ఫిలాసఫీ మరియు క్వాంటం ఫిజిక్స్. డమ్మీస్ కోసం క్వాంటం ఫిజిక్స్: సాధారణ పదాలలో సారాంశం

నా అవమానానికి, నేను ఈ వ్యక్తీకరణను విన్నానని అంగీకరించాలనుకుంటున్నాను, కానీ దాని అర్థం ఏమిటో లేదా అది ఏ అంశంపై ఉపయోగించబడిందో కూడా తెలియదు. ఈ పిల్లి గురించి నేను ఇంటర్నెట్‌లో చదివిన వాటిని మీకు చెప్తాను... -

« ష్రోడింగర్ పిల్లి“- ఇది నోబెల్ బహుమతి గ్రహీత కూడా అయిన ప్రసిద్ధ ఆస్ట్రియన్ సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఎర్విన్ ష్రోడింగర్ యొక్క ప్రసిద్ధ ఆలోచనా ప్రయోగం పేరు. ఈ కల్పిత ప్రయోగం సహాయంతో, శాస్త్రవేత్త సబ్‌టామిక్ సిస్టమ్స్ నుండి మాక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్‌లకు మారడంలో క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క అసంపూర్ణతను చూపించాలనుకున్నాడు.

ఎర్విన్ ష్రోడింగర్ యొక్క అసలు వ్యాసం 1935లో ప్రచురించబడింది. దీనిలో, ప్రయోగం ఉపయోగించి లేదా వ్యక్తిగతీకరించడం కూడా వివరించబడింది:

మీరు చాలా బుర్లేస్క్ ఉన్న కేసులను కూడా నిర్మించవచ్చు. కింది డయాబోలికల్ మెషీన్‌తో కొన్ని పిల్లిని స్టీల్ చాంబర్‌లో బంధించనివ్వండి (ఇది పిల్లి జోక్యంతో సంబంధం లేకుండా ఉండాలి): గీగర్ కౌంటర్‌లో చాలా చిన్న మొత్తంలో రేడియోధార్మిక పదార్థం ఉంటుంది, ఒక గంటలో ఒక అణువు మాత్రమే క్షీణించగలదు, కానీ అదే ఎక్కువగా అది విచ్ఛిన్నం కాకపోవచ్చు; ఇది జరిగితే, రీడింగ్ ట్యూబ్ డిస్చార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు రిలే సక్రియం చేయబడుతుంది, సుత్తిని విడుదల చేస్తుంది, ఇది ఫ్లాస్క్‌ను హైడ్రోసియానిక్ యాసిడ్‌తో విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.

మనం ఈ మొత్తం వ్యవస్థను ఒక గంట పాటు వదిలేస్తే, ఈ సమయం తరువాత, అణువు విచ్ఛిన్నం కాకుండా ఉన్నంత వరకు పిల్లి సజీవంగా ఉంటుందని మనం చెప్పగలం. అణువు యొక్క మొట్టమొదటి విచ్ఛిన్నం పిల్లికి విషం కలిగిస్తుంది. మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క psi-ఫంక్షన్ దీన్ని సమాన భాగాలుగా జీవించి ఉన్న మరియు చనిపోయిన పిల్లిని (క్షమించండి వ్యక్తీకరణ) కలపడం లేదా స్మెర్ చేయడం ద్వారా వ్యక్తపరుస్తుంది. అటువంటి సందర్భాలలో విలక్షణమైనది ఏమిటంటే, వాస్తవానికి పరమాణు ప్రపంచానికి పరిమితం చేయబడిన అనిశ్చితి స్థూల అనిశ్చితిగా రూపాంతరం చెందుతుంది, ఇది ప్రత్యక్ష పరిశీలన ద్వారా తొలగించబడుతుంది. ఇది వాస్తవికతను ప్రతిబింబించేలా "బ్లర్ మోడల్"ని అమాయకంగా అంగీకరించకుండా నిరోధిస్తుంది. దీని అర్థం అస్పష్టంగా లేదా విరుద్ధమైనది కాదు. అస్పష్టమైన లేదా ఫోకస్ లేని ఫోటో మరియు మేఘాలు లేదా పొగమంచు ఫోటో మధ్య వ్యత్యాసం ఉంది.

వేరే పదాల్లో:

1. ఒక పెట్టె మరియు పిల్లి ఉంది. పెట్టెలో రేడియోధార్మిక పరమాణు కేంద్రకం మరియు విషపూరిత వాయువు కంటైనర్‌ను కలిగి ఉండే యంత్రాంగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. 1 గంటలో అణు క్షయం సంభావ్యత 50% ఉండేలా ప్రయోగాత్మక పారామితులు ఎంపిక చేయబడ్డాయి. న్యూక్లియస్ విచ్ఛిన్నమైతే, గ్యాస్ కంటైనర్ తెరుచుకుంటుంది మరియు పిల్లి చనిపోతుంది. న్యూక్లియస్ క్షీణించకపోతే, పిల్లి సజీవంగా ఉంటుంది.
2. మేము పిల్లిని ఒక పెట్టెలో మూసివేసి, ఒక గంట వేచి ఉండండి మరియు ప్రశ్న అడగండి: పిల్లి సజీవంగా ఉందా లేదా చనిపోయిందా?
3. క్వాంటం మెకానిక్స్ పరమాణు కేంద్రకం (అందువలన పిల్లి) ఏకకాలంలో సాధ్యమయ్యే అన్ని స్థితులలో ఉందని చెప్పినట్లు అనిపిస్తుంది (క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ చూడండి). మేము పెట్టెను తెరవడానికి ముందు, క్యాట్-కోర్ వ్యవస్థ 50% సంభావ్యతతో “న్యూక్లియస్ కుళ్ళిపోయింది, పిల్లి చనిపోయింది” మరియు “న్యూక్లియస్ కుళ్ళిపోలేదు, పిల్లి సజీవంగా ఉంది” అనే స్థితిలో ఉంది. 50% సంభావ్యత. పెట్టెలో కూర్చున్న పిల్లి ఒకే సమయంలో సజీవంగా మరియు చనిపోయినట్లు తేలింది.
4. ఆధునిక కోపెన్‌హాగన్ వివరణ ప్రకారం, పిల్లి ఎటువంటి మధ్యంతర స్థితి లేకుండా సజీవంగా/చనిపోయి ఉంది. మరియు న్యూక్లియస్ యొక్క క్షయం స్థితి యొక్క ఎంపిక పెట్టెను తెరిచే సమయంలో కాదు, న్యూక్లియస్ డిటెక్టర్‌లోకి ప్రవేశించినప్పుడు కూడా జరుగుతుంది. ఎందుకంటే "క్యాట్-డిటెక్టర్-న్యూక్లియస్" వ్యవస్థ యొక్క వేవ్ ఫంక్షన్ తగ్గింపు బాక్స్ యొక్క మానవ పరిశీలకుడితో సంబంధం కలిగి ఉండదు, కానీ న్యూక్లియస్ యొక్క డిటెక్టర్-అబ్జర్వర్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

క్వాంటం మెకానిక్స్ ప్రకారం, పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం గమనించబడకపోతే, దాని స్థితి రెండు రాష్ట్రాల మిశ్రమంతో వర్ణించబడుతుంది - క్షీణించిన కేంద్రకం మరియు క్షీణించని కేంద్రకం, కాబట్టి, ఒక పిల్లి పెట్టెలో కూర్చుని అణువు యొక్క కేంద్రకాన్ని వ్యక్తీకరిస్తుంది. ఒకే సమయంలో సజీవంగా మరియు చనిపోయాడు. పెట్టె తెరిచినట్లయితే, అప్పుడు ప్రయోగాత్మకుడు ఒక నిర్దిష్ట స్థితిని మాత్రమే చూడగలడు - "కేంద్రకం క్షీణించింది, పిల్లి చనిపోయింది" లేదా "న్యూక్లియస్ కుళ్ళిపోలేదు, పిల్లి సజీవంగా ఉంది."

మానవ భాషలో సారాంశం: ష్రోడింగర్ యొక్క ప్రయోగం, క్వాంటం మెకానిక్స్ దృష్ట్యా, పిల్లి సజీవంగా ఉంది మరియు చనిపోయింది, అది ఉండదని చూపించింది. అందువల్ల, క్వాంటం మెకానిక్స్ గణనీయమైన లోపాలను కలిగి ఉంది.

ప్రశ్న: ఒక వ్యవస్థ రెండు రాష్ట్రాల మిశ్రమంగా ఉనికిని నిలిపివేసి, ఒక నిర్దిష్టమైనదాన్ని ఎప్పుడు ఎంచుకుంటుంది? తరంగ పనితీరు ఏ పరిస్థితులలో కూలిపోతుందో సూచించే కొన్ని నియమాలు లేకుండా క్వాంటం మెకానిక్స్ అసంపూర్ణంగా ఉందని మరియు పిల్లి చనిపోతుంది లేదా సజీవంగా ఉంటుంది, కానీ రెండింటి మిశ్రమంగా నిలిచిపోతుందని చూపించడం ప్రయోగం యొక్క ఉద్దేశ్యం. పిల్లి సజీవంగా లేదా చనిపోయినట్లు స్పష్టంగా ఉన్నందున (జీవితానికి మరియు మరణానికి మధ్య మధ్యస్థ స్థితి లేదు), ఇది పరమాణు కేంద్రకానికి సమానంగా ఉంటుంది. ఇది తప్పనిసరిగా క్షీణించిన లేదా క్షీణించని ().

ష్రోడింగర్ యొక్క ఆలోచనా ప్రయోగానికి మరొక ఇటీవలి వివరణ ఏమిటంటే, బిగ్ బ్యాంగ్ థియరీ యొక్క హీరో షెల్డన్ కూపర్ తన తక్కువ చదువుకోని పొరుగు పెన్నీకి చెప్పిన కథ. షెల్డన్ కథలోని అంశం ఏమిటంటే, ష్రోడింగర్ పిల్లి భావనను మానవ సంబంధాలకు అన్వయించవచ్చు. ఒక పురుషుడు మరియు స్త్రీ మధ్య ఏమి జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి, వారి మధ్య ఎలాంటి సంబంధం ఉంది: మంచి లేదా చెడు, మీరు పెట్టెను తెరవాలి. అప్పటి వరకు, సంబంధం మంచి మరియు చెడు రెండూ.

షెల్డన్ మరియు పెనియా మధ్య జరిగిన ఈ బిగ్ బ్యాంగ్ థియరీ మార్పిడికి సంబంధించిన వీడియో క్లిప్ క్రింద ఉంది.

క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క ప్రధాన వైరుధ్యాన్ని వివరించడానికి ష్రోడింగర్ యొక్క దృష్టాంతం ఉత్తమ ఉదాహరణ: దాని చట్టాల ప్రకారం, ఎలక్ట్రాన్లు, ఫోటాన్లు మరియు పరమాణువులు వంటి కణాలు ఒకే సమయంలో రెండు స్థితులలో ఉంటాయి ("సజీవంగా" మరియు "చనిపోయిన", మీరు గుర్తుంచుకుంటే దీర్ఘ బాధ పిల్లి). ఈ రాష్ట్రాలు అంటారు.

