asimptotik jihatdan katta keng maydonlarda beparvoligidir. Shu bilan birga, fonda aniq ko'rinadigan barionlar va mezonlar ranglar guruhining singllaridir, shuning uchun ularning vektorlari rang maydonida o'zgartirilganda o'zgarmaydi. b belgisi o'zgartirilganda [pivn. (17) (16)] dan birlamchi qutbning katlanuvchanligi katta energiyalardan kichiklarga o'tadi. QCD elementar energiyalar uchun (massa adronlari tartibida) qanday hosil berishi aniq bo'lmasa-da, asosiy faraz shundaki, miqdorlarning ortishi bilan (ya'ni energiyalarning o'zgarishi bilan) rang zarralari orasidagi o'zaro ta'sir shunchalik kuchli kuchayadiki, u o'zgarmaydi. kvarklar va glyuonlarning sirtga tarqalishiga imkon bering /10 - 13 sm (neviliot yoki qamoq gipotezasi; div. Utrimannya rangi). Ushbu muammoni o'rganishga katta hurmat ko'rsatiladi. Shunday qilib, Yang-Mills maydoni o'rnini bosuvchi kvant maydon modellarini ishlab chiqish, nazariyalarni qayta normallashtirish qoniqarsiz bo'lishi mumkinligini anglatardi. Zokrem, o'zaro tizimning spektri trikotaj stantsiyalarining erkin sonining spektriga aniq o'xshash ekanligiga kuchli ishonch bor edi. Ma'lum bo'lishicha, tizimning o'zaro ta'sirlari (adronlar) spektri erkin zarrachalar (kvarklar va glyuonlar) spektri bilan hech qanday umumiylikka ega bo'lmasligi va shuning uchun ular bo'yicha bir xil ko'rsatkichlarni bermasligi mumkin. ma'lum navlarning dalalari asosiy mikroskopga kiritilishi kerak. Lagrangian Ushbu eng muhim jihatlarni o'rnatish. xususiyatlari va janglarning muhim qismini o'tkazish. QCD ning kengayishi mumkin bo'lgan renormalizatsiya guruhining o'zgarmasligi bilan burg'ulash nazariyasi bilan hisob-kitoblarning kombinatsiyasiga asoslangan. Aks holda, renormalizatsiya guruhi usuli zamonaviy davrning asosiy rivojlanish usullaridan biri bo'lgan bo'ronlarning qayta normallashtirilgan nazariyasiga asoslanganga o'xshaydi. KTP. Dr. QFT usuli, ya'ni 70-yillardan boshlab, ayniqsa Abel bo'lmagan o'lchov maydonlari nazariyasidagi o'zgarishlar - bu, yuqorida aytib o'tilganidek, QFT kvant mexanikasidagi funktsional integral va uning asoslarining Vikoristik usuliga o'xshash usul. yo'llar bo'yicha integrallar usuli. QFTda bunday integrallardan o'xshash klassiklarning o'rtacha formulalari sifatida foydalanish mumkin. kvant maydon tebranishlari ortidagi ifodalar (masalan, ma'lum bir tashqi maydonda qulab tushadigan qism uchun Grinning klassik funktsiyalari). Dastlab, funktsional integral usulini QFTga o'tkazish g'oyasi asos uchun ixcham yopiq sharoitlarni olish umidi bilan bog'liq edi. konstruktiv hisob-kitoblarga biriktirilgan kvant maydon miqdorlari. Biroq, qiyin matematika orqali aniq bo'ldi. Qiymatning tabiatini faqat Gauss tipidagi integrallar bilan aniqlash mumkin, ular faqat aniq hisoblash uchun mos keladi. Shu sababli, funktsional integralning namoyon bo'lishi uzoq vaqt davomida bo'ronning kvant maydoni nazariyasining ixcham rasmiy yozuvi sifatida ko'rib chiqilgan. Keyinchalik (astarlashning matematik muammolari natijasida) turli sohalarda ko'rila boshlandi. sirli xarakterdagi zavdannya. Shunday qilib, Yang-Mills konlarini kvantlash va ularni qayta normallashtirishni isbotlash ishlarida funktsional integralning kashf etilishi muhim rol o'ynadi. Tsikavning natijalari kvant statistikasi muammolari uchun funksionalning funktsional integralini hisoblash tartibidan olib tashlandi. o'tish usuli, Kompleks o'zgarish funktsiyasi nazariyasidagi o'tishga o'xshash usul. Bir qator oddiy modellar uchun bu usul yordamida kvant maydon kattaliklari birlashtiruvchi konstantalar sifatida qaralishi tushuntirildi. g, kursorni nuqta yaqiniga olib boring g=0 xarakteristikaning o'ziga xosligi exp(- 1 /g) va qanday (ko'proq bog'liq) koeffitsientlar fn statik sxemalar S f n g n buyuk ostida bo'ronli o'sish nazariyalari P faktorial: fn~n!. Timning o'zi bayonot bilan konstruktiv tarzda tasdiqlangan. 50-s. zaryad nazariyasining analitik emasligi haqidagi gipoteza. Ushbu usulning muhim rolini analitik o'ynaydi. chiziqli bo'lmagan klassiklarning echimlari. mahalliylashtirish xarakteriga ega bo'lishi mumkin bo'lgan ur-niy ( solitoni i - Evklid versiyasida - instantoni) va o'yin uchun minimal funksionallikni ta'minlash. 2-qavatda. 70-yillarning toshlari. funktsional integratsiya usuli doirasida Vinik qo'shimcha texnik vositalar yordamida to'g'ridan-to'g'ri Abeliya bo'lmagan kalibrlash maydonlarini kuzatadi. kontur, unda argumentlar bir nechta turli nuqtalarni almashtiradi X ochiq maydonning yopiq konturlarini ko'rish mumkin. Shunday qilib, mustaqil o'zgaruvchilarning shaxssizligi o'lchovini bittaga o'zgartirish mumkin va bir qator hollarda kvant maydoni muammosini shakllantirishni soddalashtirish muhimdir (bo'lim. Konturga yondashuv). Taxminan yuqori ko'paytmali takrorlangan integrallar ko'rinishida ifodalangan funktsional integrallarning EOM bo'yicha raqamli hisob-kitoblardan foydalanish orqali muvaffaqiyatli tadqiqotlarga erishildi. Buning uchun konfiguratsiya yoki impuls o'zgarishlarining chiqish maydonida diskret qadamlarni kiriting. Xuddi shunday, ular deyilganidek, realizm uchun "kartalarda hisoblash". Modellar EOMdan juda katta kuch bilan chiziladi, shuning uchun ular endi mavjud bo'la boshlaydi. Bu erda, zokrema, Monte-Karlo usuli anomal magnit maydonlarning massasini rag'batlantiruvchi tahlil qilish uchun ishlatilgan. kvant xromodinamiklariga asoslangan adronlarning momentlari. namoyon bo'lishi (div. Panjara usuli).
8. Yashirin rasm Zarralar dunyosi va ularning o'zaro ta'siri haqida yangi qarashlarning rivojlanishi ikkita asosiy tamoyilni yanada ochib beradi. tendentsiyalar. Bu, birinchi navbatda, ko'proq oraliq tushunchalarga va kamroq va kamroq asosiy tasvirlarga bosqichma-bosqich o'tish: mahalliy o'lchov simmetriyasi, renormalizatsiya imperativi, simmetriyaning buzilishi haqidagi vahiylar, shuningdek simmetriyaning o'z-o'zidan buzilishi haqida. ii, va glyuonlar o'rniga hadronlar, kuzatmaslik va hokazolardan juda ehtiyot bo'lishadi. Boshqacha qilib aytganda, g'alaba qozongan texnikalar va tushunishning murakkab arsenaliga ishonib, hodisalarning asosida yotgan tamoyillarning bir xilligini shubhasiz ochib bermaslikka ehtiyot bo'lish kerak. Hatto bir-biridan uzoqda bo'lib tuyuladi, bu nimani anglatadi. yashirin rasmni kechirish. Uch asosiy Boshqa QFT usullariga bog'liq bo'lgan o'zaro ta'sirlar mahalliy o'lchov o'zgarmasligi printsipi asosida parallel ravishda tuzilgan. Shu bilan bog'liq holda, renormalizatsiya kuchi kuch kuchini beradi. qo'ng'irlash nazariyasi usuli yordamida el-magnit, kuchsiz va kuchli o'zaro ta'sirlarning ta'sirini ishlab chiqish. (Gravitatsion o'zaro ta'sirning qismlarini ham ushbu printsip asosida shakllantirish mumkin, bu albatta universaldir.) Amalda. Burring nazariyasini hisoblash nuqtai nazari KEDda uzoq vaqtdan beri o'rnatilgan (masalan, tajriba nazariyasini isbotlash bosqichi). anomal magnit moment elektron Dm ga aylanadi Dm/m 0 ~10 - 10 de m 0 - Bor Magneton). Nazariy jihatdan, elektr zaif o'zaro ta'sirlar, bunday buzilishlar ham mo''jizaviy natijalarni ko'rsatdi. kuch bilan (masalan, massani to'g'ri uzatish V 6 - i Z 0-bozonlar). Mintaqadagi QCD renormalizatsiya usuli bilan takomillashtirilgan burringning renormallashtirilgan nazariyasiga asoslangan 4 impulsli Q (Q 2 / 100 GeV 2) ga yuqori energiya o'tkazmalariga erishishi mumkinligi aniqlandi. guruhi, adron fizikasi hodisalarining keng doirasini batafsil tavsiflash mumkin. Tartib parametrining etarli emasligi sababli: bu erda tartiblarning aniqligi yanada yuqori. Umuman olganda, aytish mumkinki, pessimizmdan farqli o'laroq, 50-asrda burg'ulashning renormallashtirilgan nazariyasi usuli kech paydo bo'ldi, eng oxirida to'rtta fonddan uchtasi uchun. o'zaro. Aynan o'sha soatning izi bor, bu eng ko'p. Eng muhimi, 60-80-yillarda erishilgan muhim taraqqiyot maydonlarning (va zarralarning) o'zaro ta'siri mexanizmini tushunishga tayanadi. Hokimiyat va rezonans stantsiyalarini qo'riqlashdagi muvaffaqiyatlar yangi kvant raqamlarini (kattalik, maftunkorlik va boshqalar) va kelajakni aniqlashni talab qiladigan boy materiallarni taqdim etdi. buzilgan simmetriya va zarrachalarning shunga o'xshash sistematikasi. Bu, o'ziga xos tarzda, poshtovx poshuklarga boy pastki tuzilmalarni berdi. hadronlar va zest - QCDni yaratish. Urush orqali nuklonlar va ionlar kabi "50-yillar" elementar bo'lishni va ularning kuchlarini (massa qiymatini, anomal magnit momentlarni va boshqalarni) kvarklarning kuchlari va kvark parametrlari orqali aniqlash imkoniyatini to'xtatdi. -glyuon o'zaro ta'siri moda paydo bo'ldi. Bu, masalan, izotopik buzilish bosqichida tasvirlangan. D massasi farqida namoyon bo'ladigan simmetriya M zaryad. va bir izotopda neytral mezonlar va barionlar. multiplet (masalan, p va n; Kobning hajmi, zamonaviy nuqtai nazardan, soddalik nuqtai nazaridan, farq qiluvchilarning ko'rinishi (raqamli munosabatlar orqali D) M/M і- І d~ a) maê el-magn. marsh, qayta sozlash vaqti keldi, shuning uchun u muqaddaslik bilan jihozlangan -Kvarkov. Biroq, har safar muvaffaqiyat juda ko'p. Ushbu g'oyani amalga oshirishda ta'minot butunlay bog'liq emas - u endi adronlar darajasidan kvarklar darajasiga singib ketmaydi. Muonning eski jumboq formulasi xuddi shunday tarzda o'zgartiriladi: "Myuonga nima kerak va nega u elektronga o'xshab, ikki baravar muhim?" Kvark-leptonli rhubarbga o'tkaziladigan bu oziqlanish katta kuchga ega bo'lib, endi juftlikgacha emas, balki uchtagacha davom etadi. fermionlar avlodlari , uning mohiyatini o'zgartirmasdan. 9. Muammoning istiqbollari t.z dasturiga katta umidlar bog'langan edi. o'zaro ta'sir - kuchli QCD o'zaro ta'sirining 10 15 GeV va undan yuqori darajali energiyalarda elektr zaif o'zaro ta'siri bilan birikmasi. Bu erda boshlang'ich nuqta f-li (17) qo'shilgan energiyalar mintaqasiga ekstrapolyatsiya asimptotik bo'lishidan (nazariy jihatdan) ehtiyot bo'lishdir. xromodinamik odamlar uchun erkinlik. zaryad o'zgarmas KED uchun konstantalar bog'lanishi va f-li turi (16) energiyalarda bu qiymatlar tartibda ekanligiga olib keladi | Q | = M X~10 15 b 1 GeV bir-biriga teng bo'ladi. Tegishli qiymatlar (shuningdek, elektr zaif o'zaro ta'sirning boshqa zaryad nazariyasining qiymatlari) teng ko'rinadi. Fundam. jismoniy Gipoteza shundan iboratki, bu qochish yagona emas: energiya galaktikasida buyuk M X, guruh tomonidan tasvirlanishi mumkin bo'lgan ma'lum bir simmetriya mavjud G, chunki past energiyada ular massa a'zolarining tuzilishi uchun simmetriyadan qochish uchun bo'linadi va massa simmetriyasini buzish tartibni buzadi. M X. Birlashgan guruhning tuzilishi haqida G va xarakter, oyoq-qo'llarning simmetriyasini sindirish mumkin. itoatkorlik [naib. oddiy variant isbotlaydi G=SU(5 )], protezlash. Men ko'rib chiqaman. Hurmatli guruch bilan biz fond qilganlarni ovqatlantiramiz. podannya (podannya - stovpets) guruhi G fondlardan kvark va leptonlarni birlashtiradi. namoyon bo'lish guruhi S.U.(3 )cі S.U.(2), natijada, energiya yuqori M X Kvarklar va leptonlar tenglashadi. Ular o'rtasidagi mahalliy kalibrlashning o'zaro ta'siri mexanizmi vektor maydonlarini biriktirilgan ma'lumotlar (aniqlangan - matritsa) guruhiga joylashtiradi. G, ularning kvantlari lepton va kvarklarni bir-biriga bog'laydigan yangi vektor zarrachalarini yaratish uchun elektrozaif o'zaro ta'sirning glyuonlar va muhim oraliq bozonlari tartibini oldi. Barion soni saqlanib qolguncha kvarklarni leptonlarga aylantirish mumkin. Biroq, ko'rinib turibdiki, protonning parchalanishiga, masalan, p "e + + p 0 sxemasiga ko'ra yo'l qo'yiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, katta birlashtirish dasturi past qiyinchiliklardan kelib chiqqan. Ulardan biri butunlay nazariydir. tabiatda (ya'ni, ierarxiya muammosi - energiyaning notekis shkalasi bo'ronida nazariyaning yuqori darajalarini qo'llab-quvvatlashning mumkin emasligi. M X~10 15 GeV ta M V~10 2 GeV). Dr. Muammo tajribalarni ajratish bilan bog'liq. nazariy jihatdan proton parchalanishi haqidagi ma'lumotlar. prognozlar. Zamonaviy zamonning rivojlanishi haqida juda obsesif. KTP ga ulangan supersimmetriya, Ya'ni, simmetriya tufayli j bosonik maydonlar bir-biri bilan "chalkash" bo'lishi kerak ( X) (butun spin) fermion maydonlari bilan y( x) (to'liq aylanish). Ushbu o'zgarishlar Puankare guruhining kengaytmalari kabi guruh yaratadi. Guruh generatorlarining o'xshash algebrasi, shu jumladan Puankare guruhining birlamchi generatorlari, spinor generatorlarini, shuningdek, ushbu generatorlarning antikommutatorlarini joylashtiradi. Supersimmetriyadan Puankare guruhining ichki bilan ahamiyatsiz kombinatsiyasi sifatida foydalanish mumkin. simmetriyalar, unifikatsiya, shuning uchun antikommutatsiya generatorlari algebrasini darhol kiritish mumkin bo'ldi. Supersimmetriya guruhini topshirish - superfields F - bo'yicha vazifalar super bo'shliqlar asosiy koordinatalarga nimani kiritish kerak X Maxsus algebraik. ob'ektlar (t.z. Grassman algebrasi involyutsiya bilan) - aynan bir-biriga qarshi harakatlanuvchi elementlar, ular Puankare guruhiga o'xshash spinorlardir. Aniq antikommutativlik tufayli ularning tarkibiy qismlarining barcha bosqichlari boshqasidan boshlab nolga tushadi (shunga o'xshash Grassman algebrasi nilpotent deb ataladi) va shuning uchun super maydonlarning ketma-ket kengayishi boy atamalarga aylanadi. Misol uchun, qiymat ostida yotadigan eng oddiy turdagi chiral (yoki analitik) superfieldda. faqat q da asos,

