Alcuni sistemi quantistici non mostrano mai l'equilibrio.
Se estrai una bevanda fredda dafrigorifero e posizionare il contenitore con esso sul tavolo, quindi dopo un po' il liquido acquisirà temperatura ambiente. Cioè, verrà stabilito l'equilibrio termico tra il liquido e la stanza. A livello macro questa regola viene sempre rispettata, ma quando entrano in gioco le leggi quantistiche, a volte comincia a succedere qualcosa di strano.
Testo di ricerca
A loro volta, i sistemi quantistici instabili non raggiungono l'equilibrio. È come se un bicchiere d'acqua del frigorifero a temperatura ambiente iniziasse a raffreddarsi.
Nicolo Defenou, uno scienziato dell'Istituto di fisica teorica di Zurigo, ha ora trovato un modo per spiegare elegantemente questo comportamento.
Ha considerato un sistema unidimensionale in cui vi èl'unica particella quantistica che può trovarsi solo in posizioni strettamente limitate lungo la linea. Questo è simile a un gioco in cui la figura si muove lungo una linea retta per tante celle quante indicate dal tiro del dado. Ad esempio, che ci sia un dado, tutti i cui lati sono contrassegnati come "uno" o "meno uno", e supponiamo che il giocatore lo lanci una volta, un secondo, un terzo. La statuetta si sposterà in un quadrato adiacente e da lì tornerà indietro o passerà a quello successivo. Eccetera.
Tuttavia, la domanda è:cosa succede se il giocatore lancia il dado un numero infinito di volte? Se ci sono solo pochi quadrati nel gioco, di tanto in tanto tornerà al punto di partenza. Ma è completamente impossibile prevedere esattamente dove sarà in un dato momento - dopo tutto, i tiri di dado sono sconosciuti. Una situazione simile si sviluppa con le particelle che obbediscono alle leggi della meccanica quantistica: è impossibile sapere esattamente dove si trovano in un dato momento. Tuttavia, la loro posizione può essere determinata utilizzando distribuzioni di probabilità.
Ogni distribuzione è il risultatodiversa sovrapposizione di probabilità per i singoli luoghi e corrisponde a un certo stato energetico della particella. Di conseguenza, il numero di stati energetici stabili coincide con il numero di gradi di libertà del sistema e, quindi, corrisponde esattamente al numero di posizioni ammissibili. Vale la pena notare che tutte le distribuzioni di probabilità stabili al punto di partenza non sono affatto uguali a zero. Di conseguenza, ad un certo punto, il cubo ritorna nella sua posizione originale.
Per una particella quantistica, questo significa che c'è un numero incommensurabile di modi in cui le probabilità delle singole posizioni possonoDi conseguenza, possono occupare non solo alcuni stati energetici discreti, ma anche tutti quelli possibili in uno spettro continuo.Una nuova teoria avanzata da Nicolò Defen spiega ciò che gli scienziati hanno già osservato molte volte negli esperimenti: sistemi in cuiLe interazioni a lungo raggio non raggiungono un equilibrio stabile, ma piuttosto uno stato metastabile in cui tornano sempre alla loro posizione originale.
Leggi di più
Scienziati giapponesi hanno presentato un metodo per spostare gli oggetti con le onde sonore
Russia e Stati Uniti hanno gli aerei Doomsday: come e dove voleranno in caso di fine del mondo
Per la prima volta nella storia, 9 stelle sono scomparse in mezz'ora e non sono più tornate