అర్కాన్సాస్ విశ్వవిద్యాలయం (అర్కాన్సాస్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ) నుండి అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఆర్ట్ హాబ్సన్ () ఈ పారడాక్స్‌కు తన పరిష్కారాన్ని ప్రతిపాదించారు.

“క్వాంటం ఫిజిక్స్‌లో కొలతలు గీగర్ కౌంటర్ వంటి కొన్ని మాక్రోస్కోపిక్ పరికరాల ఆపరేషన్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి, దీని సహాయంతో మైక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్స్ - అణువులు, ఫోటాన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రాన్‌ల క్వాంటం స్థితి నిర్ణయించబడుతుంది. మీరు సిస్టమ్ యొక్క రెండు వేర్వేరు స్థితులను గుర్తించే కొన్ని స్థూల పరికరానికి మైక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్ (కణం)ని కనెక్ట్ చేస్తే, ఆ పరికరం (గీగర్ కౌంటర్, ఉదాహరణకు) క్వాంటం చిక్కుల్లోకి వెళ్లి రెండుగా గుర్తించబడుతుందని క్వాంటం సిద్ధాంతం సూచిస్తుంది. అదే సమయంలో సూపర్‌పోజిషన్‌లు. అయితే, ఈ దృగ్విషయాన్ని ప్రత్యక్షంగా గమనించడం అసాధ్యం, ఇది ఆమోదయోగ్యం కాదు, ”అని భౌతిక శాస్త్రవేత్త చెప్పారు.

ష్రోడింగర్ యొక్క పారడాక్స్‌లో, పిల్లి ఒక స్థూల పరికరం పాత్రను పోషిస్తుంది, గీగర్ కౌంటర్, రేడియోధార్మిక కేంద్రకంతో అనుసంధానించబడి ఆ కేంద్రకం యొక్క క్షయం లేదా "నాన్-క్షీణత" స్థితిని గుర్తించడానికి. ఈ సందర్భంలో, జీవించి ఉన్న పిల్లి "నాన్-క్షీణత" యొక్క సూచికగా ఉంటుంది మరియు చనిపోయిన పిల్లి క్షయం యొక్క సూచికగా ఉంటుంది. కానీ క్వాంటం సిద్ధాంతం ప్రకారం, పిల్లి, న్యూక్లియస్ లాగా, జీవితం మరియు మరణం యొక్క రెండు సూపర్ పొజిషన్లలో ఉండాలి.

బదులుగా, భౌతిక శాస్త్రవేత్త ప్రకారం, పిల్లి యొక్క క్వాంటం స్థితి అణువు యొక్క స్థితితో చిక్కుకోవాలి, అంటే అవి ఒకదానితో ఒకటి "నాన్‌లోకల్ రిలేషన్‌షిప్"లో ఉన్నాయి. అంటే, చిక్కుకున్న వస్తువులలో ఒకదాని స్థితి అకస్మాత్తుగా వ్యతిరేక స్థితికి మారినట్లయితే, దాని జత యొక్క స్థితి కూడా మారుతుంది, అవి ఒకదానికొకటి ఎంత దూరంలో ఉన్నా. అలా చేయడం ద్వారా, హాబ్సన్ ఈ క్వాంటం సిద్ధాంతాన్ని సూచిస్తాడు.

"క్వాంటం ఎంటాంగిల్మెంట్ సిద్ధాంతం గురించి అత్యంత ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, రెండు కణాల స్థితిలో మార్పు తక్షణమే సంభవిస్తుంది: కాంతి లేదా విద్యుదయస్కాంత సంకేతం ఒక వ్యవస్థ నుండి మరొక వ్యవస్థకు సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి సమయం ఉండదు. కాబట్టి మీరు వాటి మధ్య దూరం ఎంత ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, స్థలం ద్వారా రెండు భాగాలుగా విభజించబడిన ఒక వస్తువు అని మీరు చెప్పవచ్చు, ”అని హాబ్సన్ వివరించాడు.

ష్రోడింగర్ యొక్క పిల్లి ఇప్పుడు సజీవంగా లేదు మరియు అదే సమయంలో చనిపోయింది. విచ్ఛిన్నం జరిగితే అతను చనిపోయాడు, మరియు విచ్ఛిన్నం జరగకపోతే జీవించి ఉంటాడు.

ఈ పారడాక్స్‌కు సారూప్య పరిష్కారాలను గత ముప్పై సంవత్సరాలలో మరో మూడు శాస్త్రవేత్తల సమూహాలు ప్రతిపాదించాయి, అయితే అవి తీవ్రంగా పరిగణించబడలేదు మరియు విస్తృత శాస్త్రీయ సర్కిల్‌లలో గుర్తించబడలేదు. క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క వైరుధ్యాలకు పరిష్కారం, కనీసం సిద్ధాంతపరంగా, దాని లోతైన అవగాహనకు ఖచ్చితంగా అవసరమని హాబ్సన్ చెప్పారు.

ష్రోడింగర్

అయితే ఇటీవలే, గురుత్వాకర్షణ శక్తి స్క్రోడింజర్స్ పిల్లిని ఎలా చంపుతుందో వివరించారు, కానీ ఇది మరింత క్లిష్టంగా ఉంది...-

నియమం ప్రకారం, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు రేణువుల ప్రపంచంలో సూపర్‌పొజిషన్ సాధ్యమవుతుందనే దృగ్విషయాన్ని వివరిస్తారు, కానీ పిల్లులు లేదా ఇతర స్థూల-వస్తువులతో, పర్యావరణం నుండి జోక్యం చేసుకోవడం అసాధ్యం. ఒక క్వాంటం వస్తువు ఒక క్షేత్రం గుండా వెళుతున్నప్పుడు లేదా యాదృచ్ఛిక కణాలతో సంకర్షణ చెందుతున్నప్పుడు, అది వెంటనే ఒక స్థితిని ఊహిస్తుంది - అది కొలవబడినట్లుగా. శాస్త్రవేత్తలు విశ్వసించినట్లుగా, సూపర్‌పొజిషన్ ఎలా నాశనం అవుతుంది.

ఇతర కణాలు మరియు క్షేత్రాలతో పరస్పర చర్యల నుండి సూపర్‌పొజిషన్ స్థితిలో ఉన్న స్థూల-వస్తువును వేరుచేయడం ఏదో ఒకవిధంగా సాధ్యమైనప్పటికీ, అది త్వరగా లేదా తరువాత ఒకే స్థితిని తీసుకుంటుంది. భూమి యొక్క ఉపరితలంపై సంభవించే ప్రక్రియలకు కనీసం ఇది నిజం.

“ఇంటర్స్టెల్లార్ స్పేస్‌లో ఎక్కడో, బహుశా పిల్లికి అవకాశం ఉంటుంది, కానీ భూమిపై లేదా ఏదైనా గ్రహం దగ్గర ఇది చాలా అసంభవం. మరియు దీనికి కారణం గురుత్వాకర్షణ" అని హార్వర్డ్-స్మిత్సోనియన్ సెంటర్ ఫర్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ నుండి కొత్త అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత ఇగోర్ పికోవ్స్కీ () వివరించారు.

వియన్నా విశ్వవిద్యాలయం నుండి పికోవ్స్కీ మరియు అతని సహచరులు గురుత్వాకర్షణ స్థూల-వస్తువుల క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్‌లపై విధ్వంసక ప్రభావాన్ని చూపుతుందని వాదించారు, అందువల్ల మేము స్థూల ప్రపంచంలో ఇలాంటి దృగ్విషయాలను గమనించలేము. కొత్త పరికల్పన యొక్క ప్రాథమిక భావన, మార్గం ద్వారా, చలన చిత్రం "ఇంటర్స్టెల్లార్" లో ఉంది.

ఐన్స్టీన్ యొక్క సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతం ప్రకారం చాలా భారీ వస్తువు దాని చుట్టూ అంతరిక్ష సమయాన్ని వంచుతుంది. చిన్న స్థాయిలో పరిస్థితిని పరిశీలిస్తే, భూమి యొక్క ఉపరితలం దగ్గర ఉంచిన అణువు కోసం, మన గ్రహం యొక్క కక్ష్యలో ఉన్నదాని కంటే సమయం కొంత నెమ్మదిగా గడిచిపోతుందని మనం చెప్పగలం.

స్పేస్-టైమ్‌పై గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం కారణంగా, ఈ ప్రభావంతో ప్రభావితమైన అణువు దాని స్థానంలో విచలనాన్ని అనుభవిస్తుంది. మరియు ఇది, దాని అంతర్గత శక్తిని ప్రభావితం చేయాలి - కాలక్రమేణా మారే అణువులోని కణాల కంపనాలు. ఒక అణువును రెండు స్థానాల క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ స్థితిలోకి ప్రవేశపెట్టినట్లయితే, స్థానం మరియు అంతర్గత శక్తి మధ్య సంబంధం త్వరలో అణువును అంతరిక్షంలో ఉన్న రెండు స్థానాల్లో ఒకదానిని మాత్రమే "ఎంచుకోవడానికి" బలవంతం చేస్తుంది.

"చాలా సందర్భాలలో, డీకోహెరెన్స్ యొక్క దృగ్విషయం బాహ్య ప్రభావంతో ముడిపడి ఉంటుంది, అయితే ఈ సందర్భంలో, కణాల అంతర్గత కంపనం అణువు యొక్క కదలికతో సంకర్షణ చెందుతుంది" అని పికోవ్స్కీ వివరించాడు.

ఈ ప్రభావం ఇంకా గమనించబడలేదు ఎందుకంటే అయస్కాంత క్షేత్రాలు, ఉష్ణ వికిరణం మరియు కంపనాలు వంటి ఇతర డీకోహెరెన్స్ మూలాలు సాధారణంగా చాలా బలంగా ఉంటాయి, దీని వలన గురుత్వాకర్షణ చాలా కాలం ముందు క్వాంటం వ్యవస్థలు నాశనం అవుతాయి. కానీ ప్రయోగాత్మకులు పరికల్పనను పరీక్షించడానికి ప్రయత్నిస్తారు.

క్వాంటం వ్యవస్థలను నాశనం చేయడానికి గురుత్వాకర్షణ సామర్థ్యాన్ని పరీక్షించడానికి కూడా ఇదే విధమైన సెటప్ ఉపయోగించబడుతుంది. దీన్ని చేయడానికి, నిలువు మరియు క్షితిజ సమాంతర ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌లను పోల్చడం అవసరం: మొదటిది, మార్గం యొక్క వివిధ “ఎత్తుల” వద్ద సమయ విస్తరణ కారణంగా సూపర్‌పొజిషన్ త్వరలో అదృశ్యమవుతుంది, రెండవది, క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ అలాగే ఉండవచ్చు.

