Classical physics, uas muaj nyob ua ntej kev tsim khoom ntawm quantum mechanics, piav qhia txog qhov xwm txheej ntawm qhov zoo tib yam (macroscopic) nplai. Feem ntau ntawm cov theories hauv classical physics tuaj yeem raug txiav tawm raws li kev kwv yees ua haujlwm ntawm cov nplai peb tau siv rau. Quantum physics (nws kuj yog quantum mechanics) txawv ntawm classical science nyob rau hauv hais tias lub zog, momentum, angular momentum, thiab lwm yam kom muaj nuj nqis ntawm ib tug coupled system yog txwv rau discrete qhov tseem ceeb (quantization). Cov khoom muaj cov yam ntxwv tshwj xeeb ob qho tib si hauv daim ntawv ntawm cov khoom thiab hauv daim ntawv ntawm nthwv dej (duality of yoj particles). Tsis tas li hauv qhov kev tshawb fawb no muaj kev txwv rau qhov tseeb uas qhov muaj peev xwm ntsuas tau (txoj cai tsis paub meej).
Nws tuaj yeem hais tias tom qab qhov tshwm sim ntawm quantum physics hauv cov kev tshawb fawb tiag tiag, ib hom kev hloov pauv tau tshwm sim, uas ua rau nws muaj peev xwm rov xav dua thiab txheeb xyuas tag nrho cov kev cai qub uas yav tas los suav tias yog qhov tseeb tsis txaus ntseeg. Qhov no puas zoo lossis phem? Tej zaum qhov zoo, vim kev tshawb fawb tseeb yuav tsum tsis txhob nyob twj ywm.
Txawm li cas los xij, "quantum kiv puag ncig" tau dhau losib hom kev tshuab rau cov physicists ntawm lub tsev kawm ntawv qub, uas yuav tsum tau los mus rau lub fact tias qhov lawv ntseeg nyob rau hauv ua ntej tig tawm tsuas yog ib tug txheej ntawm erroneous thiab archaic theories nyob rau hauv xav tau kev kho mob ceev thiab hloov mus rau qhov tseeb tshiab.. Feem ntau cov kws tshawb fawb physicists txaus siab txais cov tswv yim tshiab no txog kev paub txog kev paub zoo, pab txhawb rau nws txoj kev kawm, kev loj hlob thiab kev siv. Niaj hnub no, quantum physics teeb tsa lub zog rau txhua qhov kev tshawb fawb tag nrho. Nws yog ua tsaug rau nws qhov kev sim ua tej yaam num (xws li Loj Hadron Collider) tshwm sim.
Qhib
Dab tsi tuaj yeem hais txog lub hauv paus ntawm quantum physics? Nws maj mam tshwm sim los ntawm ntau txoj kev xav los piav qhia qhov tshwm sim uas tsis tuaj yeem sib raug zoo nrog classical physics, xws li Max Planck txoj kev daws teeb meem hauv xyoo 1900 thiab nws txoj hauv kev rau qhov teeb meem ntawm hluav taws xob ntawm ntau yam teeb meem kev tshawb fawb, thiab kev sib txuas lus ntawm lub zog thiab zaus hauv 1905 daim ntawv. los ntawm Albert Einstein, uas piav qhia txog cov teebmeem photoelectric. Lub tswv yim thaum ntxov ntawm quantum physics tau kho kom zoo nyob rau hauv nruab nrab-1920s los ntawm Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born thiab lwm tus. Niaj hnub nimno txoj kev xav yog formulated nyob rau hauv ntau yam tshwj xeeb tsim lej tswvyim. Hauv ib qho ntawm lawv, cov lej lej (lossis ua haujlwm nthwv dej) muab cov ntaub ntawv qhia ntxaws txog qhov amplitude ntawm qhov chaw impulse qhov tshwm sim.
Fundamentals of quantum physics for dummies
Kev tshawb fawb ntawm nthwv dejLub ntsiab lus ntawm lub teeb tau pib ntau dua 200 xyoo dhau los, thaum cov kws tshawb fawb zoo thiab paub txog lub sijhawm ntawd tau npaj, tsim thiab ua pov thawj txoj kev xav ntawm lub teeb raws li lawv tus kheej kev soj ntsuam. Lawv hu ua nthwv dej.
Xyoo 1803, tus kws tshawb fawb Askiv nto moo Thomas Young tau ua nws qhov kev sim ua ob lub npe nrov, vim nws tau sau cov haujlwm nto moo "Ntawm qhov xwm txheej ntawm Lub Teeb thiab Xim", uas tau ua lub luag haujlwm loj hauv kev tsim cov tswv yim niaj hnub hais txog. cov phenomena uas paub. Qhov kev sim no tau ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev lees paub ntawm qhov kev xav no.
Cov kev sim no feem ntau tau piav qhia hauv ntau phau ntawv, piv txwv li, "Fundamentals of Quantum Physics for Dummies". Cov kev sim niaj hnub no nrog kev nrawm ntawm cov ntsiab lus tseem ceeb, piv txwv li, kev tshawb fawb rau Higgs boson ntawm Loj Hadron Collider (LHC luv luv) tau ua tiav txhawm rau txhawm rau nrhiav pom cov tswv yim pom zoo ntawm ntau qhov kev xav ntawm quantum theories.
