Tsokoang mosebetsi le bohlokoa lona dipalopalo. Mefuta e meng ea mosebetsi e tsokoang le putlama lona

Sehlooho sena se e hlalosa e tsokoang mosebetsi le se bolelang le ho 'mele. Hape nahana ka ho sebelisa khopolo ena ka moralo oa Schrödinger abel.

Saense ka monyako oa sibolloa ha quantum fisiks

Lilemong tsa bo-ea leshome le metso e robong ka mor'a nako, bacha ba batla ho amahanya bophelo ba bona ho saense, ba ikutloe ba nyahame ka fisiks. pono eo e ne e le hore liketsahalo tsohle li se bulehileng le breakthroughs moholo sebakeng sena a ke ke a li entseng. Hona joale, ho sa tsotellehe botlalo bonahala eka tsebo ea motho, ka tsela e tšoanang ho re ha ho motho tla iteta sefuba. Hobane hangata ho joalo: lipono tse makatsang kapa e le hantle a bolela esale pele theoretically, empa batho ba u se ke ua ba le e lekaneng ea botekgeniki le theknoloji matla, ho paka kapa hanyetse bona. Mohlala, Einstein a bolela esale pele maqhubu a khoheli fetang lekholo tse fetileng, empa ho bontša hore o teng bona ea e-ba khoneha feela selemong se fetileng. Ena e sebetsa ho le lefatseng la tsa likaroloana subatomic (ke hore, o sebetsang ho bona e le ntho e kang mosebetsi tsokoang): Le hoja bo-rasaense ba ke ke ba utloisisa hore mohaho rarahaneng ea athomo ea, ba ne ba ho sa hlokahale hore ho ithuta boitšoaro ba lintho joalo tse nyenyane.

Spectra le Photo

The peleka ntshetsopeleng ya quantum fisiks, e ne e le ho hōla ha tsebo ho nka lifoto. Ho fihlela mathoasong a lekholo la mashome a mabeli e ne e le mosebetsi oa imprinting litšoantšo boima, e telele le theko e phahameng: khamera e bekha mashome a dikilogeramo, 'me ea mohlala ne a lokela ho ema bakeng sa halofo ea hora le boemong bo tšoanang. Ho phaella moo, phoso ho honyenyane ho tšoarang boitjarong lipoleiti khalase a tlotsitsoeng ka khanya-nahanela emulsion, isang ho lahleheloa ke ha etsolloa ya tlhahisoleseding. Butle-butle, ha ho le jwalo, yuniti ho ba bonolo, ho pepesehela - tlase le ho e hatisetsa - tsohle phethahetse. Qetellong, ho ile ha khoneha ho fumana mefuta e fapaneng ya lintho tse fapaneng. Lumellane tabeng kapa lipotso a ileng a tsoha ka likhopolo pele ka sebōpeho sa spectra, 'me se ile sa hlahisa ea saense e ncha. Motheo bakeng sa tlhaloso thuto ea lipalo tsa boitšoaro ba sa microcosm tšepe phatsa tsokoang mosebetsi le lona Schrödinger abel.

Tsokoang-phatsa duality

Ka mor'a ho beha sebōpeho sa athomo sa, potso e ile ha hlaha: na ke hobane'ng ha elektrone se ke a oa ka khubung ea? Ha e le hantle, ho ea ka ditekanyo Maxwell o, ho fallela efe kapa efe qosoa phatsa hlahang ka lebaka leo ea lahleheloang matla. Haeba sena e ne e le nyeoe e 'ngoe bakeng sa dieleketerone ka liboto le, bokahohle tsebahalang li bile teng ka nako e telele. Hopola, sepheo sa rōna ke e tsokoang mosebetsi le kutloisiso ea lona dipalopalo.

Eitse ho pholosa ba bohlale le bo-rasaense conjecture: likaroloana tsa motheo ka bobeli maqhubu 'me likaroloana (nyenyane). thepa tsa bona hape ke boima ba 'mele oa botsitso, le wavelength ya maqhubu a ea. Ho feta moo, ka lebaka la ho ba teng ha thepa tse peli lumellane neng e fumanweng e ncha mathomo litšobotsi tse phatsa.

E mong oa bona ke ho le thata ho ho a emela le ho ohla. Le lefatseng la tsa likaroloana tse nyenyane tse, quarks thepa tsena haholo hoo ba ba fuoa ba bang ba dihlooho hlollang: tatso, 'mala. Haeba 'mali a tla kopana le tsona bukeng ka nyenyenyane quantum, a ke a hopola: ha ba seo ba se bonahale ka chebo ea mahlo. Empa kamoo ho hlalosa boitšoaro ba joalo tsamaiso ea, moo likarolo tsohle na le sete e makatsang ea thepa? Karabo - ka karolo e tlang.

Schrödinger abel

Fumana boemo bo ka eo ho eona ho ke phatsa mathomo (foromo kakaretso le tsamaiso quantum) lumella abel tsa Erwin Schrödinger :

kea H [(d / bang dt) Ψ] = H ψ.

