Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?
Демонстрация, которая перевернула идеи великого Исаака Ньютона о природе света, была невероятно простой. Ее «можно повторить с большой легкостью, где бы ни сияло солнце», говорил английский физик Томас Янг в ноябре 1803 года членам Королевского общества в Лондоне, описывая , который сейчас называется экспериментом с двойной щелью. И Янг не был восторженным юнцом. Он придумал элегантный и тщательно продуманный , демонстрирующий волновую природу света, и тем самым опроверг теорию Ньютона о том, что свет состоит из корпускул, то есть частиц.
Квантовая теория гораздо сложнее этой визуализации.
Но рождение квантовой физики в начале 1900-х годов дало понять, что свет состоит из крошечных неделимых единиц - или квантов - энергии, которые мы называем фотонами. Эксперимент Янга, проводимый с одиночными фотонами или даже с отдельными частицами материи, такими как электроны и нейроны, представляет собой загадку, которая заставляет задуматься о самой природе реальности. Некоторые даже использовали его для утверждений, что на квантовый мир влияет человеческое сознание. Но действительно ли простой эксперимент может продемонстрировать подобное?
Может ли сознание определять реальность?
В современной квантовой форме эксперимент Янга включает стрельбу отдельными частицами света или материи через две щели или отверстия, вырезанных в непрозрачном барьере. По одну сторону барьера находится экран, записывающий прибытие частиц (скажем, фотографическая пластинка в случае с фотонами). Здравый смысл заставляет нас ожидать, что фотоны будут проходить или через одну, или через другую щель и накапливаться за соответствующим проходом.
Другие книги схожей тематики:
Автор | Книга | Описание | Год | Цена | Тип книги |
---|---|---|---|---|---|
Шахов Анатолий Алексеевич | Монографическая постановка с единых методологических позиций разработанной квантовой концепции полного теоретического обоснования реальности и обобщения современных достижений различных наук в… - @Спутник+, @(формат: 60x90/16, 80 стр.) @ @ @ | 2017 | 260 | бумажная книга | |
Шахов Анатолий Алексеевич | Монографическая постановка с единых методологических позиций разработанной квантовой концепции полного теоретического обоснования реальности и обобщения современных достижений различных наук в… - @Спутник +, @(формат: 60x90/16, 134 стр.) @ @ @ | 2017 | 333 | бумажная книга | |
В. А. Филин | В настоящей книге автор применяет квантовую теорию к описанию развития общества, пытаясь проанализировать с естественно-научной точки зрения одну из самых разрушительных сил - бюрократическую систему… - @Либроком, @(формат: 60x90/16, 56 стр.) @Relata Refero @ @ | 2009 | 86 | бумажная книга | |
В. А. Филин | Квантовая теория общественного развития. Новый взгляд на экономико-политические процессы | В настоящей книге автор применяет квантовую теорию к описанию развития общества, пытаясь проанализировать с естественно-научной точки зрения одну из самых разрушительных сил - бюрократическую систему… - @Либроком, @(формат: 60x90/16, 80 стр.) @Relata Refero @ @ | 2011 | 286 | бумажная книга |
Филин В.А. | Квантовая теория общественного развития. Новый взгляд на экономико-политические процессы | В настоящей книге автор применяет квантовую теорию к описанию развития общества, пытаясь проанализировать с естественно-научной точки зрения одну из самых разрушительных сил - бюрократическую систему… - @URSS, @(формат: 60x90/16, 80 стр.) @Relata Refero @ @ | 2012 | 189 | бумажная книга |
В. А. Филин | Квантовая теория общественного развития. Новый взгляд на экономико-политические процессы | В настоящей книге автор применяет квантовую теорию к описанию развития общества, пытаясь проанализировать с естественно-научной точки зрения одну из самых разрушительных сил - бюрократическую систему… - @Либроком, @(формат: 60x90/16, 80 стр.) @ @ @ | 2011 | 244 | бумажная книга |
Пол Парсонс | Научные теории за 30 секунд | Теория хаоса, унификация или теория всего, теория относительности, кот Шредингера и законы движения? Несомненно, вы знаете, что это такое. То есть вы, конечно, об этомслышали. Но знаете ли вы… - @StorySide AB, @(формат: 60x90/16, 56 стр.) @За 30 секунд @ аудиокнига @ можно скачать | 2009 | 189 | аудиокнига |
Джордж Массер | Нелокальность. Феномен, меняющий представление о пространстве и времени, и его значение для черных дыр, Большого взрыва и теорий всего | Отзывы`Локальность была одним из основополагающих принципов, которые определяли триумфальное развитие физики в XX в. Однако парадоксы и противоречия локальных законов и квантовой теории привели к… - @Альпина Нон-фикшн, @(формат: 60x90/16, 370 стр.) @ @ @ | 2018 | 332 | бумажная книга |
5.9. Релятивистская квантовая физика. Мир античастиц. Квантовая теория поля
Квантовая механика, которая в первых работах Бора, Шредингера, Гейзенберга и других ученых являлась, в основном, теорией атомных спектров, получила за короткое время интенсивное развитие и была обобщена до теории, описывающей поведение микрообъектов в микромире. Физики стали делить окружающий нас мир на три уровня: мега-, макро- и микромир. Это оказалось возможным благодаря синтезу квантовой механики и специальной теории относительности, благодаря созданию релятивистской квантовой механики.