(s - Pauli matritsasi) quyidagicha bo'ladi:

Koeffitsientlar A(X), y a ( X), F(x ) ê allaqachon birlamchi kvant maydonlari - skaler, spinor va boshqalar. kurtak. Ix ovozi komponentlar ombori maydonlari. Komponent maydonlari nuqtai nazaridan, super maydon shunchaki ma'nolari orqasida joylashgan burmadir. kvantlashning asosiy qoidalaridan turli bosket ferma-dalalarining yakuniy sonini terish qoidalari. Supersimmetrik modellar yaratilganda, o'zaro ta'sirlarning o'zgarmasligini ta'minlash va shu bilan supersimmetriyani yaratish kerak, shuning uchun ular bir butun sifatida super maydonlarning superinvariant yaratilishidir. Asosiy nuqtai nazardan, bu komponent maydonlarining o'zaro ta'sirining butun seriyasini joriy etishni anglatadi, ularning konstantalari etarli bo'lmagan, lekin bir-biri bilan chambarchas bog'langan. Bu bir-birining turli a'zolariga o'xshash barcha yoki hatto ba'zi bir UV farqlarini aniq kompensatsiya qilish umidini oshiradi. O'z-o'zidan ma'lumki, bunday kompensatsiyani faqat bir qator sohalar va o'zaro ta'sirlar uchun, guruh imtiyozlari bilan o'ralgan holda amalga oshirishga urinish, kompensatsiyani endigina o'rnatganlar orqali befoyda bo'ladi va renormalizatsiya soati ostida qulab tushadi. Abel bo'lmagan o'lchovli vektor maydonlari sifatida ishlaydigan supersimmetrik modellar ayniqsa foydalidir. Bunday modellarni kalibrlash simmetriyasi va supersimetriya deb hisoblash mumkin. super kalibrlangan. Super kalibrlangan modellar uchun belgi qo'yishdan ehtiyot bo'ling. UV nurlanishining qisqarishi fakti. Lagranj o'zaro ta'siri sodir bo'lgan aniqlangan modellar komponent maydonlari orqali ifodalangan holda, renormalizatsiya bilan birlashtirilgan va logarifm bilan burg'ulash nazariyasini yaratadigan iboralar yig'indisi kabi ko'rinadi. farqlar, farqlarga qarshi, turli hissalari bilan Feynman diagrammalarining yig'indisidan dalolat beradi. virtual superfield a'zolari, qaysi biri uchun kompensatsiya. Ajratishni to'liq qisqartirishning ahamiyati, kuchning UV divergentsiyasi darajasining pasayishining aniq haqiqati bilan parallel ravishda qo'yilishi mumkin. 20-yillarning oxirida kob kovariant bo'lmagan hisob-kitoblardan o'tish soati ostida KEDda elektron massasi. o'rta mamlakatlarda pozitronlar uchun mas'ul bo'lgan burg'ulashning haqiqiy nazariyasiga. Analogiya Feynmanning supersimmetrik qoidalarini buzish imkoniyati bilan mustahkamlanadi, agar bunday farqlar umuman paydo bo'lmasa. Past superkalibrlash modellari uchun o'rnatilgan qorayish nazariyasining yuqori darajalarida UV intensivligining haddan tashqari qisqarishi nazariy jihatdan umid uyg'otdi. Superfond olish imkoniyati. Supersimmetriyaning tartibga solinishi natijasida yuzaga keladigan o'zaro ta'sir, barcha to'rtta o'zaro ta'sirlarni, shu jumladan tortishish kuchini birlashtiradi, bunda "qattiq" kvant tortishish ta'sirining qayta normalizatsiyasi yo'q, lekin ayni paytda UV nurlanishiga o'zaro chidamliroq ko'rinadi. fizika. Plank shkalasi bo'yicha super energiya maydoni (energiya ~ 10 19 GeV, Plank ikki barobar ko'payishi tartibida). R Pl ~10 - 33 sm). Ushbu g'oyani amalga oshirish uchun superkalibrlash modellari ko'rib chiqiladi, ular super maydonlarga asoslangan, maksimal darajada to'yingan. Omborlar va dalalarning orqa tomoni eski binoda. Bu maydon tortishish kuchidan kelib chiqadi. Shunga o'xshash ovozli modellar supergravitatsiya (div. Supergravitatsiya).Zamonaviy Bundan katta tebranishlar soniga ega Minkovskiy kengliklari, shuningdek, torlar va o'ta torlar haqidagi hodisalarni aniqlash uchun terminal o'ta tortishish kuchlarini sinab ko'ring. Aks holda, Plank masofasidan kichikroq masofada ko'rinadigan "muhim" mahalliy QFT juda ko'p olamlarda mavjud bo'lgan bir o'lchovli kengaytirilgan ob'ektlarning kvant nazariyasiga aylanadi. Bu super tortishish kuchiga asoslangan super quvvatli tizim. UV-vistraitlarning mavjudligi ko'rsatiladigan modellar barcha to'rtta asosning yagona nazariyasiga olib keladi. o'zaro, nomuvofiqliklardan xoli. Bizga ayon bo'ladiki, ultrabinafsha divergentsiyalari yo'qolmaydi va renormalizatsiya usuli bilan farqlarni o'chirish uchun butun apparat keraksiz bo'lib ko'rinadi. Garchi zarrachalarning tabiati haqida hech qanday shubha bo'lmasa-da, nazariyaning yangi ekstremallarga yaqinlashishi ehtimoldan yiroq emas. chegaralari asosiy, quyi kvark-lepton darajasining teng elementarligi haqidagi aybdor qarashlardan. Fermionlar avlodida kvarklar va leptonlarning guruhlanishi va zarrachalar, ko'proq elementar, quyi kvarklar va leptonlarning o'tkazilishini tartibga solish bilan turli avlodlarda turli masshtablarda elektr ta'minotini o'rnatishga birinchi urinishlar haqida gap boradi. Lit.: Akhiezer A. I., Berestetskiy St. B., Kvant elektrodinamiği, 4-nashr, M., 1981; Bogolyubov N. N., III i r to about in D. St, Kvantlangan maydonlar nazariyasiga kirish, 4-nashr, M., 1984; Ikh, Quantum Fields, M., 1980; Berestetskiy ko'chasi B., Lifshits E. M., Pitaevskiy L.P., Kvant elektrodinamika, 2-nashr, M., 1980; Weiskopf Sent-F., Biz qanday qilib dala nazariyasi bilan o'sganmiz, Prov. z Ingliz tili, "UFN", 1982, 138-bet. 455; I c i k s on K., 3 yu ber J--B., Kvant maydon nazariyasi, prov. z Ingliz tili, 1-2-jild, M., 1984; Bogolyubov N. N., Logunov A. A., Oksak A. I., Todorov I. T., Kvant maydon nazariyasining Zagalni tamoyillari, M., 1987. B. V. Medvedev, D. V. Shirkov.

Sizni blogga taklif qilamiz! Sizni ko'rganimdan juda xursandman!