మూలాలు

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0% B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

ఇక్కడ కొంచెం ఎక్కువ నకిలీ-శాస్త్రీయమైనది: ఉదాహరణకు, మరియు ఇక్కడ. మీకు ఇంకా తెలియకపోతే, దాని గురించి మరియు దాని గురించి చదవండి. మరియు మేము ఏమి కనుగొంటాము

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్(కోహెరెంట్ సూపర్‌పొజిషన్) - క్లాసికల్ దృక్కోణం నుండి ఏకకాలంలో గ్రహించలేని రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్; ఇది ప్రత్యామ్నాయ (పరస్పర ప్రత్యేకమైన) రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్. రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్‌ల ఉనికి సూత్రాన్ని సాధారణంగా క్వాంటం మెకానిక్స్ సందర్భంలో అంటారు. సూపర్ పొజిషన్ సూత్రం.

క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో వేవ్ ఫంక్షన్‌ల కోసం అన్ని సమీకరణాలు (ఉదాహరణకు, ష్రోడింగర్ సమీకరణం) లీనియర్‌గా ఉండాలి అనే సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం నుండి కూడా ఇది అనుసరిస్తుంది.

ఏదైనా గమనించదగిన పరిమాణం (ఉదాహరణకు, ఒక కణం యొక్క స్థానం, మొమెంటం లేదా శక్తి) అనేది ఈ ఆపరేటర్ యొక్క నిర్దిష్ట ఈజెన్‌స్టేట్‌కు సంబంధించిన హెర్మిటియన్ లీనియర్ ఆపరేటర్ యొక్క ఈజెన్‌వాల్యూ, అంటే, ఒక నిర్దిష్ట వేవ్ ఫంక్షన్, తగ్గించబడిన ఆపరేటర్ యొక్క చర్య. ఒక సంఖ్యతో గుణించడం - ఈజెన్‌వాల్యూ. రెండు వేవ్ ఫంక్షన్ల యొక్క సరళ కలయిక - ఆపరేటర్ ఈజెన్‌స్టేట్స్ - సిస్టమ్ యొక్క వాస్తవ భౌతిక స్థితిని కూడా వివరిస్తుంది. ఏదేమైనా, అటువంటి వ్యవస్థ కోసం గమనించిన పరిమాణం ఇకపై నిర్దిష్ట విలువను కలిగి ఉండదు మరియు కొలత ఫలితంగా రెండు విలువలలో ఒకటి ప్రాతిపదికగా పనిచేసే కోఎఫీషియంట్స్ (యాంప్లిట్యూడ్స్) యొక్క వర్గాల ద్వారా నిర్ణయించబడిన సంభావ్యతతో పొందబడుతుంది. సరళ కలయికలోకి ప్రవేశించండి. (వాస్తవానికి, వ్యవస్థ యొక్క వేవ్ ఫంక్షన్ అనేది రెండు కంటే ఎక్కువ బేసిస్ స్టేట్స్ యొక్క సరళ కలయికగా ఉంటుంది, వాటిలో అనంతమైన సంఖ్య వరకు ఉంటుంది).

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క ముఖ్యమైన పరిణామాలు వివిధ జోక్య ప్రభావాలు (యంగ్ యొక్క ప్రయోగం, విక్షేపణ పద్ధతులు చూడండి), మరియు మిశ్రమ వ్యవస్థల కోసం, చిక్కుబడ్డ స్థితులు.

స్థూల పరిశీలకుని కోణం నుండి క్వాంటం మెకానికల్ వస్తువుల యొక్క విరుద్ధమైన ప్రవర్తనకు ఒక ప్రముఖ ఉదాహరణ ష్రోడింగర్ యొక్క పిల్లి, ఇది జీవించి ఉన్న మరియు చనిపోయిన పిల్లి యొక్క క్వాంటం సూపర్‌పోజిషన్‌ను సూచిస్తుంది. అయినప్పటికీ, మాక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్‌లకు సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం (అలాగే సాధారణంగా క్వాంటం మెకానిక్స్) యొక్క వర్తింపు గురించి ఖచ్చితంగా ఏమీ తెలియదు.

గణిత సూత్రీకరణ యొక్క సారూప్యత ఉన్నప్పటికీ, క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ ("వేవ్ ఫంక్షన్‌ల" యొక్క సూపర్‌పొజిషన్), సాధారణ తరంగ దృగ్విషయం (క్షేత్రాలు) కోసం సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రంతో గందరగోళం చెందకూడదు. క్వాంటం స్థితులను జోడించే సామర్థ్యం ఏదైనా భౌతిక వ్యవస్థల సరళతను నిర్ణయించదు. సూపర్ పొజిషన్ పొలాలుఎందుకంటే, విద్యుదయస్కాంత కేస్ అంటే, ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ యొక్క రెండు వేర్వేరు స్థితుల నుండి ఒక విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క స్థితిని రెండు ఫోటాన్‌లతో చేయవచ్చు, ఇది ఒక సూపర్‌పొజిషన్ క్వాంటంచేయలేను. ఎ ఫీల్డ్వాక్యూమ్ స్థితి (సున్నా స్థితి) యొక్క సూపర్‌పొజిషన్ మరియు ఒక నిర్దిష్ట తరంగం వలె కాకుండా ఇప్పటికీ అదే తరంగా ఉంటుంది క్వాంటం 0- మరియు 1-ఫోటాన్ స్థితుల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్‌లు, అవి కొత్త రాష్ట్రాలు. లీనియర్ లేదా నాన్ లీనియర్ సమీకరణాల ద్వారా వివరించబడినా (అంటే, సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క ఫీల్డ్ సూత్రం చెల్లుబాటు అయ్యేదా కాదా) అనే దానితో సంబంధం లేకుండా క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ అటువంటి సిస్టమ్‌లకు వర్తించబడుతుంది. బోసాన్‌ల విషయంలో క్వాంటం మరియు ఫీల్డ్ సూపర్‌పొజిషన్‌ల మధ్య కనెక్షన్ కోసం బోస్-ఐన్‌స్టీన్ గణాంకాలను చూడండి.

అలాగే, క్వాంటం (కోహెరెంట్) సూపర్‌పొజిషన్‌ని మిక్స్డ్ స్టేట్స్ అని పిలవబడే వాటితో అయోమయం చేయకూడదు (డెన్సిటీ మ్యాట్రిక్స్ చూడండి) - “ఇన్‌కోహెరెంట్ సూపర్‌పొజిషన్”. ఇవి కూడా భిన్నమైన అంశాలు.

మీరు బహుశా చాలా సార్లు విని ఉంటారు క్వాంటం ఫిజిక్స్ మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క వివరించలేని రహస్యాల గురించి. దాని చట్టాలు ఆధ్యాత్మికతతో ఆకర్షితులవుతాయి మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కూడా వాటిని పూర్తిగా అర్థం చేసుకోలేరని అంగీకరిస్తారు. ఒక వైపు, ఈ చట్టాలను అర్థం చేసుకోవడం ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది, కానీ మరోవైపు, భౌతిక శాస్త్రంపై బహుళ-వాల్యూమ్ మరియు సంక్లిష్ట పుస్తకాలను చదవడానికి సమయం లేదు. నేను నిన్ను బాగా అర్థం చేసుకున్నాను, ఎందుకంటే నాకు జ్ఞానం మరియు సత్యం కోసం అన్వేషణ కూడా చాలా ఇష్టం, కానీ అన్ని పుస్తకాలకు తగినంత సమయం లేదు. మీరు ఒంటరిగా లేరు, చాలా మంది ఆసక్తిగల వ్యక్తులు సెర్చ్ బార్‌లో టైప్ చేస్తారు: “డమ్మీల కోసం క్వాంటం ఫిజిక్స్, డమ్మీస్ కోసం క్వాంటం మెకానిక్స్, ప్రారంభకులకు క్వాంటం ఫిజిక్స్, ప్రారంభకులకు క్వాంటం మెకానిక్స్, క్వాంటం ఫిజిక్స్ బేసిక్స్, క్వాంటం మెకానిక్స్ బేసిక్స్, క్వాంటం ఫిజిక్స్, పిల్లల కోసం క్వాంటం మెకానిక్స్ అంటే ఏమిటి". ఈ ప్రచురణ ఖచ్చితంగా మీ కోసమే.

క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు మరియు వైరుధ్యాలను మీరు అర్థం చేసుకుంటారు. వ్యాసం నుండి మీరు నేర్చుకుంటారు:

• క్వాంటం ఫిజిక్స్ మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ అంటే ఏమిటి?
• జోక్యం అంటే ఏమిటి?
• క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ (లేదా డమ్మీస్ కోసం క్వాంటం టెలిపోర్టేషన్) అంటే ఏమిటి? (వ్యాసం చూడండి)
• ష్రోడింగర్స్ క్యాట్ ఆలోచన ప్రయోగం అంటే ఏమిటి? (వ్యాసం చూడండి)

క్వాంటం మెకానిక్స్ అనేది క్వాంటం ఫిజిక్స్‌లో ఒక భాగం.

ఈ శాస్త్రాలను అర్థం చేసుకోవడం ఎందుకు చాలా కష్టం? సమాధానం చాలా సులభం: క్వాంటం ఫిజిక్స్ మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ (క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క భాగం) మైక్రోవరల్డ్ యొక్క చట్టాలను అధ్యయనం చేస్తాయి. మరియు ఈ చట్టాలు మన మాక్రోకోజమ్ యొక్క చట్టాల నుండి పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, మైక్రోకోజమ్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఫోటాన్‌లకు ఏమి జరుగుతుందో మనం ఊహించడం కష్టం.

స్థూల మరియు సూక్ష్మ ప్రపంచాల చట్టాల మధ్య వ్యత్యాసానికి ఉదాహరణ: మా మాక్రోవరల్డ్‌లో, మీరు 2 పెట్టెల్లో ఒకదానిలో బంతిని ఉంచినట్లయితే, వాటిలో ఒకటి ఖాళీగా ఉంటుంది మరియు మరొకటి బంతిని కలిగి ఉంటుంది. కానీ మైక్రోకోజమ్‌లో (బంతికి బదులు పరమాణువు ఉంటే), ఒక అణువు ఒకేసారి రెండు పెట్టెల్లో ఉంటుంది. ఇది చాలాసార్లు ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది. దీన్ని తలకు చుట్టుకోవడం కష్టం కాదా? కానీ మీరు వాస్తవాలతో వాదించలేరు.