Matšoao ka abel ena ke tse latelang:

• H = H / 2 π, moo h - Planck kamehla.
• H - Hamiltonian opereitara bakeng matla kakaretso ea tsamaiso.
• Ψ - tshebediso e tsokoang.

Ke sa tšoaneng maemo a eo ho eona mosebetsi ona e fihlellwa, le maemo a ho ya ka mofuta oa likaroloana le masimo oo ho ka etsahala ho fumana molao oa boitšoaro ea tsamaiso.

Dikgopolo tsa quantum fisiks

A re ke 'mali ho etsa se phoso ho bonahala tsela e bonolo ea mantsoe a sebelisitsoeng ho eona. mantsoe ana le lipoleloana tse kang "ho opareita", "a tletse matla a", "unit trust seleng ea" - ka mantsoe a 'meleng. makgabane bona ke ho hlokahala hore ho bolela ka ho toba ka thoko, 'me li sebelisa libuka molemo. Ka mor'a moo, re fana ka tlhaloso e le mofuta o itseng oa mosebetsi tsokoang, empa sehlooho sena ke expository. Bakeng sa kutloisiso e batsi ea khopolo ena e ke ho hlokahala hore ho ithuta sethusathuto thuto ea lipalo ka boemo ba itseng.

tsokoang mosebetsi

Poleloana e reng lona thuto ea lipalo e leng oa mokgwa

| Ψ (sa t)> = ʃ Ψ (: x, 't) |: x> dx.

Elektrone e tsokoang mosebetsi, kapa tse ling tse leha e le efe sa mathomo phatsa e kamehla hlalositsoeng ke Segerike lengolo Ψ, kahoo ka linako tse ling e bitsoa psi mosebetsi.

Pele u lokela ho utloisisa hore mosebetsi wa itšetlehile ka hokahanyang tsohle le nako. Ie Ψ (: x, 't) - e ha e le hantle Ψ (x, _1, x, ₂ ...: x _{n g,'} t). Bohlokoa hlokomela, e le hokahanyang le itšetlehile ka tharollo ea Schrödinger abel.

Ka mor'a moo, u lokela ho hlalosa hore tlas'a |: x> e bua ka motheo vector tsa kgethile hokahanya tsamaiso. Ke hore, ho itšetlehile ka hore na ho hlokahala hore ho fumana botsitso kapa kgonego ya |: x> ke tsa mofuta o le | x, _1, x, _2, ...,: _x-n>. Ho hlakile hore, n g e tla boela itšetleha ka vector bonyane ba tsamaiso kgethile motheo oa. Ke hore, ka tloaelehileng sebaka tse tharo-tlhakore, n g = 3. Ho 'mali untrained tla hlalosa hore diaekhone le tsena tsohle ho pota-index x, - e sa feela feshene, empa e itseng tshebetsong lipalo. Utloisise ntle dipalelo rarahaneng thuto ea lipalo ha ke a atleha, kahoo re ka tieo tšepo ea hore thahasella ba tla fumana moelelo.

Qetellong, ho hlokahala ho hlalosa hore Ψ (: x, 't) = <: x | ψ (sa t)>.

Mofuta 'meleng ea mosebetsi e tsokoang

Ho sa tsotellehe boleng motheo ea palo ena, o ile a ha e ka tlaase ea lipono tse makatsang kapa kgopolo. Se boleloang ke 'meleng ea mosebetsi e tsokoang e nang le disekwere moduleng wa hae ka botlalo. moralo le shebahala e kang ena:

| Ψ (x, _1, x, _{2, ...,: x n g, 't)} | ² = ω,

moo ω ke boleng ba kgonego segokanyipalo. Tabeng ea spectra discrete (sa tsoelang pele), boleng ena e ba boleng bo itlhahetse feela kgonego.

Ka lebaka la se boleloang ke 'meleng ea mosebetsi e tsokoang

Joalo kutloisiso e 'meleng e tebileng haholo liphello bakeng sa eohle ea lefatše quantum. Joalokaha ho hlakisoa ke melemo ea ω, le linaha tsohle tsa likaroloana tsa motheo fumana probabilistic Hue. Mohlala e totobetseng ka ho fetisisa - e ke kabo tlhaloganya sebaka sa maru elektrone ka orbitals pota khubung ea athomo.

Nka mefuta e 'meli ea dieleketerone ka liathomo tsa hybridization le diforomo tse sa rarahanang ka ho fetisisa ea leru:' s le leq. Maru pele mofuta ho ba le sebopeho chitja. Empa ha 'mali a hopola ho tloha libuka ka fisiks, elektrone maru a kamehla hlalosoa e le mofuta oa lesihla lerotho tsa lintlha, ho ena le ho feta ka boemong boreleli. Sena se bolela hore ka sebakeng se itseng ho tswa libaka ea mantlha ka etsahala ho ea kopana le s-elektrone. Leha ho le joalo, e nyenyane haufi-ufi le ho se hokae ho feta, kgonego sena ha lefela, ho ke ke feela tlaase ho moo. Ha sena se leq-dieleketerone ya ho theha le elektrone leru e tšoantšetsoa ke dumbbell batla tse sa hlakang. Ke hore, ho na le ke ena e rarahaneng holim'a tseo kgonego ya fumana e le elektrone e phahameng ka ho fetisisa. Empa hape haufi ho tswa ho ena "dumbbell" e le ho feta le kamano e haufi le ea mantlha ea monyetla joalo ha lefela.

