esélyek vannak, emlékszel Erwin Schrödingerre (aki ezen a napon született 128 évvel ezelőtt) híres macskájára, de az ünnepelt fizikus karrierjének csúcspontja valójában nem volt kapcsolatban a macska gondolatkísérleteivel. A tudósok körében inkább arról híres, hogy megadja nekünk a kvantum viselkedés leírásának alapvető eszközeit.,

nyelv létrehozása A kvantumvilág tanulmányozásához

az 1920—as évek, amely a kvantummechanika születését látta—az összes anyag legkisebb, legalapvetőbb alkotóelemeinek működését -, izgalmas idő volt fizikusnak lenni. A legnagyobb életben lévő elmék rohantak, hogy megtalálják a módját ennek az új világnak a leírására, amely nyitva volt. Werner Heisenberg a kvantummechanika megfogalmazásával jött létre mátrixok segítségével, egy olyan rendszer, amely csak algebrát igényelt. De Schrödinger egy másik modellre gondolt, amely mátrixok helyett hullámokat használ.,

Schrödinger modelljének hullámfunkciói szerint Sean Carroll fizikus ” nehezebb megoldani, de intuitívabb.”

Schrödinger modellje a névadó egyenletén nyugszik, amely leírja a fizikai rendszer hullámfüggvényének fejlődését az idő múlásával. Ez olyan, mint Newton második mozgási törvényének kvantumváltozata (erő = tömeg x gyorsulás). A részecskék viselkedésének leírásakor Newton szabályai nem működnek olyan jól, így a matematikának egy kicsit bonyolultabbnak kell lennie., Itt van az egyenlet legáltalánosabb formája:

ebben a képletben i a képzeletbeli egység (a -1 négyzetgyöke); ħ a Planck-állandót jelenti, osztva 2π-vel; ∂/∂t az idő múlásával változó részleges származék; Ψ a rendszer hullámfüggvénye; Ĥ pedig a rendszer Hamiltoni operátora, amely a rendszer energiáját képviseli. A Hamiltoni operátor a legfontosabb rész: leírja, hogy milyen rendszert nézünk.,

“Schrodinger egyenlete az elméleti fizika középpontjában áll” -mondja a World Science Festival társalapítója és a Columbia Egyetem fizikusa, Brian Greene. Az “egyenlet” nem egyetlen matematikai állítás. Ez egy általános kapcsolat, amely amennyire tudjuk, mindig tart. Minden adott helyzetben tudnia kell, hogyan kell alkalmazni ezt a kapcsolatot, és az alkalmazás részletei helyzetenként eltérőek. De a törvény, amennyire tudjuk, törvény.,”

Vissza a formula részleteket: Rakd össze, ha egy pillanatképet a “hullám” – abban a pillanatban, használata Schrödinger-egyenlet lehetővé teszi, hogy beszéljünk arról, hogy mi fog kinézni a jövőben.

“az összes olyan egyenletre gondolok, amelyet jelenleg ismerünk, valószínűleg 1000 év múlva tart” – mondja Carroll.

egy úttörő egyenlet, amely Nobel-díjhoz vezetett

Ez a képlet akkoriban kinyilatkoztatás volt., Ez magyarázza azt a tényt, hogy a részecskék általában nem viselkednek úgy, mint a kis biliárdgolyók, amelyek az asztal fölött csúsznak; néha jobban gondolják őket hullámoknak. Míg Louis de Broglie francia fizikus már sejtette, hogy a hullám-részecske kettősség létezik, Schrödinger megengedte a tudósoknak, hogy a részecskéket—és azok kapcsolódó hullámait—működésükben írják le. Ez elég lenyűgöző eredmény volt a Nobel-díjas bizottságban ülő tudósok számára, akik 1933-ban Schrödingernek fizikai Nobel-díjat ítéltek oda (megosztva Paul Dirac hullámmechanikai kutatóval).,

“egy tanulmány a hullám tulajdonságait illeti, sikerült létrehozó egy új rendszer, a mechanika, amely szintén tartogat jó a mozgás belül az atomok illetve molekulák,” H. Pleijel, akkor-elnök a Nobel-Bizottság a Fizika, mondta egy 1933 beszéd bemutatja, hogy az idei díjakat. “Schrödinger hullámegyenlete kényelmes és egyszerű módszert biztosított a fényspektrákkal kapcsolatos problémák kezelésére, és nélkülözhetetlen eszközévé vált a mai fizikus számára.”

vissza a macskához

és mint coda (ami természetesen latin a faroknál), térjünk vissza gyorsan a macskához., Bár ez nem annyira nélkülözhetetlen eszköz, mint Schrödinger egyenlete, a “Schrödinger macskája” gondolatkísérlet továbbra is rezonál, mint a kvantummechanika mercuriális természetének erőteljes illusztrációja. Egy frissítő, hogy mit jelent, nézd meg ezt a videót Brian Greene.