ఇంకొక ఉదాహరణ.మీరు ఫాస్ట్ రేసింగ్ రెడ్ స్పోర్ట్స్ కారు యొక్క ఛాయాచిత్రాన్ని తీశారు మరియు ఫోటో సమయంలో కారు అంతరిక్షంలో అనేక పాయింట్ల వద్ద ఉన్నట్లుగా, ఫోటోలో మీరు అస్పష్టమైన క్షితిజ సమాంతర గీతను చూశారు. మీరు ఫోటోలో చూసినప్పటికీ, కారు అని మీరు ఇప్పటికీ ఖచ్చితంగా అనుకుంటున్నారు అంతరిక్షంలో ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో. సూక్ష్మ ప్రపంచంలో, ప్రతిదీ భిన్నంగా ఉంటుంది. పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం చుట్టూ తిరిగే ఎలక్ట్రాన్ నిజానికి తిప్పదు, కానీ గోళంలోని అన్ని పాయింట్ల వద్ద ఏకకాలంలో ఉందిఅణువు యొక్క కేంద్రకం చుట్టూ. మెత్తటి ఉన్ని యొక్క వదులుగా గాయపడిన బంతిలా. భౌతిక శాస్త్రంలో ఈ భావనను అంటారు "ఎలక్ట్రానిక్ క్లౌడ్" .

చరిత్రలోకి ఒక చిన్న విహారం. 1900లో జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మాక్స్ ప్లాంక్ వేడిచేసినప్పుడు లోహాలు ఎందుకు రంగు మారుతాయో గుర్తించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు శాస్త్రవేత్తలు మొదట క్వాంటం ప్రపంచం గురించి ఆలోచించారు. క్వాంటం అనే భావనను ప్రవేశపెట్టింది ఆయనే. అప్పటి వరకు కాంతి నిరంతరం ప్రయాణిస్తుందని శాస్త్రవేత్తలు భావించారు. ప్లాంక్ ఆవిష్కరణను సీరియస్‌గా తీసుకున్న మొదటి వ్యక్తి అప్పటికి తెలియని ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్. వెలుతురు కేవలం అల కాదని గ్రహించాడు. కొన్నిసార్లు అతను ఒక కణంలా ప్రవర్తిస్తాడు. కాంతిని భాగాలుగా, క్వాంటాలో విడుదల చేస్తారని కనుగొన్నందుకు ఐన్‌స్టీన్‌కు నోబెల్ బహుమతి లభించింది. కాంతి పరిమాణాన్ని ఫోటాన్ అంటారు ( ఫోటాన్, వికీపీడియా) .

క్వాంటం చట్టాలను సులభంగా అర్థం చేసుకోవడానికి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలుమరియు మెకానిక్స్ (వికీపీడియా), మనం ఒక కోణంలో, మనకు తెలిసిన శాస్త్రీయ భౌతిక శాస్త్ర నియమాల నుండి సంగ్రహించబడాలి. మరియు మీరు ఆలిస్ లాగా, కుందేలు రంధ్రంలోకి, వండర్ల్యాండ్‌లోకి ప్రవేశించినట్లు ఊహించుకోండి.

మరియు ఇక్కడ పిల్లలు మరియు పెద్దల కోసం ఒక కార్టూన్ ఉంది. 2 చీలికలు మరియు ఒక పరిశీలకునితో క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రయోగాన్ని వివరిస్తుంది. 5 నిమిషాలు మాత్రమే ఉంటుంది. మేము క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రశ్నలు మరియు భావనలలోకి ప్రవేశించే ముందు దీన్ని చూడండి.

డమ్మీస్ వీడియో కోసం క్వాంటం ఫిజిక్స్. కార్టూన్లో, పరిశీలకుడి "కన్ను" కు శ్రద్ద. ఇది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు తీవ్రమైన మిస్టరీగా మారింది.

జోక్యం అంటే ఏమిటి?

కార్టూన్ ప్రారంభంలో, ద్రవం యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి, తరంగాలు ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో చూపబడింది - చీలికలతో ఉన్న ప్లేట్ వెనుక స్క్రీన్‌పై ఏకాంతర చీకటి మరియు తేలికపాటి నిలువు చారలు కనిపిస్తాయి. మరియు వివిక్త కణాలు (ఉదాహరణకు, గులకరాళ్లు) ప్లేట్ వద్ద "షాట్" అయినప్పుడు, అవి 2 చీలికల ద్వారా ఎగురుతాయి మరియు నేరుగా చీలికలకు ఎదురుగా తెరపైకి వస్తాయి. మరియు వారు తెరపై 2 నిలువు చారలను మాత్రమే "డ్రా" చేస్తారు.

కాంతి జోక్యం- స్క్రీన్ అనేక ప్రత్యామ్నాయ ప్రకాశవంతమైన మరియు ముదురు నిలువు చారలను ప్రదర్శిస్తున్నప్పుడు ఇది కాంతి యొక్క "వేవ్" ప్రవర్తన. అలాగే ఈ నిలువు గీతలు జోక్యం నమూనా అని పిలుస్తారు.

మన మాక్రోకోజమ్‌లో, కాంతి తరంగంలా ప్రవర్తించడాన్ని మనం తరచుగా గమనిస్తాము. మీరు కొవ్వొత్తి ముందు మీ చేతిని ఉంచినట్లయితే, అప్పుడు గోడపై మీ చేతి నుండి స్పష్టమైన నీడ ఉండదు, కానీ అస్పష్టమైన ఆకృతులతో ఉంటుంది.

కాబట్టి, ఇది సంక్లిష్టమైనది కాదు! కాంతికి తరంగ స్వభావం ఉందని మరియు 2 స్లిట్‌లు కాంతితో ప్రకాశిస్తే, వాటి వెనుక ఉన్న స్క్రీన్‌పై మనం జోక్యం నమూనాను చూస్తామని ఇప్పుడు మనకు స్పష్టంగా అర్థమైంది. ఇప్పుడు 2వ ప్రయోగాన్ని చూద్దాం. ఇది ప్రసిద్ధ స్టెర్న్-గెర్లాచ్ ప్రయోగం (ఇది గత శతాబ్దం 20 వ దశకంలో జరిగింది).

కార్టూన్‌లో వివరించిన ఇన్‌స్టాలేషన్ కాంతితో ప్రకాశించలేదు, కానీ ఎలక్ట్రాన్‌లతో (వ్యక్తిగత కణాలుగా) "షాట్" చేయబడింది. తరువాత, గత శతాబ్దం ప్రారంభంలో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎలక్ట్రాన్లు పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక కణాలు మరియు తరంగ స్వభావాన్ని కలిగి ఉండకూడదని విశ్వసించారు, కానీ గులకరాళ్ళ మాదిరిగానే. అన్నింటికంటే, ఎలక్ట్రాన్లు పదార్థం యొక్క ప్రాథమిక కణాలు, సరియైనదా? అంటే, మీరు వాటిని గులకరాళ్ళ వంటి 2 స్లిట్‌లుగా "త్రో" చేస్తే, చీలికల వెనుక ఉన్న తెరపై మనం 2 నిలువు చారలను చూడాలి.

కానీ... ఫలితం మాత్రం అబ్బురపరిచింది. శాస్త్రవేత్తలు జోక్యం నమూనాను చూశారు - అనేక నిలువు చారలు. అంటే, కాంతి వంటి ఎలక్ట్రాన్లు కూడా తరంగ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు జోక్యం చేసుకోవచ్చు. మరోవైపు, కాంతి అనేది ఒక తరంగం మాత్రమే కాదు, ఒక కణం - ఫోటాన్ కూడా అని స్పష్టమైంది (వ్యాసం ప్రారంభంలో చారిత్రక నేపథ్యం నుండి, ఈ ఆవిష్కరణకు ఐన్స్టీన్ నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నాడని మేము తెలుసుకున్నాము) .

బహుశా మీకు గుర్తుండవచ్చు, పాఠశాలలో మేము భౌతిక శాస్త్రంలో చెప్పబడ్డాము "వేవ్-పార్టికల్ ద్వంద్వత్వం"? దీని అర్థం మనం మైక్రోకోజమ్ యొక్క చాలా చిన్న కణాల (అణువులు, ఎలక్ట్రాన్లు) గురించి మాట్లాడుతున్నప్పుడు, అప్పుడు అవి తరంగాలు మరియు కణాలు రెండూ

ఈ రోజు మీరు మరియు నేను చాలా తెలివిగా ఉన్నాము మరియు పైన వివరించిన 2 ప్రయోగాలు - ఎలక్ట్రాన్‌లతో కాల్చడం మరియు కాంతితో స్లిట్‌లను ప్రకాశింపజేయడం - ఒకే విషయం అని మేము అర్థం చేసుకున్నాము. ఎందుకంటే మనం స్లిట్ల వద్ద క్వాంటం కణాలను షూట్ చేస్తాము. కాంతి మరియు ఎలక్ట్రాన్లు రెండూ క్వాంటం స్వభావం కలిగి ఉన్నాయని, అవి రెండూ ఒకే సమయంలో తరంగాలు మరియు కణాలు అని ఇప్పుడు మనకు తెలుసు. మరియు 20 వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, ఈ ప్రయోగం యొక్క ఫలితాలు సంచలనం.

శ్రద్ధ! ఇప్పుడు మరింత సూక్ష్మమైన సమస్యకు వెళ్దాం.

మేము మా చీలికలపై ఫోటాన్ల (ఎలక్ట్రాన్లు) ప్రవాహాన్ని ప్రకాశిస్తాము మరియు స్క్రీన్‌పై చీలికల వెనుక ఒక జోక్యం నమూనా (నిలువు చారలు) చూస్తాము. ఇది స్పష్టంగా ఉంది. కానీ ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ స్లాట్ ద్వారా ఎలా ఎగురుతుందో చూడడానికి మాకు ఆసక్తి ఉంది.

బహుశా, ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఎడమ స్లాట్‌లోకి, మరొకటి కుడివైపుకి ఎగురుతుంది. అయితే స్లాట్‌లకు నేరుగా ఎదురుగా 2 నిలువు గీతలు తెరపై కనిపించాలి. జోక్యం నమూనా ఎందుకు సంభవిస్తుంది? బహుశా ఎలక్ట్రాన్లు స్లిట్ల ద్వారా ఎగిరిన తర్వాత తెరపై ఇప్పటికే ఒకదానితో ఒకటి సంకర్షణ చెందుతాయి. మరియు ఫలితం ఇలాంటి తరంగ నమూనా. మేము దీన్ని ఎలా ట్రాక్ చేయవచ్చు?

మేము ఎలక్ట్రాన్‌లను ఒక పుంజంలో కాకుండా ఒక సమయంలో విసిరేస్తాము. దానిని విసిరేద్దాం, వేచి ఉండండి, తదుపరిది విసిరేద్దాం. ఇప్పుడు ఎలక్ట్రాన్ ఒంటరిగా ఎగురుతున్నందున, అది ఇకపై స్క్రీన్‌పై ఇతర ఎలక్ట్రాన్‌లతో సంకర్షణ చెందదు. త్రో తర్వాత మేము ప్రతి ఎలక్ట్రాన్‌ను స్క్రీన్‌పై నమోదు చేస్తాము. ఒకటి లేదా రెండు, వాస్తవానికి, మాకు స్పష్టమైన చిత్రాన్ని "పెయింట్" చేయవు. కానీ మనం చాలా వాటిని ఒక్కొక్కటిగా స్లిట్‌లలోకి పంపినప్పుడు, మనం గమనించవచ్చు... ఓహ్ హార్రర్ - వారు మళ్లీ ఒక జోక్యం తరంగ నమూనాను "గీసారు"!