Chantly, siz ko'p marta his qilgansiz kvant fizikasi va kvant mexanikasining noaniq sirlari haqida. Bu qonunlar tasavvuf bilan maftun etadi va fiziklarning o'zlari ularni to'liq tushunmasliklarini bilishadi. Bir tomondan, bu qonunlarni tushunish muhim, lekin boshqa tomondan, fizika bo'yicha katta hajmli va katlama kitoblarni o'qish uchun ko'p vaqt talab etiladi. Men sizni juda yaxshi tushunaman, chunki men ham bilim va haqiqatni izlashni yaxshi ko'raman, lekin bu barcha kitoblar uchun halokatli. Siz bir xil emassiz, hazil seriyasidan jalb qilingan juda ko'p qiziqarli odamlar bor: "qo'g'irchoqlar uchun kvant fizikasi, qo'g'irchoqlar uchun kvant mexanikasi, qo'g'irchoqlar uchun kvant fizikasi, dummilar uchun kvant mexanikasi, kvant fizikasi asoslari, kvant mexanikasi asoslari Iki" , bolalar uchun kvant fizikasi, mexanika nima ".

Ushbu nashr siz uchun

  • Kvant fizikasining asosiy tushunchalari va paradokslarini tushunasiz. Bu erda siz bilib olasiz:
  • Interferentsiya nima?
  • Spin superpozitsiyasi nima?
  • "O'lim" yoki "umurtqa pog'onasi funktsiyasining qulashi" nima?
  • Kvant chalkashligi (yoki qo'g'irchoqlar uchun kvant teleportatsiyasi) nima? (div. maqola)

"Shredinger kiti" ning aniq tajribasi nima? (div. maqola)

Kvant fizikasi va kvant mexanikasi nima?

Kvant mexanikasi kvant fizikasining bir qismidir.

Nega fanni tushunish juda qiyin? Javob oddiy: kvant fizikasi va kvant mexanikasi (kvant fizikasining bir qismi) mikrodunyo qonunlariga amal qiladi. Va bu qonunlar bizning makrodunyomiz qonunlaridan mutlaqo farq qiladi. Shuning uchun biz uchun mikrodunyoda elektronlar va fotonlar bilan nima sodir bo'layotganini tushunish muhimdir. Makro va mikroolam qonunlarining ahamiyatini qo'llash

: bizning makro dunyomizda, agar siz 2 qutining biriga sumka qo'ysangiz, ulardan biri bo'sh, ikkinchisida sumka bo'ladi. Agar mikrodunyoda (sovutuvchi suyuqlik o'rnini bosuvchi - atom) atomni bir vaqtning o'zida ikkita qutida topish mumkin. Bu eksperimental ravishda keng qamrovli tasdiqlangan. Buni boshingizga kiritish juda muhim emasmi? Siz faktlarga rioya qila olmaysiz. Yana bir dumba. Siz tezlik bilan ketayotgan qizil sport avtomobilini suratga oldingiz va fotosuratda gorizontal xiralikni chizgansiz, fotosurat paytida mashina ochiq havoda bir necha nuqtada joylashgan edi. Suratda ko'rganlaringizdan qat'iy nazar, siz suratga tushganingizda mashina o'sha soniyada o'sha erda bo'lganini hali ham eslaysiz. kenglik yaqinidagi ma'lum bir joyda . Mikro dunyoda bunday emas. Atom yadrosini o'rab turgan elektron aslida o'ralmaydi, lekin sferaning barcha nuqtalarida bir vaqtning o'zida mavjud bo'lish yadro atomi yaqinida. Yumshoq tashqi materialdan mahkam o'ralgan to'pning ko'ziga. Bu tushuncha fizikada deyiladi .

"elektron xiralik" 1900 yilda nemis fizigi Maks Plank metallar qizdirilganda nima uchun rangini o'zgartirishini tushunishga harakat qilganda, odamlar kvant nuri haqida o'ylay boshladilar. Men o'zim kvant tushunchasini ko'rganman. Qachongacha ular yorug'lik doimiy ravishda kengayib boradi deb o'ylashdi. Plank ta'limotini birinchi bo'lib jiddiy qabul qilgan o'sha paytdagi noma'lum Albert Eynshteyn edi. Biz tushunamizki, yorug'lik nozik narsadan kam emas. Ba'zan siz o'zingizni bir qism kabi tutasiz. Eynshteyn yorug'likning porsiya va kvantlarda hosil bo'lishini kashf etgani uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi. Yorug'lik kvantiga foton deyiladi ( foton, Vikipediya) .

Kvant qonunlarini tushunishni osonlashtirish uchun fiziklarі mexanika (Vikipediya), Qo'shiq tuyg'usi bizga tanish bo'lgan klassik fizika qonunlaridan mavhum bo'lishi kerak. Va tushuningki, siz Elis singari quyon teshigiga, Mo'jizalar mamlakatiga cho'kib ketgansiz.

Va eksa - bu bolalar va kattalar uchun multfilm. Ikki bo'shliq va qo'riqchi bilan kvant mexanikasining fundamental tajribasi haqida gapiradi. Faqat 5 daqiqa vaqt ketadi. Qanday qilib biz kvant fizikasi tushunchalariga ko'milganimizga hayron bo'ling.

Dummies uchun kvant fizikasi. Multfilm qo'riqchining "ko'ziga" hurmatni oshirdi. Bu bilimdon fiziklar uchun jiddiy sirga aylandi.

Interferentsiya nima?

Multfilmning bosh qismida ignalarni qanday siljitish kerakligi rudinning dumbasida ko'rsatilgan - bo'shliqlari bo'lgan plastinka orqasidagi ekranda quyuq va och vertikal qorong'uliklar tasvirlangan. Va nihoyat, agar siz plastinkadagi diskret zarralarni (masalan, toshlarni) "otib qo'ysangiz", u holda hid ikkita yoriqdan o'tib, yoriqlar qarshisidagi ekranga cho'kib ketadi. I Ekranda 2 dan kam vertikal chiziq bilan "bo'yash".

Nur shovqini- bu "Hvil" ning xatti-harakati engil, agar ekran juda ko'p yorqin va quyuq vertikal tanslarni ko'rsatsa, ular diqqatni tortadi. Ko'proq vertikal dog'lar interferentsiya naqshlari deyiladi.

Bizning makro dunyomizda biz ko'pincha kasal bo'lish nimani anglatishidan ehtiyot bo'lamiz. Agar siz qo'lingizni shamga qarama-qarshi qo'ysangiz, u holda devorda qo'lingiz orqasida aniq soya bo'lmaydi, lekin yoyilgan konturlar bilan.

Oh, bu unchalik murakkab emas! Biz darhol tushundikki, yorug'lik hvilian tabiatga ega va agar ikkita yoriq yorug'lik bilan yoritilgan bo'lsa, ularning orqasidagi ekranda biz ajoyib interferentsiya tasvirini ko'ramiz.

Multfilmda tasvirlangan o'rnatish yorug'lik bilan yoritilmagan, balki elektronlar bilan (qattiq zarrachalar kabi) "otilgan". Shunday qilib, o'tgan asrning boshlarida butun dunyo bo'ylab fiziklar elektronlar materiyaning elementar zarralari va bir xil tabiatga ega emas, balki toshlar kabi ekanligiga ishonishgan. Elektronika ham materiyaning elementar zarralari, to'g'rimi? Agar siz ularni toshlar kabi 2 ta yoriqga "tashlasangiz", tirqishlar orqasidagi ekranda 2 ta vertikal chiziq yasashingiz kerak bo'ladi.

Ale... Natija kulgili. Biz yaqinda interferentsiyali rasm yaratdik - juda ko'p vertikal xiraliklar. Elektronika, yorug'lik kabi, ona tabiatiga ham ega bo'lishi mumkin va xalaqit berishi mumkin. Va boshqa tomondan, yorug'lik shunchaki bir parcha emas, balki bir qism va foton ekanligi ayon bo'ldi (statistik ma'lumotlarning boshlanishidagi tarixiy yangilanishdan biz Eynshteynning Nobel mukofotidan mahrum bo'lganini bilib oldik).

Esingizda bo‘lsa kerak, maktabda bizga fizikadan dars berishardi "Korpuskulyar-Hvilian dualizmi"? Vin shuni anglatadiki, agar biz mikrodunyodagi hatto kichik zarrachalar (atomlar, elektronlar) haqida gapiradigan bo'lsak, unda bir zumda hidlanib, hid va qismlarni sezadi

Bugungi kunda biz shunchalik oqilona va tushunarliki, ikkita eng yaxshi tasvirlangan tajriba - elektronlar bilan tortishish va yoriqlarni yorug'lik bilan yoritish - bir xil narsa. Chunki biz kvant zarralarini yoriqlarga otamiz. Biz endi bilamizki, yorug'lik ham, elektron ham bir vaqtning o'zida zarracha va zarrachalarda kvant tabiatiga ega. Va 20-asrning boshlarida bu tajriba natijalari shov-shuv bo'ldi.

Hurmat! Keling, yanada nozik ovqatlanishga o'tamiz.

Biz bo'shliqlarimizni fotonlar (elektronlar) oqimi bilan porlaymiz va ekrandagi bo'shliqlar orqasida interferentsiya naqshini (vertikal loyqalik) yaratamiz. Bu menga tushunishga yordam berdi. Elektronlarning terisi tirqish orqali qanday oqayotganini ko'rish biz uchun yaxshi.

Ko'rinib turibdiki, bitta elektron chap bo'lakda, ikkinchisi o'ngda uchadi. Aks holda, ekranda to'g'ridan-to'g'ri uyalar qarshisida ikkita vertikal chiziq paydo bo'ladi. Nima uchun interferentsiya tasviri bor? Ehtimol, elektronlar yoriqlar orqali quyilganidan keyin allaqachon ekranda bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Va natijada bunday kasal rasm paydo bo'ladi. Biz buni qanday qilib engishimiz mumkin?

Biz elektronlarni to'da bo'lib emas, balki bir vaqtning o'zida tashlaymiz. Kinemo, pochekaemo, hujumlar kinemo. Endi, agar faqat bitta elektron uchayotgan bo'lsa, siz ekranda boshqa elektronlar bilan o'zaro ta'sir qila olmaysiz. Chegirmadan keyin terining ekranida ro'yxatdan o'tgan. Bir yoki ikkitasi, albatta, biz uchun oqilona rasmni "bo'yash" emas. Ammo birma-bir ularni bo'shliqdan o'tkazib yuborish mumkin bo'lsa, hurmat bilan ... nafas oling - ular yana Xvilning interferentsiyali rasmini "bo'yashdi"!

Xudoning irodasi boshlanadi. Yoriqlar qarshisida 2 ta vertikal chiziq bo'lishini ham angladik! Ma’lum bo‘lishicha, agar ular fotonlarni birma-bir tashlab, xuddi bir vaqtning o‘zida 2 ta tirqishdan o‘tgandek o‘tib, o‘zlariga xalaqit bersalar.

Ajoyib!

Spin superpozitsiyasi nima?

Keling, bu hodisani hujum bo'limida tushuntirishga o'taylik.

Biz aralashish nima ekanligini bilamiz. Bu mikro zarralar - fotonlar, elektronlar va boshqa mikro zarralarning xatti-harakatidir (oddiylik uchun ularni fotonlar deb ataymiz).

