Schrödinger-egyenlet - ∀ x, y, z

Szerint a folklór, annyira népszerű fizikus, így történt: 1926-ban, az elméleti fizikus nevű Erwin Schrödinger beszélt egy tudományos szemináriumon a zürichi egyetemen. Arról beszélt, hogy a furcsa új ötletek, lebeg a levegőben, hogy a mikrokozmosz tárgyak gyakran úgy viselkednek, mint a hullámok, mint részecskéket. Itt a szó kérte egy középkorú tanár, és azt mondta: „Schrödinger, te nem látod, hogy mindez ostobaság? Vagy mindannyian nem tudom, hogy a hullámok - ők is hullámzó a hullám egyenlet „Schrödinger vette személyes sértésnek, és elindult, hogy dolgozzon ki egy hullám egyenlet írja le egy részecske a kvantummechanika - és ragyogóan megbirkózott ezzel a feladattal.

Itt kell, hogy a pontosítás. A mindennapi életben is, energiát ad át két módja van: a témát, amikor mozog egyik helyről a másikra (például lovaglás egy mozdony vagy a szél) - ilyen hatalomátvétel járó részecskék - vagy hullámok (például rádióhullámok, amelyeket továbbított teljesítményű adók és elkapta antennák a TV-k). Azaz, a makrokozmosz, ahol élünk, ha minden a energiahordozókat szigorúan két csoportba sorolhatjuk - korpuszkuláris (álló anyagi részecskék), vagy hullám. Ebben az esetben minden hullám által leírt egyenletek egy speciális fajtája - hullámegyenlet. Kivétel nélkül minden hullám - óceán hullámai, szeizmikus hullámok rock rádióhullámok távoli galaxisok - írják le ugyanazt a típusú hullámegyenlet. Ez a pontosítás érdekében szükséges világossá tenni, hogy ha azt akarjuk, hogy bemutassa a jelenségek a szubatomi világ szempontjából valószínűségi eloszlását hullámok (lásd. A kvantummechanika), ezek a hullámok is leírható megfelelő hullám egyenlet.

Schrödinger alkalmazott fogalmának valószínűségi hullámok klasszikus differenciálegyenlet a hullámfüggvény és kapott a híres egyenlet ő nevét viseli. Ahogy a szokásos egyenlet írja le a hullám terjedési funkció, például a fodrok a víz felszínén a Schrödinger egyenlet írja le a hullám terjedési valószínűsége a részecske egy adott térbeli pontban. A csúcsok a hullám (a pont a maximum likelihood) mutatják, ahol a hely valószínűleg egy részecske. Bár a Schrödinger-egyenlet vonatkozik a felsőoktatásban, a matematika, ez annyira fontos, hogy a megértés, a modern fizika, én még mindig így van - a legegyszerűbb formában (úgynevezett „egydimenziós Schrödinger-egyenlet stacionárius”). A fenti hullámfüggvény valószínűségi eloszlás, jele a görög betű ( „psi”), egy olyan megoldás a differenciálegyenlet (ne aggódj, ha nem érti a legfontosabb dolog -, hogy azt a hitet, hogy ez az egyenlet azt mutatja, hogy a valószínűsége viselkedik, mint egy hullám) :

ahol - a távolság - a Planck-állandó. és, és - sorrendben a tömeg, a teljes energia és a potenciális energia a részecske.

Festés kvantum esemény, ami nekünk a Schrödinger-egyenlet, hogy az elektronok és más elemi részecskék úgy viselkednek, mint hullámok az óceán felszínén. Idővel, a csúcs hullámhossza (megfelelő hely, ami valószínűleg elektron) mozog a térben megfelelően a hullám egyenlet leírja ezt. Ez az, amit hagyományosan nézett a szemcse a kvantum világ viselkedik sok tekintetben, mint egy hullám.

Azonban elképzelhető, és elfogadja, hogy valami, mint egy elektron úgy viselkedik, mint egy hullám, ez nem olyan egyszerű. A mindennapi életben szembesülnek vagy egy részecske vagy hullám. A labda - ez a rész, a hang - ez a hullám, és ennyi. A világon a kvantummechanika, a dolgok nem ilyen egyszerű. Sőt - és ez a kísérlet hamar kiderült - a kvantum világ egység eltér a megszokott tárgyakat és különböző tulajdonságokkal rendelkeznek. A fény, hogy mi használt, hogy egy hullám, néha úgy viselkedik, mint egy részecske (amely az úgynevezett egy fotont), és a részecskék, mint az elektron és proton viselkedhetnek, mint a hullámok (lásd. A komplementaritás elvét).

Ezt a problémát gyakran nevezik a kettős vagy kettős hullám-részecske természete kvantum részecskék, ami jellemző rá, úgy tűnik, hogy minden eszközt a szubatomi világban (lásd. A Bell-tétel). Észre kell vennünk, hogy a hétköznapi megérzések egy mikrokozmosz milyen formában lehet az ügyet, és hogy ő is vezethet egyszerűen nem kell alkalmazni. Az a tény, hogy az általunk használt a hullám egyenlet írja le a mozgás részecskék, amelyek hozzá vannak szokva, hogy gondolkodás - élénk bizonyítéka. Amint azt a bevezetőben említettük, van sok vita. Elvégre nincs ok azt feltételezni, hogy amit látunk, a makro kell lejátszani pontossággal szinten a mikrokozmosz. Mindazonáltal a kettős természete elemi részecskék továbbra is az egyik leginkább zavarba ejtő és zavaró aspektusait kvantummechanika, sok ember számára, és ez nem túlzás azt mondani, hogy minden baj kezdődött Erwin Schrödinger.

Encyclopedia James Trefil „Nature of Science. 200 A világegyetem törvényei. "