మేము మెల్లగా పిచ్చిగా మారడం ప్రారంభించాము. అన్నింటికంటే, స్లాట్‌లకు ఎదురుగా 2 నిలువు గీతలు ఉంటాయని మేము ఊహించాము! మేము ఒక సమయంలో ఫోటాన్‌లను విసిరినప్పుడు, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒకే సమయంలో 2 చీలికల గుండా వెళ్లి దానిలో జోక్యం చేసుకున్నట్లు తేలింది. అద్భుతం! ఈ దృగ్విషయాన్ని తదుపరి విభాగంలో వివరించడానికి తిరిగి వెళ్దాం.

స్పిన్ మరియు సూపర్‌పొజిషన్ అంటే ఏమిటి?

జోక్యం అంటే ఏమిటో ఇప్పుడు మనకు తెలుసు. ఇది సూక్ష్మ కణాల తరంగ ప్రవర్తన - ఫోటాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు, ఇతర సూక్ష్మ కణాలు (సరళత కోసం, వాటిని ఇక నుండి ఫోటాన్లు అని పిలుద్దాం).

ప్రయోగం ఫలితంగా, మేము 1 ఫోటాన్‌ను 2 చీలికలుగా విసిరినప్పుడు, అది ఒకేసారి రెండు చీలికల ద్వారా ఎగురుతున్నట్లు అనిపించిందని మేము గ్రహించాము. లేకపోతే, స్క్రీన్‌పై జోక్యం చేసుకునే విధానాన్ని మనం ఎలా వివరించగలం?

అయితే ఫోటాన్ ఒకే సమయంలో రెండు చీలికల గుండా ఎగురుతుందని మనం ఎలా ఊహించగలం? 2 ఎంపికలు ఉన్నాయి.

• 1వ ఎంపిక:ఒక ఫోటాన్, ఒక అల (నీటి వంటిది) అదే సమయంలో 2 చీలికల ద్వారా "తేలుతుంది"
• 2వ ఎంపిక:ఫోటాన్, ఒక కణం వలె, 2 పథాల వెంట ఏకకాలంలో ఎగురుతుంది (రెండు కాదు, కానీ ఒకేసారి)

సూత్రప్రాయంగా, ఈ ప్రకటనలు సమానంగా ఉంటాయి. మేము "పాత్ ఇంటిగ్రల్" వద్దకు చేరుకున్నాము. ఇది రిచర్డ్ ఫేన్‌మాన్ యొక్క క్వాంటం మెకానిక్స్ సూత్రీకరణ.

మార్గం ద్వారా, ఖచ్చితంగా రిచర్డ్ ఫేన్మాన్అని ఒక ప్రసిద్ధ వ్యక్తీకరణ ఉంది క్వాంటం మెకానిక్స్‌ను ఎవరూ అర్థం చేసుకోలేరని మనం నమ్మకంగా చెప్పగలం

కానీ అతని ఈ వ్యక్తీకరణ శతాబ్దం ప్రారంభంలో పనిచేసింది. కానీ ఇప్పుడు మనం తెలివిగా ఉన్నాము మరియు ఫోటాన్ ఒక కణంగా మరియు తరంగంగా ప్రవర్తించగలదని తెలుసు. అతను మనకు అర్థం చేసుకోలేని విధంగా, అదే సమయంలో 2 స్లిట్‌ల ద్వారా ఎగరగలడు. అందువల్ల, క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క క్రింది ముఖ్యమైన ప్రకటనను అర్థం చేసుకోవడం మాకు సులభం అవుతుంది:

ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, ఈ ఫోటాన్ ప్రవర్తన నియమం, మినహాయింపు కాదు అని క్వాంటం మెకానిక్స్ చెబుతుంది. ఏదైనా క్వాంటం కణం, ఒక నియమం వలె, అనేక రాష్ట్రాలలో లేదా అంతరిక్షంలో అనేక పాయింట్ల వద్ద ఏకకాలంలో ఉంటుంది.

స్థూల ప్రపంచం యొక్క వస్తువులు ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో మరియు ఒక నిర్దిష్ట స్థితిలో మాత్రమే ఉంటాయి. కానీ క్వాంటం కణం దాని స్వంత చట్టాల ప్రకారం ఉంది. మరియు మేము వాటిని అర్థం చేసుకోలేమని కూడా ఆమె పట్టించుకోదు. అదీ విషయం.

క్వాంటం ఆబ్జెక్ట్ యొక్క “సూపర్‌పొజిషన్” అంటే అది ఒకే సమయంలో 2 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పథాలలో, అదే సమయంలో 2 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పాయింట్లలో ఉండవచ్చని మనం ఒక సిద్ధాంతంగా అంగీకరించాలి.

అదే మరొక ఫోటాన్ పరామితికి వర్తిస్తుంది - స్పిన్ (దాని స్వంత కోణీయ మొమెంటం). స్పిన్ ఒక వెక్టర్. క్వాంటం వస్తువును మైక్రోస్కోపిక్ అయస్కాంతంగా భావించవచ్చు. మాగ్నెట్ వెక్టర్ (స్పిన్) పైకి లేదా క్రిందికి దర్శకత్వం వహించబడుతుందనే వాస్తవాన్ని మేము అలవాటు చేసుకున్నాము. కానీ ఎలక్ట్రాన్ లేదా ఫోటాన్ మళ్లీ మనకు ఇలా చెబుతుంది: “గైస్, మీరు ఏమి అలవాటు చేసుకున్నారో మేము పట్టించుకోము, మేము రెండు స్పిన్ స్టేట్‌లలో ఒకేసారి ఉండవచ్చు (వెక్టర్ పైకి, వెక్టర్ డౌన్), మనం 2 పథాలలో ఉన్నట్లే అదే సమయంలో లేదా అదే సమయంలో 2 పాయింట్ల వద్ద!

"కొలత" లేదా "వేవ్‌ఫంక్షన్ పతనం" అంటే ఏమిటి?

"కొలత" అంటే ఏమిటి మరియు "వేవ్ ఫంక్షన్ పతనం" అంటే ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడానికి మాకు చాలా తక్కువ మిగిలి ఉంది.

వేవ్ ఫంక్షన్అనేది క్వాంటం వస్తువు (మా ఫోటాన్ లేదా ఎలక్ట్రాన్) యొక్క స్థితి యొక్క వివరణ.

మన దగ్గర ఎలక్ట్రాన్ ఉందనుకోండి, అది దానికదే ఎగురుతుంది నిరవధిక స్థితిలో, దాని స్పిన్ ఒకే సమయంలో పైకి క్రిందికి మళ్లించబడుతుంది. మేము అతని పరిస్థితిని అంచనా వేయాలి.

అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉపయోగించి కొలుద్దాం: ఫీల్డ్ యొక్క దిశలో స్పిన్ నిర్దేశించబడిన ఎలక్ట్రాన్లు ఒక దిశలో విచలనం చెందుతాయి మరియు క్షేత్రానికి వ్యతిరేకంగా స్పిన్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్లు - మరొక వైపు. మరిన్ని ఫోటాన్‌లను ధ్రువణ వడపోతలోకి మళ్లించవచ్చు. ఫోటాన్ యొక్క స్పిన్ (ధ్రువణత) +1 అయితే, అది ఫిల్టర్ గుండా వెళుతుంది, కానీ అది -1 అయితే, అది జరగదు.

ఆపు! ఇక్కడ మీకు అనివార్యంగా ఒక ప్రశ్న ఉంటుంది:కొలతకు ముందు, ఎలక్ట్రాన్‌కు నిర్దిష్ట స్పిన్ దిశ లేదు, సరియైనదా? అతను ఒకే సమయంలో అన్ని రాష్ట్రాలలో ఉన్నాడు, కాదా?

ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క ఉపాయం మరియు సంచలనం. మీరు క్వాంటం వస్తువు యొక్క స్థితిని కొలవనంత కాలం, అది ఏ దిశలోనైనా తిప్పవచ్చు (దాని స్వంత కోణీయ మొమెంటం యొక్క వెక్టర్ యొక్క ఏదైనా దిశను కలిగి ఉంటుంది - స్పిన్). కానీ మీరు అతని స్థితిని కొలిచినప్పుడు, అతను ఏ స్పిన్ వెక్టర్‌ని అంగీకరించాలో నిర్ణయం తీసుకుంటున్నట్లు కనిపిస్తోంది.

ఈ క్వాంటం వస్తువు చాలా బాగుంది - ఇది దాని స్థితి గురించి నిర్ణయాలు తీసుకుంటుంది.మరియు మనం దానిని కొలిచే అయస్కాంత క్షేత్రంలోకి ఎగిరినప్పుడు అది ఏ నిర్ణయం తీసుకుంటుందో మనం ముందుగా ఊహించలేము. అతను స్పిన్ వెక్టర్ "పైకి" లేదా "డౌన్" కలిగి ఉండాలని నిర్ణయించుకునే సంభావ్యత 50 నుండి 50%. కానీ అతను నిర్ణయించుకున్న వెంటనే, అతను నిర్దిష్ట స్పిన్ దిశతో ఒక నిర్దిష్ట స్థితిలో ఉంటాడు. ఆయన నిర్ణయానికి కారణం మన “డైమెన్షన్”!

దీనిని "అంటారు వేవ్ ఫంక్షన్ పతనం". కొలతకు ముందు వేవ్ ఫంక్షన్ అనిశ్చితంగా ఉంది, అనగా. ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ వెక్టర్ అన్ని దిశలలో ఏకకాలంలో ఉంటుంది; కొలత తర్వాత, ఎలక్ట్రాన్ దాని స్పిన్ వెక్టర్ యొక్క నిర్దిష్ట దిశను నమోదు చేసింది.

శ్రద్ధ! అవగాహన కోసం ఒక అద్భుతమైన ఉదాహరణ మా స్థూల నుండి ఒక అనుబంధం:

స్పిన్నింగ్ టాప్ లాగా టేబుల్‌పై నాణేన్ని తిప్పండి. నాణెం తిరుగుతున్నప్పుడు, దానికి నిర్దిష్ట అర్థం లేదు - తలలు లేదా తోకలు. కానీ మీరు ఈ విలువను "కొలవడం" మరియు మీ చేతితో నాణెం వేయాలని నిర్ణయించుకున్న వెంటనే, మీరు నాణెం యొక్క నిర్దిష్ట స్థితిని పొందుతారు - తలలు లేదా తోకలు. ఇప్పుడు ఈ నాణెం మీకు ఏ విలువను "చూపాలి" అని నిర్ణయిస్తుందని ఊహించండి - తలలు లేదా తోకలు. ఎలక్ట్రాన్ దాదాపు అదే విధంగా ప్రవర్తిస్తుంది.

