Některé kvantové systémy nikdy nevykazují rovnováhu.
Pokud extrahujete studený nápoj znádobu s ní položte na stůl, poté kapalina po chvíli dosáhne pokojové teploty. To znamená, že mezi kapalinou a místností bude nastolena tepelná rovnováha. Na makroúrovni je toto pravidlo vždy respektováno, ale když vstoupí do hry kvantové zákony, někdy se začne dít něco divného.
Textový výzkum
Nestabilní kvantové systémy se zase nedostanou do rovnováhy. Je to, jako by se sklenice vody z ledničky při pokojové teplotě začala ochlazovat.
Nicolo Defenou, vědec z Curychského institutu pro teoretickou fyziku, nyní našel způsob, jak toto chování elegantně vysvětlit.
Uvažoval o jednorozměrném systému, ve kterém jejediná kvantová částice, která může být pouze v přísně omezených pozicích podél linie. Je to podobné jako ve hře, ve které se figura pohybuje po přímé linii pro tolik buněk, kolik je označeno hodem. Například existuje kostka, jejíž všechny strany jsou označeny jako „jedna“ nebo „minus jedna“, a předpokládejme, že ji hráč hodí jednou, druhou, třetí. Figurka se přesune na sousední čtverec a odtud se buď vrátí zpět, nebo přejde na další. Atd.
Otázka však zní:co se stane, když hráč hází kostkou nekonečně mnohokrát? Pokud je ve hře jen několik čtverců, pak se čas od času vrátí do výchozího bodu. Je však zcela nemožné přesně předpovědět, kde se v daném okamžiku bude nacházet - koneckonců, kostky válců nejsou známy. Podobná situace se vyvíjí u částic, které se řídí zákony kvantové mechaniky: je nemožné přesně vědět, kde se v daném časovém okamžiku nacházejí. Jejich umístění lze přesto určit pomocí rozdělení pravděpodobnosti.
Výsledkem je každá distribucerůzná superpozice pravděpodobností pro jednotlivá místa a odpovídá určitému energetickému stavu částice. Ve výsledku se počet stavů stabilní energie shoduje s počtem stupňů volnosti systému, a proto přesně odpovídá počtu přípustných poloh. Stojí za zmínku, že všechna stabilní rozdělení pravděpodobnosti ve výchozím bodě nejsou vůbec rovná nule. Výsledkem je, že se kostka v určitém okamžiku vrátí na své původní místo.
Pro kvantovou částici to znamená, že existuje nezměrné množství způsobů, jak mohou pravděpodobnosti jednotlivých místV důsledku toho mohou zaujímat nejen určité diskrétní energetické stavy, ale také všechny možné ve spojitém spektru.Nová teorie, kterou předložil Nicolo Defen, vysvětluje to, co vědci již mnohokrát pozorovali v experimentech: systémy, ve kterýchInterakce na velké vzdálenosti nedosahují stabilní rovnováhy, ale spíše metastabilního stavu, ve kterém se vždy vracejí do své původní polohy.
Přečtěte si více
Japonští vědci představili metodu pohybu objektů pomocí zvukových vln
Rusko a Spojené státy mají letadla Doomsday: jak a kam poletí v případě konce světa
Poprvé v historii 9 hvězd zmizelo za půl hodiny a nevrátilo se