Kai kurios kvantinės sistemos niekada nerodo pusiausvyros. Fizikai daugelį metų bandė suprasti
Jei iš jo ištrauksite šaltą gėrimąšaldytuvą ir padėkite indą su juo ant stalo, tada po kurio laiko skystis įgis kambario temperatūrą. Tai reiškia, kad tarp skysčio ir kambario bus nustatyta šiluminė pusiausvyra. Makro lygmeniu šios taisyklės visada paisoma, tačiau kai pradeda veikti kvantiniai dėsniai, kartais ima atsitikti kažkas keisto.
Tyrimo tekstas
Savo ruožtu nestabilios kvantinės sistemos nepasiekia pusiausvyros. Panašu, kad stiklinė vandens iš šaldytuvo kambario temperatūroje pradeda atvėsti.
Ciuricho teorinės fizikos instituto mokslininkas Nicolo Defenou dabar rado būdą, kaip elegantiškai paaiškinti šį elgesį.
Jis laikė vienmatę sistemą, kurioje yravienintelė kvantinė dalelė, kuri gali būti tik griežtai ribotose padėtyse išilgai linijos. Tai panašu į žaidimą, kuriame figūra juda tiesia linija tiek ląstelių, kiek nurodyta kaulų ritinyje. Pavyzdžiui, kad yra kauliukas, kurio visos pusės pažymėtos „vienas“ arba „minus vienas“, ir tarkime, kad žaidėjas meta jį vieną, antrą, trečią. Figūrėlė persikels į gretimą aikštę, o iš ten arba grįš atgal, arba eis į kitą. Ir tt
Tačiau kyla klausimas:kas atsitiks, jei žaidėjas metė kauliuką neribotą skaičių kartų? Jei žaidime yra tik keli kvadratai, laikas nuo laiko jis grįš į pradinį tašką. Tačiau visiškai neįmanoma tiksliai numatyti, kur jis bus bet kuriuo metu - juk kaulų ritinėliai nežinomi. Panaši situacija susiklosto ir su dalelėmis, kurios paklūsta kvantinės mechanikos dėsniams: neįmanoma tiksliai žinoti, kur jos yra tam tikru laiko momentu. Tačiau jų buvimo vietą galima nustatyti naudojant tikimybių skirstinius.
Kiekvienas paskirstymas yra rezultatasskirtinga tikimybių superpozicija atskiroms vietoms ir atitinka tam tikrą dalelės energetinę būseną. Dėl to stabilios energijos būsenų skaičius sutampa su sistemos laisvės laipsnių skaičiumi ir todėl tiksliai atitinka leistinų pozicijų skaičių. Verta paminėti, kad visi stabilūs tikimybių pasiskirstymai pradiniame taške visai nėra lygūs nuliui. Dėl to tam tikru momentu kubas grįžta į pradinę vietą.
Kvantinei dalelei tai reiškiayra neišmatuojama daugybė būdų, kaip atskirų vietų tikimybes galima sujungti, kad susidarytų skirstiniai. Dėl to jie nebegali užimti tik tam tikrų atskirų energijos būsenų, bet ir visų įmanomų ištisiniame spektre. Naujoji teorija, kurią pateikė Nicolo Defenu, paaiškina tai, ką mokslininkai jau ne kartą pastebėjo eksperimentuose: sistemos, kuriose vyksta ilgalaikė sąveika, nepasiekia stabilios pusiausvyros, o greičiau metastabilią būseną, kurioje jos visada grįžta į pradinę padėtį. .
Skaityti daugiau
Japonijos mokslininkai pateikė objektų judėjimo garso bangomis metodą
Rusija ir JAV turi „Doomsday“ lėktuvus: kaip ir kur jie skris pasaulio pabaigos atveju
Pirmą kartą istorijoje 9 žvaigždės dingo per pusvalandį ir negrįžo