  • Tajriba natijasida 1 ta fotonni 2 tirqishga tashlaganimizda, u bir vaqtning o'zida ikkita tirqishdan uchib o'tishini angladik. Ekrandagi interferentsiya naqshini yana qanday izohlashimiz mumkin? Foton bir vaqtning o'zida ikkita chuqurlikdan uchib o'tadigan rasmni qanday yaratishimiz mumkin? 2 ta variant mavjud.
  • 1-variant: foton, suv kabi (suv kabi), bir vaqtning o'zida 2 ta kanal orqali "to'kiladi"

2-variant:

foton, parcha kabi, bir vaqtning o'zida 2 traektoriya bo'ylab uchadi (ikki yo'nalishda emas, balki barcha yo'nalishlarda) Aslida, bu tasdiqlar bir xil darajada kuchli. Biz "traektoriya integrali" ga keldik. Bu Richard Feynmanning kvant mexanikasi formulasi. Gapirishdan oldin o'zim Richard Feynman

Vidomy Wislovdan ergashish uchun, nima

Albatta, kvant mexanikasini hech kim tushunmaydi, deb aytish mumkin

Ale tse yogo viraz pratsyuvav na cob stolíttya. Biz endi aqllimiz va bilamizki, foton ham qism, ham tana sifatida harakat qilishi mumkin. Biz uchun tushunarsiz tarzda bir vaqtning o'zida 2 ta bo'shliqdan uchib o'tish nima mumkin? Shunday qilib, biz uchun kvant mexanikasining bunday muhim tasdiqlarini tushunish oson bo'ladi:

To'g'ri aytganda, kvant mexanikasi bizga fotonning bu xatti-harakati xato emas, balki qoida ekanligini aytadi. Kvant qismi, qoida tariqasida, bir vaqtning o'zida bir nechta joyda yoki kosmosning bir nechta nuqtasida topiladimi.

Biz kvant ob'ektining "superpozitsiyasi" bir vaqtning o'zida 2 yoki undan ortiq nuqtada bir vaqtning o'zida 2 yoki undan ortiq traektoriya bo'ylab sayohat qilishimiz mumkinligini aksioma sifatida bilishdan mahrummiz.

"O'lim" yoki "umurtqa pog'onasi funktsiyasining qulashi" nima?

Biroq, boshqa foton parametri bilan bog'liq muammo bor - orqa (quvvat momentida). Spin - tse vektori. Kvant ob'ekti mikroskopik magnit sifatida ishlatilishi mumkin. Biz magnit (spin) vektori yuqoriga yoki pastga to'g'rilayotgani haqida ovoz chiqardik. Ale elektron yoki foton bizga yana ko'rsatadi: “Bolalar, siz qancha qichqirganingizning biz uchun ahamiyati yo'q, biz ikkala mamlakatda ham xuddi 2 da bo'lishimiz kabi bir yo'nalishda (vektor yuqoriga, vektor pastga) aylanishda bo'lishimiz mumkin. bir vaqtning o'zida traektoriyalar yoki bir vaqtning o'zida 2 ball!

Biz biroz yo'qotdik - "yo'q bo'lib ketish" nima ekanligini va "umurtqa pog'onasi funktsiyasining qulashi" nima ekanligini tushunamiz.- Bu kvant ob'ektini (bizning foton yoki elektron) tasvirlaydi.

Aytaylik, bizda elektron bor, biz o'zimiz ucha olamiz noma'lum holatda, uning aylanishi bir vaqtning o'zida ham yuqoriga, ham pastga to'g'rilanadi. Biz uning davlatini bo'ysundirishimiz kerak.

Kuzatiladiki, magnit maydon yordamida: maydon yo'nalishi bo'yicha to'g'rilangan spinlari bo'lgan elektronlar bir to'lqinga, maydonga qarshi to'g'rilangan elektronlar esa boshqasiga singib ketadi. Polarizatsiya filtriga ko'proq fotonlar qo'shilishi mumkin. Agar fotonning spini (polarizatsiyasi) +1 bo'lsa, u filtrdan o'tmaydi, agar u -1 bo'lsa, u holda o'tmaydi.

STOP! Bu erdagi o'q muqarrar ravishda siz ovqatlanishingiz mumkin: Elektron yo'q bo'lib ketishidan oldin ham o'ziga xos to'g'ridan-to'g'ri spinga ega emas edi, to'g'rimi? Biz bir vaqtning o'zida barcha mamlakatlardamizmi?

Kimda kvant mexanikasining hiylasi va hissi bor?. Kvant ob'ektining holatidan o'lmasangiz, siz har qanday yo'nalishda aylanishingiz mumkin (kuchli kulminatsiya vektorining yo'nalishi - spin). Va hozirda, siz o'z pozitsiyangizni o'lchaganingizdan so'ng, siz qarorni maqtaysiz, qaysi aylanish vektorini qabul qilasiz.

Bu kvant ob'ekti juda ajoyib - uning o'zi zavodi haqidagi qarorni maqtaydi. Va agar biz tebranib turgan magnit maydonga uchib ketsak, qanchalik maqtashga qaror qilganimizni uzoqdan aytib bera olmaymiz. Ona vektorning yuqoriga yoki pastga aylanish ehtimoli 50 dan 50% gacha. Agar siz faqat chayqalgan bo'lsangiz, sizning orqangizda o'ziga xos tekislikka ega bo'lasiz. Bu yuksalishning sababi bizning "yo'q bo'lib ketishimiz"!

Bu "deb ataladi umurtqa pog'onasi funktsiyasining buzilishi". Xvilning vazifasi dunyo o'limigacha noma'lum edi. elektronning spin vektori bir vaqtning o'zida barcha yo'nalishlarda, elektron o'chgandan so'ng, uning spin vektorining aniq yo'nalishini aniqlagan holda topildi.

Hurmat! Tushunish uchun muhim misol - bizning makro dunyomiz bilan bog'lanish:

Stol ustidagi tangani aylanma tepaga o'xshab oching. Tanga aylanayotganda, uning o'ziga xos ma'nosi yo'q - boshlar yoki dumlar. Agar siz ushbu qiymatni "xiralashtirish" ni tanlasangiz va tangani qo'lingiz bilan yopishni tanlasangiz, bu erda o'q tanganing o'ziga xos tomonini - boshlarini yoki dumlarini tanlashdir. Va endi tushuningki, bu tanga sizga "ko'rsatish" nimani anglatishini - boshlar yoki dumlar haqida qaror qabul qiladi. Xuddi shu narsa elektronlarga ham tegishli.

Endi tajribani taxmin qiling, dalillar multfilmga o'xshaydi. Fotonlar bo'shliqlardan o'tkazilganda, hidlar xuddi aylanayotgandek hosil bo'ldi va ekranda interferentsiya naqshini ko'rsatdi. Va agar ular bo'shliqdan to'kilgan fotonlar momentini yozib olishni (ko'rsatishni) xohlashsa va ekran orqasiga "kuzatuvchi" qo'yishsa, fotonlar igna kabi emas, balki zarrachalar kabi harakat qila boshladilar. Men ekranga 2 ta vertikal qora belgi qo'ydim. Tobto. Yo'q bo'lib ketish va ehtiyot bo'lish vaqtida kvant ob'ektlari o'zlari yig'adilar, ular kimdan bo'lishadi.

Ajoyib!

Chi, shunday emasmi? Bu hammasi emas. Ayting

biz kerakli narsani oldik.

  • Menimcha, ma'lumotlar ko'payadi, biz quyidagi postlarda ko'ramiz:
  • Bu nima?

Qanday aniq tajriba.

Va endi siz ma'lumot almashishni xohlaysizmi? Kanada nazariy fizika instituti tomonidan ishlab chiqarilgan hujjatli filmni tomosha qiling. Atigi 20 daqiqada ular 1900-yilda Plank kashfiyotidan boshlab kvant fizikasining barcha kashfiyotlari haqida qisqacha va xronologik tartibda aytib berishadi. Va keyin biz kvant fizikasidan olingan bilimlar asosida qanday amaliy ishlanmalar ishlab chiqilishini tushuntiramiz: eng aniq atom ma'lumotlaridan kvant kompyuterining o'ta tezkor hisoblarigacha. Men ushbu filmni yana ko'rishni tavsiya qilaman.

Ko'rishguncha!

Sizga barcha rejalaringiz va loyihalaringiz uchun eng yaxshi narsalarni tilayman!

P.S.2 Fikr va mulohazalaringizni izohlarda yozing. Yozing, kvant fizikasidan yana nima kerak?

P.S.3 Blogga obuna bo'lish - maqolaga obuna bo'lish shakli.

Igor Garinning "Kvant fizikasi va kvant ma'lumotlari" kitobidan bo'lim. Eslatmalar va iqtiboslar kitob matnida keltirilgan.
Kvant nazariyasidan hayratga tushmagan odam buni tushunmaydi.

Nils Bor
Elementar zarralarning rasmini tushunishga va ular haqida vizual tarzda o'ylashga urinishning o'zi ular haqida tushunish mutlaqo noto'g'ri ekanligini anglatadi.