ఇప్పుడు కార్టూన్ చివరిలో చూపిన ప్రయోగాన్ని గుర్తుంచుకోండి. ఫోటాన్‌లను చీలికల గుండా పంపినప్పుడు, అవి అలలా ప్రవర్తిస్తాయి మరియు తెరపై జోక్యం నమూనాను చూపించాయి. మరియు శాస్త్రవేత్తలు చీలిక గుండా ఎగురుతున్న ఫోటాన్ల క్షణాన్ని రికార్డ్ చేయాలనుకున్నప్పుడు (కొలవడం) మరియు స్క్రీన్ వెనుక "పరిశీలకుడు" ఉంచినప్పుడు, ఫోటాన్లు తరంగాల వలె కాకుండా కణాల వలె ప్రవర్తించడం ప్రారంభించాయి. మరియు వారు తెరపై 2 నిలువు చారలను "గీసారు". ఆ. కొలత లేదా పరిశీలన సమయంలో, క్వాంటం వస్తువులు తాము ఏ స్థితిలో ఉండాలో ఎంచుకుంటాయి.

అద్భుతం! అది కాదా?

అయితే అదంతా కాదు. చివరగా మనం మేము చాలా ఆసక్తికరమైన భాగానికి వచ్చాము.

కానీ... సమాచారం యొక్క ఓవర్‌లోడ్ ఉంటుందని నాకు అనిపిస్తోంది, కాబట్టి మేము ఈ 2 భావనలను ప్రత్యేక పోస్ట్‌లలో పరిశీలిస్తాము:

• ఏం జరిగింది ?
• ఆలోచన ప్రయోగం అంటే ఏమిటి?

ఇప్పుడు, మీరు సమాచారాన్ని క్రమబద్ధీకరించాలనుకుంటున్నారా? కెనడియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ థియరిటికల్ ఫిజిక్స్ రూపొందించిన డాక్యుమెంటరీని చూడండి. అందులో, 20 నిమిషాల్లో, మీరు 1900లో ప్లాంక్ కనుగొన్నప్పటి నుండి క్వాంటం ఫిజిక్స్ యొక్క అన్ని ఆవిష్కరణల గురించి చాలా క్లుప్తంగా మరియు కాలక్రమానుసారం చెప్పబడతారు. క్వాంటం ఫిజిక్స్‌లో జ్ఞానం ఆధారంగా ప్రస్తుతం ఏ ఆచరణాత్మక పరిణామాలు జరుగుతున్నాయో వారు మీకు చెప్తారు: అత్యంత ఖచ్చితమైన పరమాణు గడియారాల నుండి క్వాంటం కంప్యూటర్ యొక్క సూపర్-ఫాస్ట్ లెక్కల వరకు. ఈ చిత్రాన్ని చూడాలని నేను బాగా సిఫార్సు చేస్తున్నాను.

మళ్ళి కలుద్దాం!

ప్రతి ఒక్కరూ వారి అన్ని ప్రణాళికలు మరియు ప్రాజెక్ట్‌లకు స్ఫూర్తిని కోరుకుంటున్నాను!

P.S.2 మీ ప్రశ్నలు మరియు ఆలోచనలను వ్యాఖ్యలలో వ్రాయండి. మీరు క్వాంటం ఫిజిక్స్‌పై ఏ ఇతర ప్రశ్నలపై ఆసక్తి కలిగి ఉన్నారు అని వ్రాయండి?

P.S.3 బ్లాగ్‌కు సబ్‌స్క్రిప్షన్ చేయండి - సబ్‌స్క్రిప్షన్ ఫారమ్ కథనం క్రింద ఉంది.

· హామిల్టోనియన్ · పాత క్వాంటం సిద్ధాంతం

ప్రాథమిక భావనలు
క్వాంటం స్థితి · క్వాంటం పరిశీలించదగినది · వేవ్ ఫంక్షన్ క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్· క్వాంటం ఎంటాంగిల్మెంట్ · మిశ్రమ స్థితి · కొలత · అనిశ్చితి · పౌలీ సూత్రం · ద్వంద్వత్వం · డీకోహెరెన్స్ · ఎహ్రెన్‌ఫెస్ట్ సిద్ధాంతం · టన్నెల్ ప్రభావం

ప్రయోగాలు
డేవిస్సన్-జెర్మెర్ ప్రయోగం · పాప్పర్ ప్రయోగం · స్టెర్న్-గెర్లాచ్ ప్రయోగం · యువ ప్రయోగం · బెల్ యొక్క అసమానతల పరీక్ష · ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం · కాంప్టన్ ప్రభావం

సూత్రీకరణలు
ష్రోడింగర్ ప్రాతినిధ్యం · హైసెన్‌బర్గ్ ప్రాతినిధ్యం · పరస్పర ప్రాతినిధ్యం · మ్యాట్రిక్స్ క్వాంటం మెకానిక్స్ · పాత్ ఇంటెగ్రల్స్ · ఫేన్‌మాన్ రేఖాచిత్రాలు

సమీకరణాలు
ష్రోడింగర్ సమీకరణం · పౌలీ సమీకరణం · క్లీన్-గోర్డాన్ సమీకరణం · డైరాక్ సమీకరణం · ష్వింగర్-టొమోనాగా సమీకరణం · వాన్ న్యూమాన్ సమీకరణం · బ్లోచ్ సమీకరణం · లిండ్‌బ్లాడ్ సమీకరణం · హైసెన్‌బర్గ్ సమీకరణం

వివరణలు
కోపెన్‌హాగన్ · దాచిన పారామీటర్ సిద్ధాంతం · అనేక ప్రపంచాలు · డి బ్రోగ్లీ-బోమ్ సిద్ధాంతం

సిద్ధాంతం యొక్క అభివృద్ధి
క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతం · క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ · గ్లాషో-వీన్‌బర్గ్-సలామ్ సిద్ధాంతం · క్వాంటం క్రోమోడైనమిక్స్ · ప్రామాణిక నమూనా · క్వాంటం గ్రావిటీ

ప్రసిద్ధ శాస్త్రవేత్తలు
ప్లాంక్ · ఐన్‌స్టీన్ · ష్రోడింగర్ · హైసెన్‌బర్గ్ · జోర్డాన్ · బోర్ · పౌలి · డిరాక్ · ఫాక్ · బోర్న్ · డి బ్రోగ్లీ · లాండౌ · ఫేన్మాన్ · బోమ్ · ఎవెరెట్

ఇది కూడ చూడు: పోర్టల్:భౌతికశాస్త్రం

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్(కోహెరెంట్ సూపర్‌పొజిషన్) అనేది క్లాసికల్ దృక్కోణం నుండి ఏకకాలంలో గ్రహించలేని రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్; ఇది ప్రత్యామ్నాయ (పరస్పర ప్రత్యేకమైన) రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్. రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్‌ల ఉనికి సూత్రాన్ని సాధారణంగా క్వాంటం మెకానిక్స్ సందర్భంలో అంటారు. సూపర్ పొజిషన్ సూత్రం.

విధులు ఉంటే texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): \Psi_1 \మరియు వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): \Psi_2\క్వాంటం వ్యవస్థ యొక్క స్థితిని వివరించే ఆమోదయోగ్యమైన వేవ్ ఫంక్షన్‌లు, ఆపై వాటి లీనియర్ సూపర్‌పొజిషన్, వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): \Psi_3 = c_1\Psi_1 + c_2\Psi_2 \, ఈ వ్యవస్థ యొక్క కొంత స్థితిని కూడా వివరిస్తుంది. ఏదైనా భౌతిక పరిమాణం యొక్క కొలత ఉంటే వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; సెటప్ సహాయం కోసం గణితం/README చూడండి.): \hat f \చేయగలరు వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; సెటప్ సహాయం కోసం గణితం/README చూడండి.): |\Psi_1\rangleఒక నిర్దిష్ట ఫలితానికి దారి తీస్తుంది వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvc , కానీ చేయగలరు వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; సెటప్ సహాయం కోసం గణితం/README చూడండి.): |\Psi_2\rangle- ఫలితానికి వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvc , అప్పుడు కొలత రాష్ట్రంలో ఉంది వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; సెటప్ సహాయం కోసం గణితం/README చూడండి.): |\Psi_3\rangleఫలితాలకు దారి తీస్తుంది వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): f_1 \లేదా వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): f_2 \సంభావ్యతతో వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): |c_1|^2 \మరియు వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): |c_2|^2 \వరుసగా.

సాధారణ పదాలలో సూత్రం వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; గణితం/README చూడండి - సెటప్‌లో సహాయం.): \Psi_(n+1) = c_1\Psi_1 + c_2\Psi_2 \ ... +c_n\Psi_n \మొత్తానికి సంబంధించిన విధి వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; సెటప్ సహాయం కోసం గణితం/README చూడండి.): n \-వ ఫంక్షన్ యొక్క ఉత్పత్తులు వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvc వాటి సంభావ్యతలపై, అందువలన అన్ని ఫంక్షన్ల సంభావ్య స్థితుల మొత్తం వ్యక్తీకరణను అన్వయించడం సాధ్యం కాలేదు (ఎక్జిక్యూటబుల్ ఫైల్ texvcదొరకలేదు; సెటప్ సహాయం కోసం గణితం/README చూడండి.): |\Psi\rangle .

క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో వేవ్ ఫంక్షన్‌ల కోసం అన్ని సమీకరణాలు (ఉదాహరణకు, ష్రోడింగర్ సమీకరణం) లీనియర్‌గా ఉండాలి అనే సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం నుండి కూడా ఇది అనుసరిస్తుంది.

ఏదైనా గమనించదగిన పరిమాణం (ఉదాహరణకు, ఒక కణం యొక్క స్థానం, మొమెంటం లేదా శక్తి) అనేది ఈ ఆపరేటర్ యొక్క నిర్దిష్ట ఈజెన్‌స్టేట్‌కు సంబంధించిన హెర్మిటియన్ లీనియర్ ఆపరేటర్ యొక్క ఈజెన్‌వాల్యూ, అంటే, ఒక నిర్దిష్ట వేవ్ ఫంక్షన్, తగ్గించబడిన ఆపరేటర్ యొక్క చర్య. ఒక సంఖ్యతో గుణించడం - ఈజెన్‌వాల్యూ. రెండు వేవ్ ఫంక్షన్ల యొక్క సరళ కలయిక - ఆపరేటర్ ఈజెన్‌స్టేట్స్ - సిస్టమ్ యొక్క వాస్తవ భౌతిక స్థితిని కూడా వివరిస్తుంది. ఏదేమైనా, అటువంటి వ్యవస్థ కోసం గమనించిన పరిమాణం ఇకపై నిర్దిష్ట విలువను కలిగి ఉండదు మరియు కొలత ఫలితంగా రెండు విలువలలో ఒకటి ప్రాతిపదికగా పనిచేసే కోఎఫీషియంట్స్ (యాంప్లిట్యూడ్స్) యొక్క వర్గాల ద్వారా నిర్ణయించబడిన సంభావ్యతతో పొందబడుతుంది. సరళ కలయికలోకి ప్రవేశించండి. (వాస్తవానికి, వ్యవస్థ యొక్క వేవ్ ఫంక్షన్ అనేది రెండు కంటే ఎక్కువ బేసిస్ స్టేట్స్ యొక్క సరళ కలయికగా ఉంటుంది, వాటిలో అనంతమైన సంఖ్య వరకు ఉంటుంది).

