일부 양자 시스템은 결코 평형을 나타내지 않습니다. 물리학자들은 이해하기 위해 수년 동안 노력해 왔습니다.
차가운 음료수를 추출하면냉장고에 넣고 테이블에 용기를 놓고 잠시 후 액체가 실온에 도달합니다. 즉, 액체와 방 사이에 열 평형이 설정됩니다. 거시적 수준에서 이 규칙은 항상 존중되지만 양자 법칙이 작용하면 때때로 이상한 일이 일어나기 시작합니다.
연구 텍스트
차례로, 불안정한 양자 시스템은 평형에 도달하지 않습니다. 냉장고에서 실온의 물 한 컵이 식기 시작하는 것과 같습니다.
취리히 이론 물리학 연구소의 과학자인 Nicolo Defenou는 이제 이 동작을 우아하게 설명하는 방법을 찾았습니다.
그는 다음과 같은 1차원 시스템을 고려했습니다.선을 따라 엄격하게 제한된 위치에만 있을 수 있는 유일한 양자 입자. 이것은 숫자가 주사위 굴림으로 표시된 만큼의 셀에 대해 직선을 따라 움직이는 게임과 유사합니다. 예를 들어 주사위의 모든 면이 "1" 또는 "-1"로 표시되어 있고 플레이어가 주사위를 한 번, 두 번째, 세 번째로 굴린다고 가정합니다. 입상은 인접한 사각형으로 이동하고 거기에서 돌아가거나 다음 사각형으로 이동합니다. 등.
그러나 질문은 다음과 같습니다.플레이어가 주사위를 무한대로 굴리면 어떻게 됩니까? 게임에 몇 개의 사각형만 있는 경우 때때로 시작점으로 돌아갑니다. 그러나 주어진 시간에 그가 어디에 있을지 정확히 예측하는 것은 완전히 불가능합니다. 결국 주사위 굴림은 알려지지 않았습니다. 양자 역학의 법칙을 따르는 입자에서도 비슷한 상황이 발생합니다. 주어진 시간에 입자가 어디에 있는지 정확히 아는 것은 불가능합니다. 그러나 확률 분포를 사용하여 위치를 결정할 수 있습니다.
모든 분포는 결과입니다개별 장소에 대한 확률의 다른 중첩이며 입자의 특정 에너지 상태에 해당합니다. 결과적으로 안정적인 에너지 상태의 수는 시스템의 자유도 수와 일치하므로 허용 가능한 위치 수와 정확히 일치합니다. 시작점에서 모든 안정적인 확률 분포가 전혀 0과 같지 않다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 결과적으로 어느 시점에서 큐브는 원래 위치로 돌아갑니다.
양자 입자의 경우 이는 다음을 의미합니다.개별 위치의 확률을 결합하여 분포를 형성할 수 있는 방법은 셀 수 없이 많습니다. 결과적으로, 그들은 더 이상 특정한 개별 에너지 상태만을 차지할 수 없을 뿐만 아니라 연속 스펙트럼에서 가능한 모든 에너지 상태도 차지할 수 있습니다. Nicolo Defenu가 제시한 새로운 이론은 과학자들이 이미 실험에서 여러 번 관찰한 내용을 설명합니다. 즉, 장거리 상호 작용이 발생하는 시스템은 안정적인 평형에 도달하지 않고 항상 원래 위치로 돌아가는 준안정 상태에 도달합니다.
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