Biz ba'zan kvant mexanikasi haqida go'yo inson tomonidan yaratilgan sirli fanning o'zi haqida gapirganday gapiramiz. Bu shunchaki haqiqat emas - bu inson donoligi daraxtining o'yilgan shoxlari orasidagi loydan bog'lanish, bizning tasavvurimiz, dumba bilan loy bog'lanishimiz, bilimimizning cheksiz imkoniyatlari bilan yashash. Kvant nazariyasi nafaqat o'z yo'lida bo'lgan misli ko'rilmagan qiyinchiliklarni bosqichma-bosqich bosib o'tgan, balki zarur bo'lgan hamma narsaning birligini aniq va bilmagan holda tushungan donishmandlar tomonidan yaratilgan, voqelikning turli versiyalarini bog'lash zarurati, mikro. - va so'l dunyo, boy dunyo va odamlar bilimi. Kvant nazariyasi - bu yangi fizika, tabiatga, odamlarga, bilim va bilimga mutlaqo yangicha qarash.
"Oddiy" fan haqida ilgari aytilganlarning barchasi, biz kvant nazariyasiga osongina erisha olamiz - men, birinchi navbatda, uning mohir "kuchliligi" va men doimo tashvishlanadigan modifikatsiyalari va talqinlarini hurmat qilaman. 20-asrning birinchi yarmida paydo bo'lgan kvant mexanikasi turi (men hurmat bilan, birinchi navbatda, Kopengagen talqini deb ataladi) "ko'zlar va oyoqlarni", qisqa oxirida - "skelet", "cho'tka" ni saqlab qoldi. , va hokazo mo'ylov Klassik nazariyadan kvant nazariyasiga dastlab kiritilgan momentlar yangi versiya va talqinlarda butunlay qayta ko'rib chiqiladi. Bundan tashqari, men "kvant inqilobi" ning uchinchi kontseptsiyasini joriy etish vaqti kelganligi bilan murosaga kelaman, bu bizni katta nurda aniq yangi va chuqur tushunishga olib keladi*. (* Kvant nazariyasining hozirgi kontseptual rivojlanishi W. H. Zurek tomonidan ko'rib chiqilgan, "Decoherence, einseleksiya va klassikaning kvant kelib chiqishi", Rev. Mod. Phys. 75, 715 (2003), http://xxx.lanl. gov /abs/quant-ph/0105127).
Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, fizika uzoq vaqtdan beri eksperimental ravishda tasdiqlanishi mumkin bo'lgan faktlarni bilishga pozitivistik yondashuvni qabul qilgan: amaldagi nazariyaga ko'ra, bilim yangi bilimlarning teri bosqichiga keladi, uni qo'shimcha bilimlar orqali tasdiqlash mumkin emas. tajribalar, shuning uchun fan so'rash kam emas muhim , past tajriba.
Pochatkovning (Kopengagen) kvant nazariyasi talqini * (* Kvant mexanikasining Kopengagen talqini standart yoki minimalist deb ham ataladi) bugungi kunda samarali ravishda eskirgan va nomuvofiq ravishda hurmat qilinadi Xo'sh, unda turli qonunlarga bo'ysunadigan klassik va kvant nurlarini birlashtirishga urinish mavjud. , yagona nazariyaga aylanadi. Zvidsi - so'z birikmasi! - boshingizni oling, ulug'vor qaroqchi juda ko'p bir-biriga bog'langan lagerlar bilan emas (div. uzoq).
Fiziklar janjal qilishni juda yaxshi ko'radilar va hurmatli Jon Uilerning ta'kidlashicha, Kopengagen talqinida "kvant hodisasi to'sqinlik qiladigan (ro'yxatga olingan) hodisaga aylanmaguncha, hodisa bo'lishi kutilmaydi".
Matematiklarga tayinlangan kvant mexanikasi o'qituvchisi A. Sadberi Kopengagen talqinini tanqid qiladi, chunki u yorug'likning yagona rasmini beradi. Darhaqiqat, kvant mexanikasidan oldin bu yerda ham har qanday klassik fizika nazariyasidan oldingi kabi imkoniyatlar paydo bo‘ladi: “... Tajribalarning bashorat qilingan natijalarida yagona meta-ilmiy nazariya yotganini to‘g‘ri baholash mumkin emas... Natijalarni o‘tkazish meta-nazariyalar emas, tajribalar; Tajribalar endi nazariya to'g'ri yoki yo'qligini tekshira olmaydi. Meta nazariyalar - ko'proq jismoniy yorug'likni bilish *. (* A. Sadberi. Kvant mexanikasi va elementar zarralar fizikasi. M., 1989. B. 294).
A.Sadberi kvant mexanikasini izohlashning mumkin bo'lgan variantlarini ko'rib chiqib, fizikaning hozirgi bosqichida variantlardan birini tanlash mumkin emasligini ko'rsatdi, ammo bu holda Kopengagen varianti ishlamasligi aniq.
Mening fizikam haqida gapiradigan bo'lsak, Kopengagen talqini kvant olamining kuchini tasvirlaydi, biz bu haqda nima deyishimiz mumkin emas, g'alaba va klassik vimirual moslashuv, keyin klassik fizika va Dovkill infuzioni ostida kvant holatining o'zgarishi .
Dunyoning "kvant" surati keng qamrovli va tub o'zgarishlar mavjudligini tan oladi, ya'ni bu galusi uchun ishlaydigan faxivlar har doim ham ularga ergashmaydi. Hozirgi kvant nazariyasi bizning dunyoga bo'lgan qarashlarimizning butun tizimini o'zgartirmoqda, bu determinizm, bog'liqlik, sabab-oqibat, mahalliylik, moddiylik o'lchovlarida klassikaning boshqa buzilgan qonunlaridan yo'qolmaslik uchun tom ma'noda noldan olinishi kerak. fan.
A. Eynshteyn kvant fizikasi yaratilishining boshida erishgan yutuqlarni sharhlar ekan, shunday dedi: “Tuproq shunchalik pastki, uvati mumkin bo'lgan joyda suv yo'qdek tuyulardi”. S. Xokingning so'zlariga ko'ra, biz bugun aytamiz, kvant mexanikasi biz bilmagan va etkazish mumkin bo'lmagan narsalar nazariyasidir.
Dekartning "sog'lom aqli" tomonidan kvant nazariyasi nuqtai nazaridan voqelikni tasvirlash fillar va toshbaqalardan ilhomlangan dunyo kosmologiyasi kabi sodda va tekis ko'rinadi. Biroq, bugungi kunda olimlar uchun pul ishlashning o'zi etarli emas, garchi ular kvant yorug'ligi haqiqatining qayta kashf etilishi haqida hech narsa bilmasligi mumkin.
Mubolag'asiz aytish mumkinki, kvant nazariyasi ilm-fandagi chuqur yutuqdir, "men haqiqatni qidiraman", garchi bu biz fanning qolgan qismi haqida gapirayotganimizni anglatmaydi. Men bu yutuq ekanligiga ishonchim komil emas, chunki noaniq va virtual haqiqatning zamin darajasida rivojlanishi hali oldinda. “Bizning bilimimiz tashqarida emas va bizning bashoratimiz tashqarida; lekin barkamollikka kelganda, unga hech narsa tegmaydi” (1 Korinfliklarga 13:9).
Uning rivojlanishining barcha bosqichlarida kvant nazariyasi bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar shunchalik muhim ediki, uning barcha yaratuvchilari, dunyoning yangi rasmini yaratuvchilar Nobel mukofotlariga sazovor bo'lishdi va bu uzoq vaqt davom etadi.
Kvant nazariyasining rivojlanishini ikki asosiy bosqichda ko'rish mumkin: u yaratilganidan keyin XX asr davomida klassik yoki yarim klassik ko'rinishda qattiq materiyaning rivojlanish usullarini ishlab chiqdi va takomillashtirdi va o'tish bosqichida g'oyalar kvant chalkashliklari va boshqa dunyoviylik rivojlandi*, (* Div. bundan keyin, shuningdek, mening “Boshqa chiroqlar” kitobim) va ular aytishlaricha, 21-asrga kvant “nozik chiroqlar”ni ishlab chiqish uchun tayyor asboblar to'plami bilan qochib ketishdi. Mubolag'asiz aytish mumkinki, 20-asr, ayniqsa, oxir-oqibat fan uchun burilish nuqtasi bo'ldi va bu burilishning sababi, fizik jarayonlarning katta sinfiga, shu jumladan, hozirgi kungacha bo'lgan turg'un kvant-mexanik yondashuvning katta taraqqiyotidir. Klassik fizikaning o'xshashlari yo'q.
20-asrning ikkinchi yarmida kvant nazariyasi bosqichma-bosqich, yorug'likning barcha ko'rinishlari va noaniqliklari bilan, bir-biridan bir ip bilan - kvant maydonidan aniq ajratilgan bo'lsa-da, mustaqil ilmiy fanlar orasida doimiy ravishda ajratildi. kvant mexanikasi bilan bir vaqtda paydo bo'lgan nazariyadan axborot jarayonlarining kvant nazariyasiga
Mubolag'asiz aytishimiz mumkinki, kvant nazariyasi ilm-fanning "boshqa olamlar" ga kirishi uchun asos bo'ldi, ular ilgari tasavvufdan tashqarida (moddiy olam chegaralaridan tashqariga chiqadigan va shaxsiy sinfga tegishli bo'lmagan nozik haqiqatlar) ko'rib chiqiladi. nuqtai nazar). Ilm-fan va tasavvuf dostoni kvant nazariyasidagi yangi ishlanmalarning manbai bo'lganligini ishonch bilan tasdiqlashingiz mumkin (va men sizga ma'lumotnomada ko'rsataman), ularning aksariyati o'tmish donishmandlarining mo''jizaviy bashoratlari bilan (men bu jinnilikni ko'rib chiqaman) ushbu kitobning keyingi qismida). Nutqdan oldin qadimgi mutafakkirlarning o'zlari kundalik hayot tushunchalarida ifodalangan "nozik chiroqlar" ga berilgan atributlarda eng katta ehtiyotkorlik zarurligini ta'kidladilar. Ko'pgina fiziklar nutqning tabiatini faqat M-nazariyasi, mistik nazariya yoki maxfiy nazariya bilan tushuntira oladiganlar haqida gapira boshladilar. Nutqning mohiyatini chuqurroq tushunganimizda, biz juda ko'p mo''jizalarni boshdan kechiramiz. Fizika va tasavvuf, dala va biomaydon, haqiqat va hayrat – mana shu birlik, qudrat va bu kitobga bag‘ishlangan o‘rtasida hech qanday farq yo‘qligi meni qattiq tashvishga solmoqda.
Kvant yondashuvi faoliyatni tavsiflashning boshqa muhim usuli bo'lib, klassik fizikada o'xshashi yo'q. Kvant nazariyasining rivojlanishining o'zi tom ma'noda P. Feyerabendning tarqalish tamoyiliga amal qildi - u klassik mexanika ideallaridan ilhomlanib, asta-sekin Laplas-Gelmgoltsning "normal" yoki klassik fanlari dasturini va ularning barcha o'zgarmaslarini davom ettirdi.
So'nggi o'n yillikda kvant nazariyasida katta yutuq bo'ldi: kvant hodisalari klassiklardan keyin sodir bo'lgan klassik Kopengagen talqini materialistik harakatlar endi o'zini yo'qotmaydigan daromad bilan almashtirildi joy. Kvant nazariyasi endi yarim chastotani qabul qilmaydi va o'zini-o'zi ta'minlaydigan va ichki ma'qul bo'lgan nazariyaga aylanadi, xuddi shu fundamental tamoyillardan ilhomlanib, endi "diniy dogmalarni" talab qilmaydi.
Kvant tizimlarining qonunlari klassik fizika qonunlaridan tubdan farq qiladi va shuning uchun kvant holatining klassik holatga qisqarishi (aytaylik, vektor haqiqiy ob'ektga aylanadi) muqarrar ravishda katta ma'lumotlarning yo'qolishi bilan birga keladi. Bu shuni anglatadiki, kvant qismining faol mohiyatining namoyon bo'lishi muqarrar ravishda yaratilgan ko'rinishdan olib tashlanadi yoki boshqacha aytganda, jarayonning o'zi kvant ob'ektlari parametrlarini (shu jumladan o'lchamlarni) o'zgartirishdan oldin amalga oshiriladi.
Kvant nazariyasi, shuningdek, qismlar va ob'ektlar o'rtasidagi munosabatlar, haqiqiy va noreal, mahalliy va mahalliy bo'lmagan klassik hodisalarni o'zgartiradi. Albatta, u qismlarni butundan ko'rish va qismlarning kuchlarini hisobga olish imkonini beradi, shlyuz esa - qismdan butunga - karlarga asosiy jismoniy qonunlarni tushunishga imkon beradi. Zokrema, mikrodunyo sohasida "individual nutq" va "moddiy ob'ekt" ni tushunish uchun ma'lumotlarning etishmasligini tasdiqlash uchun kvant nazariyasi.
Kvant nazariyasi jismoniy voqelikning o'zi haqidagi tushunchalarni tubdan o'zgartiradi: bu erda jismoniy xususiyatlar tushunchasi tizimning "holatlari" ning yanada fundamental va asosiy tushunchasi bilan almashtiriladi. Bunday holda, tizimni tavsiflovchi fizik miqdorlar va mikrozarrachalarning shakllanishida yotgan ikkilamchi ko'rinishlar qanday bo'lishidan qat'i nazar, butun Olam ham shunday bo'ladi.
Kvant nazariyasi, ayniqsa uning so'nggi nazariyalari, dunyo tartibiga jismoniy munosabatni ham, insonning voqelik va bilimga bo'lgan yondashuvini ham o'zgartiradi - bu hech qanday insonning hayotiy qadriyatlari va intilishlarining butun tizimiga ta'sir qilishi mumkin. S.I.ning so'zlari ortida. Doronin, "Kvant sehri" kitobining muallifi, bu nazariyaning asosiy tamoyilini quyidagicha ifodalash mumkin: "Barcha fizik maydonlarning substansiyasi bo'lgan materiya ko'p yorug'likning asosi emas, balki uning ahamiyatsiz qismiga aylanadi. Kvant haqiqatini sotib olish. Ushbu yodgorlik "bugungi kunda kashf etib bo'lmaydigan eng chuqur va keng qamrovli merosni o'z ichiga oladi".
Gregori Beytson mening substansiyamni tushunish jiddiy uslubiy va mantiqiy tushuntirish ekanligini tasdiqlaydi, chunki aslida biz ob'ektlar bilan emas, balki Alfred Korzibskiyning hissiy nazariyasida ularning hissiy va aqliy o'zgarishlari bilan shug'ullanamiz. "Dunyo haqidagi bilimlarimizni o'rnatadigan ma'lumot, parchalanish, shakl va naqsh va keng vaqt ichida mahalliylashtirish mumkin bo'lmagan ob'ektlarning o'lchamlarini kamaytirish orqali" *. (* Muallif S. Grofdan iqtibos keltiradi).
To'g'ri, kvant jarayonlarini biz makroskopik moddiy dunyoga yo'naltirilgan o'rta va "ong"dan ko'rish mumkin emas. Kvant nuri haqiqiy mo''jizalar mamlakati bo'lib, u boshqacha, "klassik bo'lmagan" va so'zlab bo'lmaydigan deb aytiladi. Bu erda biz kundalik hayotda nimalarni boshdan kechirganimizni ko'rish imkoniyatiga egamiz. Bu erda ob'ektlar tarqaladi va ma'lum bo'ladi va makon va vaqt hissiyotga sarflanadi. Albatta, bu erda, kvantning namoyon bo'lmagan va mahalliy bo'lmagan yorug'ligida ming yillik mistik bilimga ega bo'lgan yangi fanning to'lqini bor.
