Співвідношення невизначеностей

Сторінка 1

Народження нової квантової механіки почалося з іншого її варіанта і дещо раніше – з роботи німецького фізика-теоретика В. Гейзенберга (1901-1976), яку він написав у червні 1925 року.

Ве́рнер Карл Ге́йзенберг ( 1901 — 1976) — німецький фізик. Вернер Гейзенберг народився в Німеччині, в місті Вюрцбург, де його батько викладав в гімназії грецьку мову. Коли Гейзенберга-старшого запросили до університету, родина переїхала до Мюнхену. Там Вернер вступив у гімназію. Ще з дитинства майбутній вчений відчував великий потяг до знань. Подібно до його батька, він володів неабиякими лінгвістичними здібностями, зачитував трактати англійських філософів, чудово грав на фортепіано та органі, захоплювався спортом. Але більш за все дивували вчителів та однокурсників його математичні здібності. Після закінчення гімназії Гейзенберг навчався у Мюнхенському університеті, в якому викладав відомий вчений А. Зоммерфельд. Потім проходив стажування у не менш відомого ученого М.Борна, у Геттігелі. Саме тут у 1925 р. він виконав одну з своїх найважливіших наукових робіт про інтенсивності спектральних ліній. Це був перший крок на шляху створення нової фізичної теорії — квантової механіки. Теоретична схема Гейзенберга — так звана матрична механіка — дозволяла за допомогою нових математичних способів обрахувати величини безпосередньо вимірювальні в експериментах. В. Гейзенберг був також учнем видатного датського фізика Н.Бора. Результатом наукових дискусій між ними з питань квантової механіки стало відкриття Гейзенбергом у 1927 р. співвідношення невизначеностей. Це співвідношення означає, що зв'язані змінні не можуть бути одночасно виміряні з довільною точністю — твердження, що здається абсолютно незвичним з погляду класичної фізики. За роботи з квантової механіки В.Гейзенбергу у 1932 р. була присуджена Нобелівська премія. Надалі Гейзенбергом був отриманий ще цілий ряд важливих результатів в області теоретичної фізики, що мали велике значення для розвитку квантової механіки атома та атомного ядра, квантової електродинаміки, теорії електронних часток і фізики твердого тіла. Останні роки життя вчений присвятив створенню єдиної теорії поля з метою об'єднання усіх типів фундаментальних взаємодій і характеристики всіх елементарних частинок

Він вважав, що розумно відмовитись від неспостережувальних величин (типу координат та періоду обертання електрона) і побудувати механіку, в якій мали б місце співвідношення лише між спостережувальними величинами (типу частот переходу між квантовими станами, інтенсивності випромінювання при цьому переході і т.д.). Він побудував таку формальну схему квантової механіки, в якій замість координати та імпульсу електрона фігурували деякі абстрактні алгебраїчні об’єкти та , для яких не виконуються правила комутативності при множенні. Професор М. Борн, якому Гейзенберг надіслав свій рукопис, розпізнав у цих правилах множення правила для відомих математиці матриць, і разом з П.Жорданом вони показали, що матриці та задовольняють переставне комутаційне співвідношення:

,

яке є новим правилом квантування, і створили те, що має тепер назву матричної квантової механіки.

Еквівалентність двох квантових механік, матричної і хвильової, довів Е.Шредінгер (1926 р.). Ще до створення хвильової механіки після відкриття матричної квантової механіки М. Борн, В.Гейзенберг і П.Жордан, зустрічаючи труднощі з математичним численням, звернулись до видатного німецького математика Д.Гільберта (1862-1943). Великий математик, який жваво цікавився новими ідеями фізиків, відповів їм, що завжди, коли йому доводилося мати справу з матрицями, вони виникали при знаходженні власних значень у крайових задачах для диференціальних рівнянь. Гільберт і порадив їм пошукати диференціальне рівняння, пов’язане з цими матрицями, і можливо, знайдеться щось нове. Однак цю ідею фізики не сприйняли, вважаючи її несерйозною, і Гільберт пізніше кепкував з них – саме це рівняння знайшов Шредінгер.

Страницы: 1 2

Це цікаво:

Форми організації профільного навчання
Форми організації профільного навчання регламентують діяльність суб'єктів навчально-виховного процесу в системі профільних загальноосвітніх навчальних закладів і забезпечують умови для реалізації його мети і завдань. За характером взаємодії суб'єктів профільного навчання виділяються такі форми його ...

Погляди вітчизняних та зарубіжних науковців на взаємозв'язок успішності у навчанні і самооцінки
Проблема успішності дуже складна, її дослідження передбачає безліч різних підходів, але всі вони групуються довкола двох основних аспектів розгляду проблеми: 1) як вчитель учить; 2) як школяр вчиться і як при цьому здійснюється його розвиток. Фахівці різних галузей педагогічної науки приділяли пере ...

Роль та місце фундаментальних дисциплін в системі освіти
Реформована освіта спроможна звільнити суспільство від консерватизму і тим самим допомогти йому подолати розрив між старим і новим. На сучасному етапі розвитку суспільства важливого значення набуває відповідність змісту освіти вимогам часу, тим змінам, що відбуваються в економічному та культурному ...

Інтерактивні уроки

Інтерактивні уроки

На початку ХХІ століття соціокультурний розвиток людства визначив закріплення складної та суперечливої тенденції, що дістала назву глобалізації.

КАТЕГОРІЇ

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.novapedahohika.com