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క ముఖ్యమైన పరిణామాలు వివిధ జోక్య ప్రభావాలు (యంగ్ యొక్క ప్రయోగం, విక్షేపణ పద్ధతులు చూడండి), మరియు మిశ్రమ వ్యవస్థల కోసం, చిక్కుబడ్డ స్థితులు.

స్థూల పరిశీలకుని కోణం నుండి క్వాంటం మెకానికల్ వస్తువుల యొక్క విరుద్ధమైన ప్రవర్తనకు ఒక ప్రముఖ ఉదాహరణ ష్రోడింగర్ యొక్క పిల్లి, ఇది జీవించి ఉన్న మరియు చనిపోయిన పిల్లి యొక్క క్వాంటం సూపర్‌పోజిషన్‌ను సూచిస్తుంది. అయినప్పటికీ, మాక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్‌లకు సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం (అలాగే సాధారణంగా క్వాంటం మెకానిక్స్) యొక్క వర్తింపు గురించి ఖచ్చితంగా ఏమీ తెలియదు.

ఇతర సూపర్‌పొజిషన్‌ల నుండి తేడాలు

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ ("వేవ్ ఫంక్షన్‌ల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్), గణిత సూత్రీకరణ యొక్క సారూప్యత ఉన్నప్పటికీ, సాధారణ తరంగ దృగ్విషయం (ఫీల్డ్‌లు) కోసం సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రంతో అయోమయం చెందకూడదు. క్వాంటం స్థితులను జోడించే సామర్థ్యం ఏదైనా భౌతిక రేఖీయతను నిర్ణయించదు. వ్యవస్థలు. సూపర్ పొజిషన్ పొలాలుఎందుకంటే, విద్యుదయస్కాంత కేస్ అంటే, ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ యొక్క రెండు వేర్వేరు స్థితుల నుండి ఒక విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క స్థితిని రెండు ఫోటాన్‌లతో చేయవచ్చు, ఇది ఒక సూపర్‌పొజిషన్ క్వాంటంచేయలేను. ఎ ఫీల్డ్వాక్యూమ్ స్థితి (సున్నా స్థితి) యొక్క సూపర్‌పొజిషన్ మరియు ఒక నిర్దిష్ట తరంగం వలె కాకుండా ఇప్పటికీ అదే తరంగా ఉంటుంది క్వాంటం 0- మరియు 1-ఫోటాన్ స్థితుల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్‌లు, అవి కొత్త రాష్ట్రాలు. లీనియర్ లేదా నాన్ లీనియర్ సమీకరణాల ద్వారా వివరించబడినా (అంటే, సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క ఫీల్డ్ సూత్రం చెల్లుబాటు అయ్యేదా కాదా) అనే దానితో సంబంధం లేకుండా క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ అటువంటి సిస్టమ్‌లకు వర్తించబడుతుంది. బోసాన్‌ల విషయంలో క్వాంటం మరియు ఫీల్డ్ సూపర్‌పొజిషన్‌ల మధ్య కనెక్షన్ కోసం బోస్-ఐన్‌స్టీన్ గణాంకాలను చూడండి.

అలాగే, క్వాంటం (కోహెరెంట్) సూపర్‌పొజిషన్‌ని మిక్స్డ్ స్టేట్స్ అని పిలవబడే వాటితో అయోమయం చేయకూడదు (డెన్సిటీ మ్యాట్రిక్స్ చూడండి) - “ఇన్‌కోహెరెంట్ సూపర్‌పొజిషన్”. ఇవి కూడా భిన్నమైన అంశాలు.

ఇది కూడ చూడు

వ్యాసం "క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్" గురించి సమీక్ష వ్రాయండి

గమనికలు

[[కె:వికీపీడియా:చిత్రాలు లేని వ్యాసాలు (దేశం: Lua లోపం: callParserFunction: ఫంక్షన్ "#property" కనుగొనబడలేదు. )]][[కె:వికీపీడియా:చిత్రాలు లేని కథనాలు (దేశం: Lua లోపం: callParserFunction: ఫంక్షన్ "#property" కనుగొనబడలేదు. )]]Lua లోపం: callParserFunction: ఫంక్షన్ "#property" కనుగొనబడలేదు. క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ Lua లోపం: callParserFunction: ఫంక్షన్ "#property" కనుగొనబడలేదు. క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ Lua లోపం: callParserFunction: ఫంక్షన్ "#property" కనుగొనబడలేదు. క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ Lua లోపం: callParserFunction: ఫంక్షన్ "#property" కనుగొనబడలేదు.క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్

సాధారణ సాపేక్షత నుండి అత్యంత ప్రసిద్ధ సూత్రం శక్తి ద్రవ్యరాశి పరిరక్షణ చట్టం

ఇది భౌతిక శాస్త్రానికి సంబంధించిన ముసాయిదా వ్యాసం. మీరు ప్రాజెక్ట్‌కి జోడించడం ద్వారా సహాయం చేయవచ్చు.

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్‌ని వర్ణించే సారాంశం

నా గుండె అకస్మాత్తుగా బాధాకరంగా మరియు బాధాకరంగా ఉంది ... దీని అర్థం అన్ని సమయాల్లో ధైర్యంగా, కానీ నిరాశాజనకంగా మానవత్వం యొక్క ఆనందం మరియు భవిష్యత్తు కోసం పోరాడే ప్రకాశవంతమైన మరియు బలమైన వ్యక్తులు ఉన్నారు! మరి వారంతా ఒక నియమం ప్రకారం చనిపోయారు... ఇంత క్రూరమైన అన్యాయానికి కారణం ఏమిటి?.. ఇలా పదే పదే మరణాలు జరగడానికి కారణం ఏమిటి?
– నాకు చెప్పు, సెవెర్, స్వచ్ఛమైన మరియు బలమైన వారు ఎల్లప్పుడూ ఎందుకు చనిపోతారు?.. నేను ఇప్పటికే మిమ్మల్ని ఈ ప్రశ్న అడిగానని నాకు తెలుసు... కానీ నాకు ఇంకా అర్థం కాలేదు, ఆమె జీవితం ఎంత అందంగా మరియు ఆనందంగా ఉంటుందో ప్రజలు నిజంగా చూడలేదా? తమ కోసం ఇంత ఉధృతంగా పోరాడిన వారిలో కనీసం ఒక్కరైనా వింటారా?! మీరు నిజంగా నిజమే, మరియు భూమి చాలా గుడ్డిగా ఉంది, దాని కోసం పాతుకుపోవడానికి చాలా తొందరగా ఉందా?!.. పోరాడడం చాలా తొందరగా ఉందా?..
బాధగా తల ఊపుతూ, ఆప్యాయంగా నవ్వాడు సెవర్.
- ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం మీకే తెలుసు, ఇసిడోరా ... కానీ ఇంత క్రూరమైన నిజం మిమ్మల్ని భయపెట్టినా మీరు వదులుకోరు? మీరు ఒక యోధుడు మరియు మీరు ఒకరిగా ఉంటారు. లేకపోతే, మీరు మీరే ద్రోహం చేసి ఉండేవారు, మరియు జీవిత అర్థం మీకు శాశ్వతంగా పోతుంది. మనమే మనం. మరియు మనం మార్చడానికి ఎంత కష్టపడినా, మన కోర్ (లేదా మన పునాది) ఇప్పటికీ మన సారాంశం వలెనే ఉంటుంది. అన్నింటికంటే, ఒక వ్యక్తి ఇప్పటికీ "అంధుడిగా" ఉంటే, అతను ఒక రోజు తన దృష్టిని తిరిగి పొందగలడనే ఆశను కలిగి ఉన్నాడు, సరియైనదా? లేదా అతని మెదడు ఇంకా నిద్రలో ఉంటే, అతను ఇంకా ఏదో ఒక రోజు మేల్కొనవచ్చు. కానీ ఒక వ్యక్తి తప్పనిసరిగా "కుళ్ళిన" అయితే, అతను ఎంత మంచిగా ఉండటానికి ప్రయత్నించినా, అతని కుళ్ళిన ఆత్మ ఇప్పటికీ ఒక మంచి రోజు బయటకు వస్తుంది ... మరియు అతను మంచిగా కనిపించడానికి చేసే ఏ ప్రయత్నాన్ని అయినా చంపుతుంది. ఒక వ్యక్తి నిజంగా నిజాయితీగా మరియు ధైర్యంగా ఉంటే, నొప్పి భయం లేదా అత్యంత చెడు బెదిరింపులు అతనిని విచ్ఛిన్నం చేయవు, ఎందుకంటే అతని ఆత్మ, అతని సారాంశం, అతను ఎంత కనికరం లేకుండా మరియు క్రూరంగా బాధపడ్డా ఎప్పటికీ ధైర్యంగా మరియు స్వచ్ఛంగా ఉంటుంది. కానీ అతని మొత్తం ఇబ్బంది మరియు బలహీనత ఏమిటంటే, ఈ మనిషి నిజంగా స్వచ్ఛమైనవాడు కాబట్టి, అతను ద్రోహం మరియు నీచత్వం స్పష్టంగా కనిపించకముందే చూడలేడు, మరియు ఏదైనా చేయడానికి చాలా ఆలస్యం కానప్పుడు ... అతను దీన్ని చేయలేడు, ఎందుకంటే ఇవి తక్కువ. అతనిలో భావాలు పూర్తిగా లేవు. అందువల్ల, భూమిపై ప్రకాశవంతమైన మరియు ధైర్యవంతులైన వ్యక్తులు ఎల్లప్పుడూ చనిపోతారు, ఇసిడోరా. మరియు ప్రతి భూసంబంధమైన వ్యక్తి కాంతిని చూసే వరకు మరియు జీవితం దేనికీ ఇవ్వబడదని, అందం కోసం మనం పోరాడాలని మరియు భూమిని తన మంచితనంతో నింపి తన పనితో అలంకరించే వరకు భూమి మెరుగుపడదని అర్థం చేసుకునే వరకు ఇది కొనసాగుతుంది. అది ఎంత చిన్నదైనా, అమూల్యమైనదైనా సరే.