V. Pauli ko'pincha kvant olamida sabab-oqibatlilik yiqilishni bildiradi va voqealar "hech narsa yo'q" sodir bo'ladi, xuddi hind mistiklari va yahudiy kabalistlari insoniyat va donishmandlik paydo bo'lgan paytdagi kabi. V.Polning fikricha, alohida qismlarning xatti-harakatlaridagi erkinlik kvant nazariyasining eng muhim saboqidir.
Dekart-Laplas paradigmasi doirasida sabab-merosiy bog'lanishlar, Rossiya imperiyasi qonunlarining ifodalari hodisa sifatida to'g'ri etkazilishi va tushuntirilishi, keyinchalik kvantlarning dastlabki bosqichda rivojlanishiga olib kelishi shubhasiz edi. nazariya klassik determinizmni shubha ostiga qo'ygan aniqlik va ahamiyatsizlik tushunchasini kiritishga muvaffaq bo'ldi. fizika. Ma'lum bo'lishicha, bitta radioaktiv atomning parchalanish vaqtini aniq hisoblash mutlaqo mumkin emas va bunday kvant yo'qolishining natijalari surrogatning mavjudligi yoki yo'qligiga bog'liq.
Bu erda biz kvant fizikasida g'ayritabiiylikni tushunish klassik g'ayritabiiylik nazariyasidagi kabi emasligini hisobga olishimiz kerak: bu bizning nodonligimiz natijasi emas, balki dunyo tartibining muhim kuchi. Ot vazifasining to'g'riligini tavsiflovchi narsa shundaki, u haqiqiy ko'rinishga nisbatan haqiqatni ifodalaydi va imkoniyatning ko'rinishi va faqat ehtiyotkorlik harakati bu imkoniyatlarni amalga oshirishga imkon beradi. Bu V. Geyzenbergga asoslanadi, bu "Metafizika"* da tushuntirilgan Aristotelning kuch haqidagi bayonotini qayta tiklashdir. (* Div. Sankt-Heisenberg, Fizika va falsafa, M., 1963, 32, 153-betlar).
Kvant koinotining muammosi (paradoks) koinotning paydo bo'lishi tendentsiyaga ega ekanligida yoki dalil kvant holatining qulashiga to'sqinlik qilmoqda: koinotning ko'plab muqobil natijalaridan birini tanlash kvant uchun begona ko'rinadi. mexanika, qaysi Ba'zi klassik tasvirlar ishlaydi. Bu holatni tananing qisqarishi, alternativani tanlash yoki umurtqa pog'onasi funktsiyasining qulashi deb atash mumkin. Aslida, bu holatlarning real kvant superpozitsiyasida postvimerning xabardorligi superpozitsiyaning faqat bitta komponentini saqlaydi, bu vimirning har qanday aniq natijasiga mos keladi. Yoki bo'lmasa: yo'q bo'lib ketish paytida aniqlangan kvant tizimining kuchlari yo'qolmaguncha yo'qolmasligi mumkin, ma'lumotlar mahalliy bo'lmagan holda lokalizatsiya qilinadi. Alternativlarning kvant superpozitsiyasidan bitta variantning dalilini tanlash, agentning dalillarini oldindan ko'rib chiqmasdan turib, beg'araz muammolar paydo bo'lishini anglatadi.
Kvant nazariyasining turli talqinlari aslida nazariya o'rniga muqobil variantlarni tanlash va uslubiy tushuntirish muammosini aniqlashga urinish bilan bog'liq. Ulardan ba'zilari qo'riqchining aql-zakovatini aniq ko'rsatadi.
A. N. Parshin, Kurt Gödel teoremasini o'rganib *, (* Div. A. N. Parshin, Nutritional Philosophy, 2000 No. 6, P. 92-109) shuningdek, kvant mexanikasida hwil funktsiyasining qisqarishi spalach Svidomosti bilan o'xshashligi qoidasi. , yangisini o'z-o'zidan qo'shish akti Bundan tashqari, Hermann Veylga o'xshab, Gödel hodisalari va kvant mexanikasiga asoslangan jismoniy tizimning kengayish akti o'rtasida chuqur o'xshashlik mavjud. Bu erda biz XX asrning falsafiy fikrlovchi fiziklaridan biri bo'lgan Niels Borning o'zi abadiy ahamiyatsiz bo'lgan va maxfiy Svidomosti-da joy olgan hodisalar va substansiya o'rtasidagi bog'liqlik muammosini muhokama qilganini hisobga olishimiz kerak. Kordonni siljitish va tizimni kengaytirish jarayoni asosan Gödel teoremasidagi kengayishga o'xshaydi. Bu 20-asrning birinchi yarmida ma'lum bo'lsa-da, Gödel teoremasi va kvant mexanikasi o'rtasidagi bog'liqlikning barcha chuqurliklarini tushunishga hali erishilmagan.
"Godel teoremasiga noto'g'ri tushuncha sifatida emas, balki fundamental falsafiy haqiqat sifatida qaraydigan bo'lsak, psixologiya, mantiq va boshqa fanlarning boy rivojlanishiga erishish mumkin, chunki bu nuqtai nazarga ishonadigan odamlar yak ustunlik qiladi. hozirgacha ilmiy quvvatda."
Umuman olganda, kvant nazariyasining o'zi faqat buyuk Daniya mutafakkiri Soren Kierkegaardning Nils Borga katta ta'sirida ayblanishi mumkin edi: gap uning ijodining ekzistensial motivlarida emas - kvant bo'qoqlari haqidagi g'oya Kierkegorga bog'liq. Svidomosti soch turmagi haqidagi mistik g'oyalar, masalan, ekstaz, yirtqichlik (metaniya), ma'rifat, o'tkir ruhiy inqirozlar yoki mening hozirgi transpersonal psixologiyamda, axborot holatidagi har qanday o'zgarishlar.
Hamma Nils Borni kvant nazariyasi yaratuvchilaridan biri sifatida biladi, lekin uning hayotining leytmotivini abadiy biladigan odamlar kam: voqelik muammosiga va inson bilimlari sirlariga bo'lgan qiziqish. Bor va Prigojinning fikricha, ilm-fan insonning qoniqish muammolari uchun tushunarsiz, insonning indulgensiyalari va qaramliklaridan yashiringan.
Aytgancha, bugungi kunda 20-asrda Niels Bor 18-asrda Per Lui de Mopertuis kabi falsafiy va metafizik jihatlarni ichki jismoniy nutqqa kiritishda mohir bo'lganligi endi hammaga ma'lum emas. Ehtimol, "metafizika" o'zi yangi fizikaning shakllanishiga hissa qo'shgan bo'lishi mumkin, chunki metafizik obsesyon kvant nazariyasi yaratuvchisiga klassik fizikaning "daxlsiz tamoyillari" ni engib o'tishni osonlashtirdi, bu esa paradigmaning boshqa ijodkorlarining kamtarligini bog'ladi. , qaysi tug'ilishi kerak.
Nils Bor zodagonlikka ega bo'lgach, u yin va yangning qarama-qarshi bo'lgan koblari o'rtasidagi mistik munosabatni ifodalovchi gerbning ramzi sifatida Xitoy Tayjini oldi. 37 yoshida Xitoyni ko'rgan, etarlilik tushunchasi muallifi Xitoy tasavvufining bu asosini tan oldi va bu muhit yangi kuchli oqimga javob berdi. Shu vaqtdan boshlab M. Borning konvergent madaniyatga bo'lgan qiziqishi hech qachon so'nmagan.
Ehtimol, mistik adabiyotning mo''jizaviy bilimlari kvant mexanikasi yaratuvchilariga "sog'lom chuqurlik" postulatidan - ko'rinadigan moddiy voqelikning aniq ob'ektivligidan ilhomlanishga va "boshqa dunyolar" ning voqelikning yangi qarashlari paydo bo'lishi mumkinligini tan olishga imkon berdi. , shuningdek, uni Vikoristovuetsya qo'riqchi va asbob bilim tajriba katta roli. .
Kvant fizikasining o‘zi bir tomondan, inson bilimi tabiatiga to‘liq mos keladigan dunyo manzarasini, ikkinchi tomondan, tasavvufiy hodisalarni keltirib chiqargan bo‘lsa, ajabmas.
Shuni bilish kerakki, kvant nazariyasi izlanuvchan onglar tomonidan yaratilgan va bilimning yuqori darajalarida kechayotgan va tasavvufiy vahiylarda sodir bo'layotgan jarayonlardan mohiyatan tushunarsizdir. Shuning uchun, dastur natijalari juda o'xshash. Kvant nazariyasining barcha yaratuvchilari umuminsoniy madaniyatning buyuk yutuqlaridan ajoyib tarzda xabardor edilar va so'zning eng qisqa ma'nosida haqiqiy idealistlar edilar.
Kvant nazariyasi boy sharsimon haqiqat Aristotelnikidan kamroq murakkab mantiq bilan tartibga solinganligini tasdiqlaydi. Va bu erda eng muhimi shundaki, ma'lumotlarning aksariyati bir xil mantiqqa emas, balki tushunarli bo'lgan diskursiv narsaga asoslanadi. Bu ilm-fanning eng muhim yutuqlaridan biridir, ya'ni dunyoning aniq va to'liq tasvirini olish, asosan, imkonsizdir - odamlar uchun aniqlik faqat uning kuchli mantiqiy va aqliy tizimi doirasida amalga oshirilishi mumkin. Nazariy fikr bilan dunyoning kvant tasviriga ega bo'lish, biz boshqa mantiq qonunlari orqasida yashovchi yorug'likni tushunamiz, shunda yorug'lik sifatidagi cheksiz bilimimiz bizning nutqimizda haqiqiy fikrlarda yanada kengroq va boyroq bo'ladi.
Fiziklar hali ham mikrodunyoni fanning konservatizmi orqali emas, balki makroskopik tushunchalar bilan tasvirlashda davom etmoqdalar. Kvant nuriga g'amxo'rlik qilmasdan, aks holda biz eski tilning mos bo'lmagan xususiyatlariga ega kvant nuriga to'xtab qolamiz. Ba'zi neofobik fiziklar, "eski taqvodorlik" tarafdorlari va bugungi kunda kvant nazariyasi klassik mexanikaga deterministik ko'rinish berishi mumkinligini hurmat qilishadi, undan aniqlik, nomuvofiqlik, o'xshashlik, sabab-irsiy aloqalarning to'liqligi haqidagi barcha "mistik kalom" ni istisno qiladilar. va soatning umumiyligi.
Klassik fan asosan dekart dualizmiga (bo‘lingan va qarama-qarshi qo‘yilgan predmet va ob’yekt, qisqasi, materiya va dalillar) tayangan. Ushbu fikrning qolgan qismini qo'yish uchun men "Swidomist-buttya" kitobini tugataman va bu nafaqat falsafa haqida, balki yangi paradigma, yangi yorug'lik, buttya asosidagi kengayishlarning qanday holizmi haqida. , shuning uchun, yangi ilmiy yondashuv haqida. Axborotning universalligi haqidagi bu g'oyani dastlab inson donoligi va tasavvufining yig'indisi, keyin psixologiya va go'yo fizikaning hozirgi kvant nazariyasi boshqargan.
Bu yerda hammasi part-hvilning kvant dualizmi (V. Geyzenberg, M. Born, P. Jordan, E. Shredinger, P. Dirak, V. Pauli, J. fon Neyman), “bo‘lmaganlik tamoyili” bilan boshlandi. ahamiyati” V. Geyzenbergning, M. Bornning “vil funksiyasining statistik talqini”, N. Borning “qo‘llanish tamoyili”, J. fon Neymanning yo‘q bo‘lish nazariyasi va torlar haqidagi o‘ta dolzarb g‘oyalar bilan yakunlandi. , nomoddiy haqiqat va Everetti boyligining aniqligi.
Fiziklar uchun ehtiyotkorlik ob'ektlarini ajratish odatiy holdir va men klassik va kvantga e'tibor qarataman. Ona sof kvant holatini (bu kitobda batafsilroq muhokama qilinadi) noaniqlik, mahalliy bo'lmagan, superpozitsiya, noaniqlik, auzal va fazo-vaqt holati ekanligini hurmat qilishi kerak. Bunday turdagi "ob'ekt" bepul bo'ladi, u "bo'ylab va hech qanday joyda" topiladi va bu uning makroskopik, klassik, mahalliy ob'ektlardan asosiy farqidir. Ob'ekt va uning tengdoshlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir qanchalik kuchli bo'lsa, uning mahalliyligi va klassikligi shunchalik aniq namoyon bo'ladi. Makroskopik ob'ektlarning o'ziga xos tirnash xususiyati bor: ular mahalliy va klassik bo'lib, ular qo'riqchi oldida va kvant tizimining pozitsiyasidan ular mahalliy (erkin va izolyatsiya qilingan) holatda.
Nutqdan oldin Niels Bor allaqachon kvant mo''jizalar nazariyasi rivojlanishining dastlabki bosqichida, kvant ob'ektlarining atrof-muhit bilan o'zaro ta'siri qanchalik muhim: "Atom jismlarining xatti-harakatlari ularning tebranishlar bilan o'zaro ta'sirida imkonsiz darajada keskindir. qurilmalar”*. (* N. Bor. Zibr. nauk. prats. T. 2. M., 1971).
Kvant nazariyasining Kopengagen talqini bilan tebranish moslamasi har doim klassik mahalliy ob'ektdir, aks holda tebranish tartibi ko'rsatilmagan. Boshqacha qilib aytganda, bu erda klassik fizikani buzish mutlaqo mumkin emas. Vimirvaniyaning klassik protsedurasi va yirtqich hayvonning namoyon bo'lishi aslida ikkita haqiqat o'rtasida joylashgan - klassik (materialistik) va kvant (dematerializatsiya).
Keling, dualizm haqida gapiraylik. Asosiy kvant dualizmi "hwil-qism" ning reduktiv dualizmi emas, balki "mahalliylik-nolokallik" kvant dualizmi yoki namoyon bo'lgan va namoyon bo'lmagan reallik dualizmidir. Inson uchun bu tana kabi mahalliy va moddiy ekanligini va ruh kabi mahalliy bo'lmagan va namoyon bo'lmaganligini anglatadi, shuning uchun mavjudlik "oldin va keyin".
Kvant nazariyasi nuqtai nazaridan butun olam, butun dunyo mohiyatan kvant tizimi ekanligi muhim, chunki u bilan o'zaro ta'sir qiluvchi tashqi ob'ektlar yo'q. Bu shuni anglatadiki, agar uchinchi tomon spymaster hali ham Butun dunyo bilan o'zaro aloqa qilmasdan ishlay olsa, u bu tizimga hech narsa qo'shmaydi. Afsonaviy tasavvufchi, "Smaragd plansheti" muallifi Germes Trismegistusning ming yillar davomida aytgan: "Yorug'lik butunligida ko'rinmas" degan bayonoti mutlaqo tushkunlikka tushadi. Men shunchaki nafislikdan yorilib ketyapman: nega fiziklar ming yildan ko'proq vaqt o'tgach aqlga sig'adigan so'zlarni hurmat qilish unchalik kam?
Yagona va to'liq kvant tizimining qismning chetida bo'linishi muqarrar ravishda "miqdorlik" va mahalliy bo'lmaganlikdan "klassiklik" va mahalliylikka o'tishga olib keladi, ammo bu holda ular bir xil printsipga ega ekanligini unutmaslik kerak - butun kvant tizimi bir butun bo'lib, u ham "Oradan va pastda" mavjud. Fizikadan tasavvufga o'tayotganda, kvant nazariyasi tushunchasi "klassik korrelyatsiyalarning yagona kvant yadrosi" (Agregat haqiqatning yagona yadrosi) "Xudo" teologik tushunchasi bilan bir xil ekanligini aytishimiz mumkin.

