מערכות קוונטיות מסוימות לעולם אינן מציגות שיווי משקל. פיזיקאים מנסים כבר שנים להבין
אם אתה מחלץ משקה קרמקרר והניח את המיכל איתו על השולחן, ואז לאחר זמן מה הנוזל ירכוש טמפרטורת חדר. כלומר, שיווצר שיווי משקל תרמי בין הנוזל לחדר. ברמת המאקרו, מכבדים תמיד את הכלל הזה, אבל כשחוקי הקוונטים נכנסים לשחק, לפעמים קורה משהו מוזר.
טקסט מחקר
בתורם, מערכות קוונטיות לא יציבות אינן מגיעות לשיווי משקל. זה כמו שכוס מים מהמקרר בטמפרטורת החדר מתחילה להתקרר.
ניקולו דפנו, מדען במכון ציריך לפיזיקה תיאורטית, מצא כעת דרך להסביר באלגנטיות התנהגות זו.
הוא שקל מערכת חד-ממדית שיש בההחלקיק הקוונטי היחיד שיכול להיות רק במיקומים מוגבלים לחלוטין לאורך הקו. זה דומה למשחק שבו הדמות נעה לאורך קו ישר עבור כמה שיותר תאים כפי שמצוין על ידי גליל המוות. לדוגמא, שיש קוביות שכל צדדיהן מסומנים כ"אחד "או" מינוס אחד ", ונניח שהשחקן מגלגל אותה פעם אחת, שנייה ושלישית. הצלמית תעבור לכיכר הסמוכה, ומשם היא תחזור אחורה או תלך לכיכר הבאה. וכו.
עם זאת, השאלה היא:מה קורה אם השחקן מגלגל את המוות אינסוף פעמים? אם יש רק כמה ריבועים במשחק, מדי פעם הוא יחזור לנקודת ההתחלה שלו. אך אי אפשר לחזות בדיוק היכן הוא יהיה בכל זמן נתון - הרי גלילי המוות אינם ידועים. מצב דומה מתפתח עם חלקיקים הצייתים לחוקי מכניקת הקוונטים: אי אפשר לדעת בדיוק היכן הם נמצאים ברגע נתון. עם זאת ניתן לקבוע את מיקומם באמצעות הפצות הסתברות.
כל הפצה היא התוצאהסופרפוזיציה שונה של הסתברויות למקומות בודדים ומתאימה למצב אנרגיה מסוים של החלקיק. כתוצאה מכך, מספר מצבי האנרגיה היציבים עולה בקנה אחד עם מספר דרגות החופש של המערכת, ולכן הוא תואם בדיוק למספר העמדות המותרות. ראוי לציין שכל התפלגויות ההסתברות היציבות בנקודת ההתחלה אינן שוות בכלל לאפס. כתוצאה מכך, בשלב מסוים הקובייה חוזרת למיקומה המקורי.
עבור חלקיק קוונטי זה אומר שישנן מספר אינסופי של דרכים שבהן ניתן לשלב את ההסתברויות של מיקומים בודדים ליצירת התפלגויות. כתוצאה מכך, הם כבר לא יכולים לתפוס רק מצבי אנרגיה בדידים מסוימים, אלא גם את כל המצבים האפשריים בספקטרום רציף. התיאוריה החדשה, שהועלתה על ידי ניקולו דפנו, מסבירה את מה שמדענים כבר צפו פעמים רבות בניסויים: מערכות שבהן מתרחשות אינטראקציות ארוכות טווח אינן מגיעות לשיווי משקל יציב, אלא למצב מט-יציבי שבו הן תמיד חוזרות למיקומן המקורי. .
קרא עוד
מדענים יפנים הציגו שיטה של העברת עצמים עם גלי קול
לרוסיה ולארצות הברית יש מטוסי יום הדין: כיצד ולאן הם יטוסו במקרה של סוף העולם
לראשונה בהיסטוריה 9 כוכבים נעלמו תוך חצי שעה ולא חזרו