The tlwaelegileng a ea mosebetsi e tsokoang

Ea bobeli e bolela hore ho hlokahala hore normalize mosebetsi tsokoang. Tlas'a tlwaelegileng a bua ka e joalo e "loketse" ea entsprechen itseng, eo e ka 'nete bakeng sa kamano e. Ha re nahana ka hokahanyang tlhaloganya sebaka, ka nako eo kgonego ya fumana e phatsa fanoeng (elektrone, ho etsa mohlala) e Bokahohle jwale lokela ho lekana le 1. Mokgwa wa ho Nahana ironed joalo:

ʃ _V Ψ * Ψ DV = 1.

Kahoo, molao oa paballo ea matla, haeba re batla elektrone ho khetheha, ho lokela ho ba ka ho feletseng ka sebaka sa fanoeng. Ho seng joalo rarolla Schrödinger abel feela ho ha e sa utloahale. Ha ho tsotellehe hore, ke phatsa ena ka hare naleli e kapa seqhenqha sebaka ho kena, e tlameha ebe kae-kae.

Hanyenyane ka holimo, re bolela hore e divariabole tse amang mosebetsi, ho na le ka 'na ba bao e seng tlhaloganya sebaka okamelang. Tabeng ena, tlwaelegileng a e phethahatsoa ka entsprechen tsohle ka eo mosebetsi e itšetlehile.

Instantaneous mokhatlo oa: le baeti ba fihlelang kapa Boemo?

Ka nyenyenyane quantum, le thuto ea lipalo arohile kutloisiso 'meleng e Hoa makatsa hore ebe e thata. Ka mohlala, quantum tsa Planck ile hlahiswa bakeng sa boiketlo ba poleloana e reng thuto ea lipalo tsa e 'ngoe ea ditekanyo ena. Joale molao-motheo oa ho discreteness tsa divariabole tse ngata le likhopolo (matla angular botsitso, tšimo) ke motheo oa ho atamela morao-rao ho ithuta microcosm ena. Ka Ψ hape ba le ikhanyetsa. Ho ea ka e mong oa Schrödinger abel, ho ka etsahala hore ka tekanyo ea puso quantum ea tsamaiso ea fetola mbalakaka. ketsahalo ena e ka tloaelo ho thoeng ke phokotso kapa oa ha mosebetsi e tsokoang. Ha sena se ka etsahala ha e le hantle, tsamaiso ea quantum ba khona ho fallela ka lebelo ke keng ba lekanngoa. Empa lebelo bakeng sa ho beha dintho tse bonahalang ea bokahohle ba rōna e immutable: ha ho letho le ka tsamaea ka potlako ho feta khanya. ketsahalo ena e tlalehiloeng e-s'o ka, empa ho fihlela joale o ile a hlōleha ho hanyetsa khopolo ea hae. Ha nako e ntse, mohlomong ikhanyetsa hona ho etsa qeto ea ka ka sesebelisoa thato ea botho hore e tla lokisa ntho e joalo, kapa ho na le qhekella thuto ea lipalo e tla ba ho hlōleha ha khopolo ena. Ho na le ke o etsa kgetho boraro: Batho ba bōpa e ketsahalo jwalo, empa tsamaiso ea letsatsi oela ya batho ba batsho lesoba maiketsetso.

E tsokoang mosebetsi ea tsamaiso multiparticle (athomo hydrogen)

Joalokaha re se re pheha khang ea ho pholletsa le sehlooho sena, psi-mosebetsi e hlalosa taba e phatsa mathomo. Leha ho le joalo, holim 'tlhahlobo atamela, e le athomo hydrogen e tšoanang le tsamaiso ea likaroloana tse peli feela (e mong mpe' me e mong o positive elektrone proton e). Wavefunctions tsa athomo hydrogen ka e le tse peli tse-phatsa kapa opareitara e sa segokanyipalo popeho o ile a hlalosa. matrices Tsena hase hantle sehlomathiso sa mosebetsi psi. Ho ena le hoo, ba ile ba bontša kgonego e lekanang ya ho fumana ho phatsa boemong mong le e 'ngoe. Ke habohlokoa ho hopola hore bothata e se e rarolloa feela 'mele e' meli ka nako e tšoanang. segokanyipalo popeho ho tshwanetseng ho lipara tsa likaroloana, empa ke ha khoneha hore tsamaiso ea eketsehileng tse rarahaneng, ho etsa mohlala ka ho itšoara 'mele tharo kapa ho feta. Ha e le hantle ena e ka amahanngoa tšoana hlollang pakeng tsa ho fetisisa nyenyenyane "kaba" le haholo "tšesaane" quantum fisiks. Kahoo, u se ke ua nahana hore hobane ho na le quantum nyenyenyane, ka fisiks tloaelehileng tsa likhopolo tse ncha ka a hlaha. Thahasellisang patiloe ka mor'a retelehelang ho e 'ngoe ea manipulations lipalo.