Kozhenni Xudosi sevadi. Ale stan nezabarom
hamma narsani tushundim (va men - ularning xorida),
cheksiz atirgullarda nima,
oqimlar, faryodlar, suvory superechtsi,
ochilgan bo'shliqda
Yagona ozod Xudo zaifdir*. (* Muallif R. M. Rilke she'rlaridan iqtibos keltiradi)

Boshqacha qilib aytganda, tizimdagi sof kvant korrelyatsiyalari, bu belgi (Xudo) sifatida ko'riladi va tizimning bir tomoni (Nur) sifatida ko'rilgan qismlar o'rtasidagi bir qator klassik korrelyatsiyalar. Yoki boshqacha: kvant nazariyasi uchun biz voqelik deb ataydigan narsa mahalliy ob'ektlarning butun tizimdan "namoyon bo'lishi" bo'lib, bu ob'ektlar mahalliy bo'lmagan ko'rinishda (g'oyalar, shakllar, tasvirlar, Platon bilan, Aristotel, Leybnits monadlari, fikr shakllari, Egregor, Bo'shliq va boshqalar).
Shuni ta'kidlash kerakki, kvant tizimlarining harakatlari barqarordir va bunday izchil jarayonlarning o'zi makrodunyoda amalga oshiriladi.
Vazifa, agar siz R. Feynmanni qo'ysangiz, o'tkirlashlar bilan o'zaro ta'sir qiladigan mikroob'ektlardan makroob'ektlarga o'tishdir. V. Tsurek, A. Leggett va boshqalar aniq kvant interferensiyasi bilan o'zaro ta'sir qilish va shu bilan kvant tizimini klassik tizimga aylantirishni va bu tezroq bo'lsa, tizimning massasi qanchalik katta bo'lishini tushuntirdilar. Boshqacha qilib aytganda, tizim qanchalik katta bo'lsa, uzoq vaqt davomida kvant holatida qolish shunchalik muhimdir.
Kvant fizikasiga ko'ra, izolyatsiyalangan va izolyatsiyalanmagan tizimlarni ajratish mumkin. Sof kvant tizimlari to'liq izolyatsiya qilinishi mumkin va holatlarning superpozitsiyasi printsipiga qat'iy amal qiladi (div. yanada). Klassik tizimlarning o'zlari (jumladan, dunyoga mashhur qurilmalar) juda ko'p yorug'lik bilan o'zaro ta'sir qilishlari bilan ko'rinadi. Bu kvant olamining boyligining muammoli tabiatini - va o'zi, eksponentlar bilan o'zaro ta'sir qiluvchi sof kvant dunyolarining beqarorligini keltirib chiqaradi. Qo'llanilishining kvant printsipining bir talqiniga muvofiq, yorug'likni kiritadigan qurilma emas, balki kvant tizimi qurilmani "tashlaydi", uni materialsizlashtiradi va illyuziya va sarobni keltirib chiqaradi.
Kundalik ong uchun ahamiyatsiz bo'lgan determinizm va kvant nazariyasining boshqa o'ziga xos xususiyatlarini aniqlashga raqamli urinishlar yoki muqarrar ravishda muvaffaqiyatsizlikka olib keladigan faktlarni ochib berish. Men bu nazariya teskari emasligini aytmoqchi emasman, aytmoqchimanki, barcha keyingi nazariyalar endi Albert Eynshteyn tomonidan birlashtirilgan dunyoga murojaat qilishga yordam bermaydi: "boshqa olamlar" endi sabablar bilan uzatilmaydi Vitami Laplas .
Men taniqli olim va fan sotsiologi M. Moravchikning fikriga qo'shilaman, chunki nazariyani "qoldiq tan olish"da kontseptual soddalashtirish endi to'g'ri emasdek tuyuladi. (* M. Y. Moravcsik. Fan va ilmiy uslub chegaralari // Hozirgi mazmun. 1990. 30-jild. No 3. B. 7-12).
Fiziklar hali ham kvant nazariyasiga muqobil variantlarni izlamoqdalar, bu ularga sog'lom ong poydevoriga burchakni burish imkonini beradi va shu bilan birga makroskopik va mikroskopik tizimlarning xatti-harakatlaridagi farqni tushuntiradi *. (Div., Masalan, robot G. S. Ghirardi, A. Rimini, T. Weber Mikroskopik va makroskopik tizimlar uchun birlashtirilgan dinamika // Phys. Rev. 1986. D34. P. 470-491). Kvant ontologiyasini yaratishga mutlaqo real urinishlar makroskopik darajada favqulodda ko'rinishlarga olib kelishi aniq. Fanning paradigmatik tabiati g'oyalariga amal qilgan holda, yangi tushunchaning imkoniyatlarini apriori idrok etish g'ayrioddiy bo'lar edi. Nima bo'lishidan qat'i nazar, o'zi uchun kompleksning oddiyga qisqarishini tan olish unchalik muhim emas - odam mikrodunyodagi ahamiyatsizlik, aniqlik va namoyon bo'lmagan voqelik tamoyilini tushuna olmaydi.
Kvant nazariyasining bugungi ilg'or matematik va fizik formalizmi farazlar, hayoliy taxminlar, murakkab modellar va sirli formulalarga boy bo'lib, ular sog'lom ko'z uchun ishlab chiqilgan va mutlaqo hayratlanarli istiqbollarni ochib beradi.
O'sha tranzistorlar, lazerlar, kompyuterlar va eng zamonaviy texnologiyalar tufayli kvant nazariyasi tamoyillarining rivojlanishi yaratilgan. Kvant nazariyasining foydalari ko'lamini tushunish uchun shuni ta'kidlash kerakki, Amerika Qo'shma Shtatlari milliy daromadining 30% kvant ta'siridan kelib chiqadigan ma'lumotlarga asoslanadi.
Kvant nazariyasi "normal" fan tamoyillariga mos kelmaydigan faktlarga boy.
- Shredingerning sevgi hikoyasini biling, bu uning izdoshlari qunt bilan ochishni boshlagan yorug'lik jumbog'ining vahiysidir.
- Kvant ob'ektiga uya va uning bir qismi sifatida qarash mumkin. Bu orqali kvant mexanikasida "dualizm" atamasi paydo bo'ldi, bu evolyutsiyada bo'lgan, lekin ko'pincha klassik yondashuvning "qoldiqlarini" olib yuruvchi ob'ektlarni o'zaro izchil tavsiflash zarurligini kuchaytiradi.
- ob'ektlarning moddiy xususiyati ob'ektni qo'riqlash usuli bilan ko'rsatiladi. "Dualizm" tushunchasini tushunib, ba'zilari ehtiyotkorlik bilan ko'proq tashvishlanadilar, men qo'shimcha tavsiflardan boshlayman, kamroq kvant ob'ektlari tabiati.
- Lui de Broyl "kumushlik" tushunchasini kiritdi va mikroob'ektlarning korpuskulyar-xilonik ikkitomonlamaligi haqidagi taxminni ishlab chiqdi (1923). Nafaqat fotonlar, balki elektronlar va materiyaning korpuskulyarlardan tashqari har qanday boshqa zarralari (energiya, impuls) bir xil quvvatga (chastota, energiya ta'minoti) ega. "Haqiqiylik formulasi" ma'lum ob'ektlar bilan bog'liq va ularning kvant tabiatini aks ettiradi. Dovzhina de Broglie kamroq, zarrachalarning massasi va silliqligi qanchalik katta. De Broyl gipotezasini tasdiqlash 1927 yilda D.Tompson, C.Devisson va L.Germerlarning tadqiqotlaridan olib tashlandi.
- Dalillar bilan tasdiqlangan de Broylning mikrozarrachalarning subordinatsiyali tabiati - korpuskulyar-qavariq dualizm haqidagi g'oyasi mikrodunyo qiyofasi haqidagi fikrlarni tubdan o'zgartirdi. Bunday nazariyaga ehtiyoj bor edi, unda materiyaning korpuskulyar kuchi eksklyuziv kuch sifatida emas, balki bir-birini o'zaro mustahkamlaydi. Bunday nazariyaning asosi - kvant yoki kvant mexanikasi - de Broyl kontseptsiyasi edi. Bu nazariyadagi tizim holatini tavsiflovchi qiymat uchun "hwil funktsiyasi" nomini anglatadi. Hvyle funktsiyasi modulining kvadrati tizimning gomoviralligini bildiradi va shuning uchun Broyl hvyle ko'pincha hvylovirnost (aniqrog'i, homovirnost amplitudasi) deb ataladi.
- Maks Bornning so'zlariga ko'ra, "Hvilovning rashkini hech qanday mantiqiy tarzda chiqarib bo'lmaydi; yangi odamni boshqaradigan rasmiy odob-axloq, lekin aslida faqat iliq qo'shimchalar" *. (* M. Born. Atom fizikasi. Fan, M., 1981).
- Xuddi shu Maks Born Shredingerning Hwil funktsiyasini qo'shimcha statistik talqin qilish yechimini bilar edi, ammo bu holda kvant mexanikasi qoldiq "mistik" ko'rinishga ega edi.
- R. Feynman Nobel ma'ruzasida ilm-fanni yaratishga mutlaqo yangicha yondashuvni ta'kidlab, shunday dedi: "...Shuningdek, yangi nazariyani yaratishning eng yaxshi usuli - fizik modelga yoki fizikaga hurmatni yo'qotmasdan haqiqatni tushunishdir. aniq."
- V. Geyzenberg kvant mexanikasi formalizmining yangi versiyasini kashf qildi: matritsalarni hisoblash va “ahamiyatsizliklar munosabati” deb ataladigan yordam yordamida o'xshash narsalarning super va tarafkashliklari hech narsani sezmaydi.
Ushbu kitobning boshida taklif qilingan klassik fan tamoyillari o'rniga kvant nazariyasi va yangi fizika quyidagi g'oyalar bilan tavsiflangan yangi paradigmaga asoslanadi:
- holizm g'oyasi - barcha muhim narsalarning birligi va yaxlitligi, shu jumladan axborot va shishalarning birligi va yaxlitligi;