కానీ నేను మీకు ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, ఇసిడోరా, మీరు దీని కోసం చాలా కాలం వేచి ఉండాలి, ఎందుకంటే ప్రస్తుతానికి ఒక వ్యక్తి తన వ్యక్తిగత శ్రేయస్సు గురించి మాత్రమే ఆలోచిస్తాడు, అతను భూమికి ఎందుకు వచ్చాడు, ఎందుకు పుట్టాడు అనే దాని గురించి కూడా ఆలోచించకుండా. దానిపై... ప్రతి జీవితానికి , అది ఎంత చిన్నదిగా అనిపించినా, ఒక నిర్దిష్ట ప్రయోజనం కోసం భూమికి వస్తుంది. చాలా వరకు - మా సాధారణ ఇంటిని మెరుగ్గా మరియు సంతోషంగా, మరింత శక్తివంతంగా మరియు తెలివైనదిగా చేయడానికి.
"సగటు వ్యక్తి ఎప్పుడైనా ఉమ్మడి మంచిపై ఆసక్తి కలిగి ఉంటాడని మీరు అనుకుంటున్నారా?" అన్ని తరువాత, చాలా మందికి ఈ భావన పూర్తిగా లేదు. వారికి ఎలా నేర్పించాలి, ఉత్తరా?
- ఇది బోధించబడదు, ఇసిడోరా. ప్రజలకు కాంతి అవసరం, మంచి అవసరం ఉండాలి. వారికే మార్పు కావాలి. బలవంతంగా ఇచ్చిన దాని కోసం, ఒక వ్యక్తి ఏదైనా అర్థం చేసుకోవడానికి కూడా ప్రయత్నించకుండా త్వరగా తిరస్కరించడానికి సహజంగా ప్రయత్నిస్తాడు. కానీ మేము తప్పుకుంటాము, ఇసిడోరా. నేను రాడోమిర్ మరియు మాగ్డలీనా కథను కొనసాగించాలనుకుంటున్నారా?
విధి నాకు కేటాయించిన నా అంగవైకల్య జీవితంలో చివరి నిమిషాల గురించి చింతించకుండా, అన్నకు ఎదురవుతున్న దురదృష్టం గురించి ఆలోచించకుండా, నేను అతనితో చాలా సరళంగా మరియు ప్రశాంతంగా మాట్లాడలేకపోయాను అని నా హృదయంలో తీవ్రంగా చింతిస్తున్నాను. ...
– బైబిల్ జాన్ బాప్టిస్ట్ గురించి చాలా వ్రాస్తుంది. అతను నిజంగా రాడోమిర్ మరియు నైట్స్ ఆఫ్ ది టెంపుల్‌తో ఉన్నాడా? అతని చిత్రం చాలా అద్భుతంగా ఉంది, అది కొన్నిసార్లు జాన్ నిజమైన వ్యక్తి కాదా అనే సందేహాన్ని కలిగిస్తుంది. మీరు సమాధానం చెప్పగలరా, ఉత్తరా?
నార్త్ వెచ్చగా నవ్వింది, స్పష్టంగా అతనికి చాలా ఆహ్లాదకరమైన మరియు ప్రియమైన విషయం గుర్తుకు వచ్చింది ...
– జాన్ తెలివైనవాడు మరియు దయగలవాడు, పెద్ద వెచ్చని సూర్యుడిలా ఉన్నాడు ... అతను తనతో నడిచే ప్రతి ఒక్కరికీ, వారి గురువు మరియు స్నేహితుడికి తండ్రి ... అతను విలువైనవాడు, కట్టుబడి మరియు ప్రేమించబడ్డాడు. కానీ కళాకారులు అతనిని సాధారణంగా చిత్రించిన యువ మరియు అద్భుతంగా అందమైన యువకుడు అతను ఎప్పుడూ కాదు. ఆ సమయంలో జాన్ అప్పటికే వృద్ధ మాంత్రికుడు, కానీ ఇప్పటికీ చాలా బలంగా మరియు పట్టుదలతో ఉన్నాడు. గ్రే-హెయిర్డ్ మరియు పొడవాటి, అతను అద్భుతంగా అందమైన మరియు సున్నితమైన యువకుడి కంటే శక్తివంతమైన పురాణ యోధుని వలె కనిపించాడు. రాడోమిర్‌తో ఉన్న అందరిలాగే అతను చాలా పొడవాటి జుట్టును ధరించాడు.

ఇది రాడాన్, అతను నిజంగా అసాధారణంగా అందమైనవాడు. అతను, రాడోమిర్ లాగా, చిన్నప్పటి నుండే మెటియోరాలో తన తల్లి సోర్సెరెస్ మారియా పక్కన నివసించాడు. గుర్తుంచుకో, ఇసిడోరా, మేరీని దాదాపు ఒకే వయస్సు గల ఇద్దరు పిల్లలతో చిత్రించిన పెయింటింగ్‌లు ఎన్ని ఉన్నాయి. కొన్ని కారణాల వల్ల, ప్రసిద్ధ కళాకారులందరూ వాటిని చిత్రించారు, బహుశా ఎవరి బ్రష్ నిజంగా చిత్రీకరించబడిందో కూడా అర్థం చేసుకోకుండానే ... మరియు చాలా ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, ఈ చిత్రాలన్నింటిలో మరియా చూసేది రాడాన్. స్పష్టంగా అప్పుడు కూడా, శిశువుగా ఉన్నప్పుడు, రాడాన్ తన చిన్న జీవితమంతా ఉల్లాసంగా మరియు ఆకర్షణీయంగా ఉన్నాడు.

క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ అనేది పరస్పర విశిష్ట స్థితుల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్. అటువంటి సూపర్‌పొజిషన్‌కు సైద్ధాంతిక ఉదాహరణ ష్రోడింగర్ యొక్క పిల్లి ఆలోచన ప్రయోగం. దాని నిబంధనల ప్రకారం, రేడియోధార్మిక పదార్ధంతో ఒక క్లోజ్డ్ బాక్స్‌లో ఉంచిన పిల్లి, దాని క్షయం యొక్క సంభావ్యత తెలియదు మరియు హైడ్రోసియానిక్ యాసిడ్, సజీవంగా మరియు చనిపోయిన స్థూల పరిశీలకుడికి కనిపిస్తుంది. ఆచరణలో, క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ అమలు చేయబడుతుంది, ఉదాహరణకు, క్విట్‌లలో - క్వాంటం కంప్యూటర్‌లలో డేటా నిల్వ అంశాలు.

ఒక కొత్త అధ్యయనంలో, శాస్త్రవేత్తలు LCLS ఎక్స్-రే ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్‌ను ఉపయోగించి అయోడిన్ వాయువు యొక్క డయాటోమిక్ అణువుల క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్‌ను సంగ్రహించారు. స్వేచ్ఛా కదలికలో ఉండటం వలన, శక్తి యొక్క శోషణ కారణంగా పదార్ధం యొక్క అణువులు ఉత్తేజిత మరియు తటస్థ అణువులుగా విభజించబడ్డాయి. LCLS రేడియేషన్ ఒకదానికొకటి తీసివేసి, వాటిని 30 ఫెమ్టోసెకండ్ ఇంక్రిమెంట్‌లలో x-రే నమూనా రూపంలో తిరిగి కలుపుతుంది. వేర్వేరు చిత్రాలలో అణువుల కదలికకు కనీస దశ 0.3 ఆంగ్‌స్ట్రోమ్‌లు (0.03 నానోమీటర్లు) - పరమాణువు వెడల్పు కంటే తక్కువ.

లేజర్ పల్స్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ ప్రభావం నేరుగా అణువులలో 4-5 శాతం మాత్రమే తాకినట్లు నొక్కి చెప్పబడింది, అయితే, క్వాంటం మెకానిక్స్ కోణం నుండి, "ష్రోడింగర్స్ క్యాట్"తో సారూప్యతతో పదార్ధం యొక్క అన్ని అణువులను ఉత్తేజపరిచింది. క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క వాస్తవం LCLS అణువుల యొక్క రెండు స్థితుల నుండి ఏకకాలంలో ప్రతిబింబించే రేడియేషన్‌ను గుర్తించడం ద్వారా నిర్ధారించబడింది. ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ నమూనాలో ఇది ఏకాగ్రత వలయాల శ్రేణిలా కనిపించింది, ఇంటర్‌మోలిక్యులర్ వైబ్రేషన్‌ల సమకాలీకరణ దశలో ప్రకాశవంతంగా మరియు డీసింక్రొనైజేషన్ దశలో ముదురు రంగులో ఉంటుంది.

“మొదట, అణువు కంపిస్తుంది మరియు దాని అణువులు పక్కకు మళ్లించబడతాయి మరియు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉంటాయి. అప్పుడు అణువుల మధ్య కనెక్షన్ విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు అవి శూన్యంలోకి వస్తాయి. అయినప్పటికీ, కనెక్షన్ ఇప్పటికీ నిర్వహించబడుతుంది. అణువులు వాటి అసలు స్థితికి తిరిగి రావడానికి ముందు కొంత సమయం వరకు ఒకదానికొకటి దూరంలో ఉంటాయి. క్రమంగా, అణువు యొక్క కంపనం సమం చేయబడుతుంది మరియు అణువు విశ్రాంతి స్థితికి తిరిగి వస్తుంది. మొత్తం ప్రక్రియ సెకనులో ట్రిలియన్ల వంతు కంటే ఎక్కువ ఉండదు" అని ప్రొఫెసర్ ఫిల్ బక్స్‌బామ్ ఈ దృగ్విషయాన్ని వివరించారు.

ఇంటర్‌టామిక్ బాండ్‌లో విరామం ఏర్పడితే, క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్‌ను రికార్డ్ చేయడం అసాధ్యం అని ఆయన అన్నారు. అటువంటి ప్రయోజనాల కోసం పొందికైన రేడియేషన్ యొక్క తీవ్రమైన అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్‌లను ఉపయోగించిన మొదటి బృందం. ఇంతలో, వివరించిన సాంకేతికత భవిష్యత్తులో మాత్రమే కాకుండా, గత అధ్యయనాలలో కూడా ఉపయోగించబడుతుందని శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. వారు ఇతర ప్రాంతాలలో "మాలిక్యులర్ సినిమా" చిత్రీకరణను కొనసాగించడానికి తమ సంసిద్ధతను వ్యక్తం చేశారు, ఉదాహరణకు, జీవశాస్త్రంలో - అతినీలలోహిత వికిరణం నుండి DNA రక్షణ యొక్క విధానాలను అధ్యయనం చేయడానికి.

LCLS నిర్మించిన "మాలిక్యులర్ సినిమా". నీలం చుక్కలు ఉత్తేజిత పరమాణువులు, ఎరుపు చుక్కలు ఏకకాలంలో ఉన్న తటస్థ అణువులు. © J. M. గ్లోనియా మరియు ఇతరులు