Neki kvantni sustavi nikada ne pokazuju ravnotežu. Fizičari godinama pokušavaju razumjeti
Ako izvučete hladno piće izhladnjak i stavite posudu s njim na stol, a nakon nekog vremena tekućina će poprimiti sobnu temperaturu. Odnosno, uspostavit će se toplinska ravnoteža između tekućine i prostorije. Na makrorazini se ovo pravilo uvijek poštuje, ali kad kvantni zakoni uđu u igru, ponekad se počne događati nešto čudno.
Istraživački tekst
Zauzvrat, nestabilni kvantni sustavi ne dolaze u ravnotežu. Kao da se čaša vode iz hladnjaka na sobnoj temperaturi počinje hladiti.
Nicolo Defenou, znanstvenik sa züriškog Instituta za teorijsku fiziku, sada je pronašao način da elegantno objasni ovo ponašanje.
Smatrao je jednodimenzionalnim sustavom u kojem postojijedina kvantna čestica koja može biti samo u strogo ograničenim položajima duž crte. Ovo je slično igri u kojoj se lik pomiče po ravnoj liniji za onoliko stanica koliko je naznačeno matricom. Na primjer, da postoji kocka, čije su sve strane označene kao "jedna" ili "minus jedna", i pretpostavimo da je igrač baca jednom, drugom, trećom. Figurica će se pomaknuti na susjedni kvadrat, a odatle će se vratiti ili ići na sljedeći. Itd.
Međutim, pitanje je:što se događa ako igrač baca kockicu beskonačan broj puta? Ako je u igri samo nekoliko kvadrata, s vremena na vrijeme vratit će se na početnu točku. Ali potpuno je nemoguće točno predvidjeti gdje će se on u bilo kojem trenutku naći - uostalom, valjci matrice su nepoznati. Slična se situacija razvija s česticama koje se pokoravaju zakonima kvantne mehanike: nemoguće je točno znati gdje se nalaze u određenom trenutku. Ipak se njihovo mjesto može odrediti raspodjelom vjerojatnosti.
Svaka raspodjela je rezultatrazličita superpozicija vjerojatnosti za pojedina mjesta i odgovara određenom energetskom stanju čestice. Kao rezultat toga, broj stabilnih energetskih stanja podudara se s brojem stupnjeva slobode sustava i, prema tome, točno odgovara broju dopuštenih položaja. Vrijedno je napomenuti da sve stabilne raspodjele vjerojatnosti u početnoj točki uopće nisu jednake nuli. Kao rezultat, u jednom se trenutku kocka vraća na svoje izvorno mjesto.
Za kvantnu česticu to znači dapostoji neizmjeran broj načina na koje se vjerojatnosti pojedinih lokacija mogu kombinirati u obliku distribucija. Zbog toga više ne mogu zauzimati samo određena diskretna energetska stanja, već i sva moguća u kontinuiranom spektru. Nova teorija, koju je iznio Nicolo Defenu, objašnjava ono što su znanstvenici već mnogo puta primijetili u eksperimentima: sustavi u kojima dolazi do interakcija dugog dometa ne postižu stabilnu ravnotežu, već metastabilno stanje u kojem se uvijek vraćaju u prvobitni položaj .
Čitaj više
Japanski znanstvenici predstavili su metodu pomicanja objekata zvučnim valovima
Rusija i Sjedinjene Države imaju avione Doomsdaya: kako i kamo će letjeti u slučaju smaka svijeta
Prvi put u povijesti 9 zvijezda nestalo je u pola sata i nije se vratilo