- kvant nurining ahronizmi g'oyasi;
- voqelik va axborotning boyligi;
- yo'qolgan ulanishlar va mahalliy bo'lmagan ulanishlar mavjudligi;
- sababiy bog'lanishlarni, indeterminizmni aniqlash;
- o'zgaruvchan yoki qisqasi bo'ladigan ob'ektlarni materialsizlashtirish va qayta moddiylashtirish imkoniyati;
- qo'shimchalik va ahamiyatsizlik tamoyillari;
- bilimning o'ziga xosligi va an'anaviyligi;
- qo'riqchining bilimlarini qo'riqlash natijalari bo'yicha oqimi.
Kvant nazariyasining statistik tabiatining mohiyatini qisqacha tushuntirish mumkin:
- Lui de Broyl fikricha, statistik qonunlarni dinamik qonunlarga qisqartirish mumkin;
- A. Eynshteyn va M. Bornlar statistik ma’lumotlarni ilgari surish maqsadida kvant ansambllari tushunchasini kiritdilar;
- Nils Borning Kopengagen talqinida statistika mikrodunyo ob'ektlarining asosiy kuchi sifatida qaraladi. Qolgan tushuncha fiziklar orasida keng tarqaldi.
Kvant nazariyasining asosi bo'lgan ahamiyatsizlik printsipi jismoniy olamlarning o'sib borayotgan "ob'ektivligi" va "aniqligi" ga bo'lgan ishonchni tubdan yo'q qildi. Kvant nazariyasining eng muhim xulosasi eksperiment natijalarining ahamiyatsizligi va shuning uchun kelajakni oddiy va aniq uzatishning mumkin emasligi printsipida yotadi.
Men V. Heisenbergning ahamiyatsizligi bir vaqtning o'zida klassik sabab-oqibat tushunchasi haqida shubha ostiga qo'yilganligini tabriklayman. Darhaqiqat, biz kvant ob'ektining koordinatasini mutlaq aniqlik bilan aniqlashimiz mumkin, ammo u aniqlangan paytda impuls mutlaqo etarli qiymatga ega bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, biz o'rnini mutlaqo aniq kuzatish imkoniga ega bo'lgan ob'ekt darhol imkon qadar uzoqqa siljiydi. Mahalliylashtirish ma'noni keltirib chiqaradi: klassik mexanikaning asosi kvant nazariyasiga o'tishda chuqur o'zgarishlarni tan olishini tushunish. Kvant nuri soat va tezlikni bilmaydi, bu erda hamma narsa bir vaqtning o'zida sodir bo'layotganga o'xshaydi!
Tashqi kuchlar ta'sirida kvant ob'ekti Nyuton mexanikasiga o'xshash qo'shiq traektoriyasida emas, balki bir xil yo'nalishdagi barcha mumkin bo'lgan traektoriyalar bo'ylab aql bovar qilmaydigan tezlikda qulab tushadi. Boshqa fikrimcha, "barcha yo'llar" mavjud. Bunday holda, bu bo'shliqda elektron oqimining parametrlarining ma'nosi haqida gapirish ahmoqdir, chunki u bir vaqtning o'zida barcha yo'llar bilan qulab tushadi. Siz mo''jizaviy yahudiy intuitsiyasini yo'qotdingizmi: Xudo hamma yo'llarni biladi, shuning uchun siz hamma yo'llarda Xudoga xizmat qilishingiz kerak? To'g'ri, kvant tizimlari har qanday ma'noda tanlashda, aniqrog'i, bir vaqtning o'zida barcha imkoniyatlarni qo'lga kiritishda erkindir.
Kvant nazariyasining rivojlanishi mikro va makroob'ektlarga nisbatan bir xil darajada turg'undir. Borning qo'llanilishi printsipi kengroq, ammo fizika yordamchilari tomonidan aniq emas: u kvant ob'ektlarining xatti-harakatlarini va boy-sferik yorug'lik haqidagi haqiqiy bilimlarni tavsiflaydi. Uning aqldan ozganligi haqida, kvant nazariyasining asosi faqat klassik ob'ektlar dunyosida mumkinligiga guvohlik bera oladiganlar. O'rnatilgan qo'llanilishi printsipi va o'rnatilgan Gödel teoremasiga o'xshab, bitta haqiqat boshqa haqiqatni to'ldiradi yoki haqiqatning tavsifini aniqlamoqchi bo'lsangiz ham, bu chalkashlikka olib keladi va "haqiqat" tushunchasi juda aniq bo'ladi.
Kvant mexanikasining Kopengagen talqini bilan bog'liq muammo shundaki, u ob'ektlarning sof kvantligini klassik ehtiyotkorlik yondashuvidan ajratib turadi, shuning uchun bunday talqin klassik taxminlarga o'xshaydi. Bu haqda V. A. Fok juda aniq yozgan edi: “Men kontseptsiyaning o'zini ... shunday talqin qilishni boshlaymanki, atom ob'ekti o'z-o'zidan, qat'iy ehtiyotkorlik shartlari ostida bo'lishi kerak edi. "Kvant lageri" tushunchasining bunday mutlaqlashuvi, ehtimol, paradokslarga olib keladi. Ushbu paradokslarni Nils Bor atom ob'ektlari uchun zarur vositachi klassik tarzda tavsiflanishi mumkin bo'lgan ehtiyot choralari ekanligini tushungan holda aniqlab berdi. (* Peredmova V. A. Fok P. Dirakning "Kvant mexanikasi tamoyillari" kitobidan oldin).
Kvant nazariyasining hozirgi holatida klassik fizikaga bosh egishning hojati yo'q va ilm-fandagi noqulay o'zgarishlarsiz so'nggi "aqldan ozgan g'oyalar" ga qaytishning hojati yo'q. Eski hutroga yangi sharob quyib, cheksiz yamoqlarni qo'yib bo'lmaydi - Everett natijalari va kvant nazariyasining boshqa yangi talqinlari (div. bundan keyin).
Shuni yodda tutish kerakki, eski fizikaning klassik ko'rinishlariga doimiy qarash dunyoqarashning tubdan o'zgarishiga - yangi paradigmaning qabul qilinishiga va imkonsiz va "tabiiyga qarshi" kvant yo'qolgan holatlarning asoslanishiga olib keladi. klassik fizikaning nazarida iziki, shunchaki ko'rinadigan - nomoddiy. Bundan tashqari, bunday tuzilmalar nazariy abstraktsiyalar yoki matematik belgilar emas, balki klassik jismlar bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan yangi "begona" haqiqatning elementlari. Bu erda biz "tana" lingvistik kontseptsiyasini soat oralig'ida mahalliylashtirilgan mohiyat sifatida, so'ngra barcha "tanasiz" ma'nolarda haqiqiy kvant ob'ektlari sifatida ta'kidlashimiz kerak!
Kvant nurini haqiqat sifatida talqin qilish to'g'rimi? Garchi bu sohada ovqatlanishning aniq turi mavjud bo'lmasa-da, endi ko'proq fiziklar ijobiy turga toraymoqda. Bundan tashqari, zamonaviy fiziklar klassik yorug'lik mumkin bo'lgan parallel chiroqlardan biri tomonidan ma'lumot olingandan keyingina paydo bo'lishini qadrlashadi.
Bunday holda, "klassik voqelik" kuzatuvchining xabardorligi natijasida hosil bo'lgan boy yorug'lik olamini proyeksiyalash orqali ham, kvant nuriga mumkin bo'lgan nuqtai nazardan qarash orqali ham namoyon bo'ladi. Kvant dunyosida barcha alternativalar ob'ektiv ravishda aniq.
Nazariy jihatdan g'alati murakkab tushunchalarni yaratadigan turli xil "muqobil imkoniyatlar" paydo bo'lishi uchun kvant darajasida "jismoniy haqiqat" ning sub'ektivligi haqida o'ylash men uchun muhimdir. Albatta, bunday kvant haqiqatini hisobga olgan holda, kvant nazariyasini hodisalarning parchalanishining hisoblash tartibi sifatida ko'rib chiqish mumkin, ammo men tubdan boshqacha nuqtai nazarga erishaman: haqiqat o'rtasidagi farq oddiy emas, har xil bo'ysunadi. nazariyalar, lekin haqiqatga teng emas.
Men bu yerda “obyektiv voqelik” tushunchasidan qochishga harakat qilaman, chunki kvant voqeligi, men ko‘rib turganimdek, g‘ayritabiiy “obyektivlik” ma’nolaridan tashqariga chiqadi – o‘zining mutlaq idealligi, inkorporealligi, ilohiyligi orqali emas. Siz faqat "ob'ektivlik" haqida Xudoning pozitsiyasidan gapirishingiz mumkin - xuddi totalitar aqlga da'vo qiladigan "haqiqat" haqida gapirishingiz mumkin.
Vidmovaning ob'ektivlik nuqtai nazari nafaqat relyativizmdan bexabar, balki, aksincha, u mahalliy bo'lmagan holatda joylashgan kvant tizimlarini va boshqa darajalarni o'z ichiga olgan ulkan yangi dunyolarning rivojlanishiga ochib beradi. tasavvuf, ezoterizm va sehr deb hisoblangan hodisalar. Gapirishdan oldin, Vidmova, boshqalar qatori, xuddi shu totalitar aqlga odatlangan.
Haqiqatning kvant kengayishi, shuningdek, bilimning mistik kengayishi bilishning boshqa, turli shakllarini, shu jumladan voqelikdagi kvant holatlari va ularning ilmiy yondashuv ob'ektlari bilan bog'liq muammolarini o'zaro to'ldiradi. Bular ma'rifatning ko'plab hodisalari, ravshanlik, ekstrasensor idrok etish, telepatiya, materializatsiya va dematerializatsiya, platsebo, ibodat terapiyasi, ruhiy va ezoterik amaliyotlardir.
Kvant haqiqatining asosiy tamoyillarining qisqacha kirish tavsifidan so'ng, "ichki ishlab chiqish" tafsilotlariga o'tamiz.

gastroguru 2017