В 1927 году английский физик Поль Дирак, рассматривая уравнение Шредингера, обратил внимание на его нерелятивистский характер. При этом квантовая механика описывает объекты микромира, и хотя к 1927 году их было известно только три: электрон, протон и фотон (даже нейтрон был экспериментально обнаружен только в 1932 году), было ясно, что движутся они со скоростями, весьма близкими к скорости света или равными ей, и более адекватное описание их поведения требует применения специальной теории относительности. Дирак составил уравнение, которое описывало движение электрона с учетом законов и квантовой механики и теории относительности Эйнштейна, и получил формулу для энергии электрона, которой удовлетворяли два решения: одно решение давало известный электрон с положительной энергией, другое - неизвестный электрон-двойник, но с отрицательной энергией. Так возникло представление о частицах и соответствующих им
античастицах, о мирах и антимирах. К этому же времени была разработана квантовая электродинамика. Суть ее состоит в том, что поле более не рассматривается как кон-тинуалистская непрерывная среда. Дирак применил к теории электромагнитного поля правила квантования, в результате чего получил дискретные значения поля. Обнаружение античастиц углубило представление о поле. Считалось, что электромагнитного поля нет, если нет квантов этого поля - фотонов. Следовательно, в этой области пространства должна быть пустота. Ведь специальная теория относительности «изгнала» из теории эфир, можно сказать, что победила точка зрения о вакууме, о пустоте. Но пуст ли вакуум, - вот вопрос, который вновь возник в связи с открытием Дирака. Сейчас хорошо известны факты, доказывающие, что вакуум пуст только в среднем. В нем постоянно рождается и исчезает огромное количество виртуальных частиц и античастиц. Даже если мы меряем заряд электрона, то, как оказалось, голый заряд электрона равнялся бы бесконечности. Мы же измеряем заряд электрона в «шубе» окружающих его виртуальных частиц.
Собственно
представление о вакууме как непрерывной
активности
содержащихся в нем виртуальных частиц
содержится
в принципе неопределенности Гейзенберга.
Принцип
неопределенности Гейзенберга имеет,
кроме приведенного
выше, еще и такое выражение:Согласно
этому
квантовые эффекты могут на время нарушать
закон сохранения энергии. В течение
короткого времениэнергия,
взятая как бы «взаймы», может расходоваться
на рождение
короткоживущих частиц, исчезающих при
возвращении
«займа» энергии. Это и есть виртуальные
частицы. Возникая
из «ничего», они снова возвращаются в
«ничто». Так
что вакуум в физике оказывается не
пустым, а представляет
собой море рождающихся и тут же гасящихся
всплесков.
Квантовая теория поля является ядром всей современной физики, представляет собой общий подход ко всем известным типам взаимодействий. Одним из важнейших результатов ее является представление о вакууме, но уже не пустом, а насыщенным всевозможными флуктуациями всевозможных полей. Вакуум в квантовой теории поля определяется как наинизшее энергетическое состояние кван-
тованного поля, энергия которого равна нулю только в среднем. Так что вакуум - это «Нечто» по имени «Ничто».
Релятивистская квантовая теория поля, которая началась работами Дирака, Паули, Гейзенберга в конце 20-х годов нашего столетия, была продолжена в трудах Фейнма-на, Томонаги, Швингера и других ученых, давая все более полное представление о физической неразложимости мира, о несведении его к отдельным элементам. Здесь принцип целостности находит свое отражение при рассмотрении взаимодействия микрообъектов с определенным состоянием физического вакуума. Именно в этом взаимодействии все элементарные частицы обнаруживают свои свойства. Вакуум рассматривается как объект физического мира, выражающий как раз момент физической неразложимости его.
Какова судьба понятия «вакуум» в современной физике XXI столетия? Почему наш мир состоит преимущественно из вещества, а «антивещество» долгое время оставалось скрытым от нашего взгляда? На эти и другие вопросы мы постараемся ответить в кратком очерке современного состояния физики элементарных частиц на рубеже третьего тысячелетия, приведенном в следующей главе. Заканчивая же разговор о квантовой физике, отметим, что результаты ее полностью изменили наши представления о мире, наш подход к структуре физических законов. В итоге, выработан новый тип научного мышления, называемый неклассическим, в котором есть место случайности, вероятности, целостности.
Вопросы для самоконтроля
Напишите формулу Планка и объясните ее физиче ский смысл.
Какие физические эффекты являются эксперимен тальным подтверждением гипотезы Планка?
В чем состоит гипотеза де Бройля? Чему равна длина волны де Бройля?
Опишите опыт с двумя щелями и поясните, как вы понимаете волново-корпускулярный дуализм микрообъ ектов.
Какие новые представления о мире возникают в ре лятивистской квантовой физике? Расскажите об античас тицах и о виртуальных частицах.
Что представляет собой физический вакуум в кван товой теории поля?