Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Mecanica cuantică » Predicțiile teoriei cuantice

Predicțiile teoriei cuantice

O caracteristică esențială a teoriei cuantice este că ea prezice exact cantitatea de cunoștințe posibile sau ignoranța stării fizice. Relațiile de incertitudine împiedică măsurarea cantităților particulare, de exemplu a poziției și a impulsului, simultan cu orice precizie dorită. Este această măsură non-clasică cea care joacă un rol central în teorie. Măsurarea conține întotdeauna o interacțiune a sistemului cu dispozitivul de măsurare clasic. Această interacțiune însăși nu este, de obicei, tratată în dinamica mecanicii cuantice. În schimb, rezultatul său face parte din structura axiomatică a teoriei. Cunoștințele complete despre o stare fizică pot fi obținute numai prin măsurarea unui set complet de observabile comutatoare. Această stare se dezvoltă apoi în funcție de dinamica respectivă într-un mod bine definit din punct de vedere matematic. Dar măsurătorile viitoare pot fi prezise doar în sensul unei probabilități, astfel încât cunoștințele viitoare ale sistemului vor fi limitate de incertitudini. Teoria cuantică ia în serios punctul în care știm doar ceva despre un sistem imediat după ce am efectuat o măsurătoare adecvată.

Formularea standard a mecanicii cuantice a unui sistem cu un număr finit de grade de libertate folosește o descriere a spațiului Hilbert, cu starea fizică descrisă de un vector Hilbert și variabilele fizice atribuite operatorilor auto-adjuncți definiți prin relațiile comutatoare. Ele conțin planul constant al lui Planck, un indicator caracteristic deoarece comutatorul de bază dintre poziție și moment, pe care se bazează abordarea hamiltoniană, este de dimensiunea unei acțiuni.

Teoria cuantică a sistemelor cu un număr infinit de grade de libertate precum câmpurile (ca de exemplu câmpul electromagnetic) se bazează în esență pe aceleași idei și este formulată ca o teorie a câmpului cuantic. Pentru câmpurile relativiste speciale întregul aparat mecanic cuantic poate fi formulat în conformitate cu cerințele relativității speciale. Ca parte a teoriei câmpului cuantic, se pot descrie în mod corespunzător interacțiunile dintre sistemele de particule cu posibilități de creare și anihilare a particulelor.

În ceea ce privește formalismul, nu există o principală distincție între „materie” și „interacțiune”. Pentru electronii care interacționează electromagnetic, de exemplu, câmpul Dirac și câmpul Maxwell trebuie să fie cuantificate. Nicăieri în cadrul schemei teoretice cuantice nu există interacțiuni, substanțe sau sisteme fizice în general, care sunt excluse din cuantizare. Aceasta este din nou o pretenție totală, de natură diferită, dar de egalitate totală și universalitate. Aproximativ, faptul că nu există nicio fizică fără măsurare implică faptul că nu există nicio fizică fără cuantizare, impunând forma mecanică cuantică și dinamica.

În mod tradițional, domeniul aplicării teoriei cuantice este microfizica, dar există, de asemenea, fenomene cuantice macroscopice importante de laborator, cum ar fi superconductivitatea și superfluiditatea.

Sursa: Jürgen Audretsch, Quantum Gravity and the Structure of Scientific Revolutions

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *