Kalaman aiki da ilimin kididdiga muhimmanci. Siffofin da kalaman aiki da ta auka

Wannan labarin ya bayyana kalaman aiki da kuma ta jiki da ma'ana. Har ila yau, ya wadãtu da aikace-aikace na wannan ra'ayi a cikin tsarin na Schrödinger lissafi.

Kimiyya a kan dokin gano jimla kimiyyar lissafi

A cikin karni na sha tara marigayi, matasa da suke so su danganta da rayuwarsu ne wajen kimiyya, to karai da lissafin kimiyya. A view shi ne cewa duk mamaki suna riga bude da kuma babban cimma gaci a wannan yanki ba za a iya sanya. Yanzu, duk da seeming cikar adam da ilmi ba, a irin wannan hanya zuwa ce, babu wanda zai yi kuskure. Saboda haka sau da yawa haka al'amarin: sabon abu, ko da sakamako annabta rubuce, amma mutane ba su da isasshen fasaha da fasaha ƙarfi, ya tabbatar da ko ƙi yarda su. Alal misali, Einstein annabta gravitational taguwar ruwa a kan wata shekara ɗari da suka wuce, amma ya tabbatar da wanzuwar zama zai yiwu ne kawai a shekara da suka wuce. Wannan kuma ya shafi duniyar subatomic barbashi (watau zartar da su ne irin wannan abu a matsayin kalaman aiki): Duk da yake masana kimiyya sun ba fahimci cewa hadaddun tsarin da zarra, ba su da bukatar karatu da hali na irin wannan kananan abubuwa.

A jere da kuma Photo

A impetus ga ci gaban jimla kimiyyar lissafi, ya ci gaba da art daukar hoto. Har ya zuwa farkon karni na ashirin shine aiki na imprinting images amfani da tsauraran matakan, lengthy da tsada: kamara yin la'akari dubun kilo, da kuma model yi tsaya ga rabin sa'a a wannan matsayi. Bugu da kari, wata 'yar alamar kuskure a handling da m gilashin faranti mai rufi da haske-m emulsion, take kaiwa zuwa komowar asarar bayanai. A hankali, duk da haka, naúrar zama sauki, daukan hotuna - kasa da kuma samun kwafi - duk cikakke. A karshe, ya zama zai yiwu a samu wani kewayon daban-daban abubuwa. Sabani ko tambayoyi da ya tashi a cikin na farko theories game da yanayin da a jere, kuma ya ba Yunƙurin zuwa wani sabon kimiyya. Dalili na cikin ilmin lissafi bayanin irin hali na takaice karfe barbashi kalaman aiki da kuma ta Schrödinger lissafi.

Kalaman-barbashi biyuntakar

Bayan kayyade tsarin da zarra, na tambaya tashi: me ya sa da electron ba ya fada a cikin nucleus din? Lalle ne, bisa ga Maxwell ta lissafai, wani motsi caje barbashi haskake saboda haka hasarar makamashi. Idan wannan kasance haka al'amarin ga electrons a cikin zuciyar, da aka sani da sararin samaniya sun wanzu don dogon. Ka tuna, mu manufa ne kalaman aiki da ilimin kididdiga hankali.

Yana zo ga ceto 'm masana kimiyya zato: na farko barbashi ne duka biyu taguwar ruwa da kuma barbashi (corpuscles). Dũkiyõyinsu ne ma nauyin lokacinta, da kuma zango na mita. Bugu da ƙari, saboda gaban biyu m Properties baya samu sabon na farko barbashi halaye.

Daya daga cikinsu shi ne wuya da za a wakilta juya. A duniya na karami barbashi, quarks, wadannan kaddarorin sosai cewa an bã su da wasu m titles: dandano, launi. Idan mai karatu zai hadu da su a wani littafi a kan jimla makanikai, bari shi tuna: su ne ba abin da suka ze farko duba. Amma yadda za a bayyana da hali na da irin wannan tsarin, inda dukkan abubuwa da wani bakon sa na Properties? Amsar - a cikin gaba sashe.

Schrödinger lissafi

Nemo wani yanayin a cikin abin da akwai wani na farko barbashi (a summary tsari da kuma jimla tsarin) bayar da lissafi na Erwin Schrödinger :

i H [(d / dt) Ψ] = H ψ.

A alamu a cikin wannan lissafi ne kamar haka:

• H = h / 2 π, inda h - Planck m.
• H - Hamiltonian sadarwarka don jimlar makamashi daga cikin tsarin.
• Ψ - da kalaman aiki.

By sãɓãwar launukansa da matsayi a cikin abin da wannan aiki da aka samu, da kuma yanayi a daidai da irin barbashi da kuma filayen a cikinsa yana yiwuwa a sami wani dokar da hali na tsarin.

Concepts na jimla kimiyyar lissafi

Bari mai karatu kada ka yi kuskure da sabõda sauki daga cikin sharuddan amfani. Wadannan kalmomi da phrases kamar "sadarwarka", "cike da makamashi", "naúrar cell" - wani jiki sharuddan. Su dabi'u ne na wajibi ga saka dabam, da kuma amfani da litattafan mafi alhẽri. Next, mun bayar da bayanin da tsari na kalaman aiki, amma wannan labarin ne expository. Domin mafi fahimtar wannan ra'ayi shi wajibi ne don nazarin ilmin lissafi na'ura a wani matakin.

kalaman aiki

Its ilmin lissafi magana ne na form

| Ψ (t)> = ʃ Ψ (x, t) | x> DX.

Electron kalaman aiki, ko kuma wani na farko barbashi ne ko da yaushe aka bayyana ta wurin Greek harafi Ψ, don haka wani lokacin shi ake kira da psi aiki.

Da farko kana bukatar ka fahimci cewa aikin dogara a kan duk daidaituwa da kuma lokaci. Watau Ψ (x, t) - shi ne a gaskiya Ψ (x _1, x ₂ x ... _n, t). Muhimmanci bayanin kula, a matsayin tsarawa dogara da bayani na Schrödinger lissafi.

Next, kana bukatar ka bayyana cewa, a karkashin | x> yana nufin tushen vector da aka zaba tsara tsarin. Wannan shi ne, dangane da abin da wajibi ne a samu cikin lokacinta, ko yiwuwar | x> ne daga cikin irin | x _1, x _2, ..., x _n>. Babu shakka, n ma ya dogara ne a kan m vector da aka zaba akai tsarin. Wannan shi ne, a cikin al'ada uku-girma sarari, n = 3. Don untrained karatu zai bayyana cewa duk wadannan gumaka a kusa da index x - shi ne ba kawai a fad, amma wani takamaiman ilmin lissafi aiki. Fahimci shi ba tare da hadaddun ilmin lissafi lissafin bã su cin nasara, saboda haka mu fatan sha'awar da kansu za su gano ma'anarta.

A karshe, wajibi ne a bayyana cewa Ψ (x, t) = .

The jiki yanayin da kalaman aiki

A duk na asali darajar wannan yawa, ta ba a tushe na sabon abu, ko ra'ayi. A zahirin ma'anar kalaman aiki ne Squared ta da cikakken koyaushe. Da dabara kama da wannan:

| Ψ (x _1, x _{2, ..., x n, t)} | ² = ω,

inda ω ne da darajar yiwuwar yawa. A cikin hali na mai hankali a jere (ba m), wannan darajar zama darajar kawai yiwuwa.

Sakamako na zahiri ma'anar kalaman aiki

Irin wannan jiki ji ya nisa-kai aqibar dukan na jimla duniya. Kamar yadda ya bayyana daga dabi'u na ω, dukkan jihohin da firamare barbashi saya probabilistic ya dafa. A mafi bayyananne misali - shi ne na sarari rarraba da electron girgije a orbitals a kusa da atomic tsakiya.

Dauki iri biyu electrons a sunadaran hybridization tare da mafi sauki siffofin girgije: s da kuma p. Clouds farko da irin da siffar zobe siffar. Amma idan mai karatu ya ambaci daga litattafai akan kimiyyar lissafi, da electron girgije ne ko da yaushe Zagayawar kamar yadda wani irin mai hazo tari na da maki, maimakon a matsayin mai santsi Sphere. Wannan yana nufin cewa a wani nesa daga core zone ne mafi kusantar su hadu da s-electron. Duk da haka, kadan kusa da kadan m, wannan yiwuwa ne ba sifili, shi ne kawai kasa. Lokacin da wannan p-electrons da nunawa electron girgije wanda aka nuna a matsayin da ɗan m dumbbell. Wannan shi ne, akwai wani m hadaddun surface a kan wanda yiwuwar gano da electron ne mafi girma. Amma kuma a kusa daga wannan "dumbbell" kamar yadda mafi kuma kusa da zuciyar irin wannan yiwuwar ne ba sifili.

A daidaita da kalaman aiki

A karshen yakan haifar da bukatar normalize da kalaman aiki. A karkashin daidaita yana nufin irin wannan "cancantar" na wasu sigogi, wanda shi ne gaskiya ga dangantaka. Idan muka yi la'akari da na sarari tsarawa, sa'an nan yiwuwar gano wani ba barbashi (electron, misali) a cikin halin yanzu Universe dole ne daidai 1. Formula guga haka:

ʃ _V Ψ * Ψ DV = 1.

Saboda haka, dokar da kiyayewa da makamashi, idan muna neman musamman electron, shi dole ne gaba ɗaya a cikin wani da aka ba sarari. In ba haka ba ya warware Schrödinger lissafi kawai bai sa hankali. Ba kome, shi ne wannan barbashi cikin wani star ko wata katuwar sarari login, shi dole ya zama wani wuri.

Dan kadan sama, mun ambaci cewa, canji da zai shafi aikin, akwai iya zama maras sarari tsarawa. A wannan yanayin, da daidaita ne da za'ayi a kan dukkan sigogi a kan abin da aikin dogara.

Instantaneous motsi: liyafar ko gaskiya?

A jimla makanikai, da lissafi ware daga jiki ji ne wuce yarda da wuya. Alal misali, jimla na Planck da aka gabatar don saukaka wa ilmin lissafi magana da daya daga cikin lissafai. Yanzu da manufa na discreteness na mutane da yawa masu canji da kuma Concepts (makamashi, mai kusurwa lokacinta, filin) shi ne tushen zamani tsarin kula da nazarin takaice. A Ψ ma da paradox. A cewar daya daga cikin Schrödinger lissafi, yana yiwuwa cewa a cikin ji na jimla jihar na tsarin canjãwa instantaneously. Wannan sabon abu ne fiye da kira a matsayin wata raguwa ko auka daga cikin kalaman aiki. Idan wannan shi ne zai yiwu a gaskiya, jimla tsarin ne iya matsawa da iyaka gudun. Amma gudun iyaka ga kayan abubuwa na mu duniya ne marar sakewa: kome zai iya tafiya da sauri fiye da haske. Wannan sabon abu ne da ke rubuce ya ba ta kasance ba, amma ya zuwa yanzu ya kasa su ɓãta ka'idarsa. A tsawon lokaci, watakila wannan paradox za a warware ko dai a kayan aiki nufin Adam da zai kafa irin wannan abu, ko akwai wani ilmin lissafi zamba da cewa za su tabbatar da gazawar da wannan zato. Akwai uku zaɓi: mutane haifar da irin wannan sabon abu, amma hasken rana tsarin fada cikin wani wucin gadi baki rami.

A kalaman aiki na wani multiparticle tsarin (hydrogen zarra)

Kamar yadda muka yi jayayya cikin wannan labarin, da psi-aiki bayyana wani na farko barbashi. Duk da haka, bisa kusa dubawa, wani hydrogen zarra ne kama da tsarin na biyu kawai barbashi (daya korau kuma daya m electron proton). Wavefunctions na hydrogen zarra za a iya bayyana a matsayin biyu-barbashi ko wani ma'aikaci da yawa matrix. Wadannan matrices ne ba daidai wani tsawo na psi aiki. Ã'a, sun nuna daidai yiwuwa na gano barbashi a daya bayyana kuma wani. Yana da muhimmanci a tuna cewa matsalar da aka warware kawai ga biyu jikuna a lokaci guda. yawa matrix zartar da nau'i-nau'i daga gaɓũɓuwa, amma ba zai yiwu ba ga mafi rikitarwa, misali ta maida martani uku ko fiye da na jikunanku. Wannan hujja za a iya gano m kama tsakanin mafi "m" makanikai da sosai "bakin ciki" jimla kimiyyar lissafi. Saboda haka kada ka yi zaton cewa saboda akwai jimla makanikai, a cikin al'ada kimiyyar lissafi na sabon tunani ne zai iya tashi. Ban sha'awa boye a baya wani bi da bi ilmin lissafi jan.