History
Nyob rau xyoo 1838, Michael Faraday, rau qhov zoo siab ntawm tag nrho lub ntiaj teb, nrhiav pom cathode rays. Cov kev tshawb fawb sensational tau ua raws li cov lus hais txog qhov teeb meem ntawm hluav taws xob, lub npe hu ua "dub lub cev" (1859), ua los ntawm Gustav Kirchhoff, nrog rau cov kev xav nto moo ntawm Ludwig Boltzmann hais tias lub zog ntawm txhua lub cev muaj zog tuaj yeem ua tau. yuav discrete (1877). Tom qab ntawd, quantum hypothesis tsim los ntawm Max Planck (1900) tau tshwm sim. Nws suav hais tias yog ib lub hauv paus ntawm quantum physics. Planck lub bold hypothesis hais tias lub zog muaj peev xwm yuav emissions thiab absorbed nyob rau hauv discrete "quanta"(los yog lub zog pob ntawv), sib raug raws nraim rau cov qauv pom ntawm lub cev hluav taws xob.
Lub ntiaj teb nto moo Albert Einstein tau pab txhawb rau quantum physics. Txaus siab rau quantum theories, nws tsim nws tus kheej. Txoj kev xav dav dav ntawm kev sib txheeb - qhov ntawd yog qhov nws hu ua. Kev tshawb pom nyob rau hauv quantum physics kuj cuam tshuam txoj kev loj hlob ntawm txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib txheeb. Ntau tus kws tshawb fawb hauv thawj ib nrab ntawm lub xyoo pua xeem tau pib kawm txog qhov kev tshawb fawb no ntawm Einstein cov lus qhia. Nws nyob rau ntawm lub sijhawm ntawd, txhua tus nyiam nws, txhua tus nyiam nws. Tsis muaj qhov xav tsis thoob, vim tias nws tau kaw ntau "qhov" hauv kev tshawb fawb lub cev classical (txawm li cas los xij, nws kuj tau tsim cov tshiab), muab kev tshawb fawb pom zoo rau lub sij hawm mus ncig, telekinesis, telepathy thiab parallel worlds.
Lub luag haujlwm ntawm tus neeg soj ntsuam
Txhua qhov xwm txheej lossis lub xeev nyob ntawm tus neeg saib xyuas ncaj qha. Feem ntau, qhov no yog li cas lub hauv paus ntawm quantum physics tau piav qhia luv luv rau cov neeg uas nyob deb ntawm qhov tseeb sciences. Txawm li cas los xij, qhov tseeb yog qhov nyuaj dua.
Qhov no haum nrog ntau yam kev ntseeg thiab kev ntseeg uas tau hais rau ntau pua xyoo ntawm kev muaj peev xwm ntawm tib neeg los cuam tshuam cov xwm txheej nyob ib puag ncig lawv. Nyob rau hauv qee txoj kev, qhov no kuj yog lub hauv paus rau kev piav qhia txog kev xav ntawm extrasensory perception, vim hais tias tam sim no cov lus hais tias ib tug neeg (saib xyuas) muaj peev xwm cuam tshuam cov xwm txheej ntawm lub cev nrog lub hwj chim ntawm kev xav tsis zoo li absurd.
Txhua lub eigenstate ntawm ib qho kev tshwm sim pom lossis khoom sib raug raueigenvector ntawm tus soj ntsuam. Yog hais tias lub spectrum ntawm tus neeg teb xov tooj (saib xyuas) yog discrete, cov khoom pom tau tsuas yog mus txog discrete eigenvalues. Ntawd yog, qhov khoom ntawm kev soj ntsuam, nrog rau nws cov yam ntxwv, yog txiav txim siab los ntawm tus neeg teb xov tooj no.
Fundamentals of quantum physics in complex words
Tsis zoo li cov qauv siv tshuab ua ke (lossis physics), ib tus tsis tuaj yeem ua rau kev kwv yees ib txhij ntawm kev sib txuas sib txawv xws li txoj haujlwm thiab lub zog. Piv txwv li, cov khoom siv hluav taws xob tuaj yeem (nrog qee qhov tshwm sim) nyob ze ntawm thaj tsam ntawm qhov chaw, tab sis lawv txoj haujlwm lej yog qhov tseeb tsis paub.
Contours ntawm qhov muaj peev xwm tsis tu ncua, feem ntau hu ua "huab", tuaj yeem kos ib ncig ntawm lub nucleus ntawm lub atom rau kev xav txog qhov twg electron feem ntau yuav nyob. Txoj Cai Heisenberg Uncertainty Principple ua pov thawj qhov tsis muaj peev xwm nrhiav tau qhov tseeb uas tau muab nws lub zog sib txuas. Qee cov qauv hauv qhov kev xav no muaj qhov ua tsis pom kev ua lej nkaus xwb thiab tsis hais txog tus nqi siv. Txawm li cas los xij, lawv feem ntau siv los xam cov kev sib cuam tshuam nyuaj ntawm qib ntawm subatomic hais thiab lwm yam tsis meej pem. Tsis tas li ntawd, ceg ntawm physics no tau tso cai rau cov kws tshawb fawb los xav txog qhov muaj peev xwm ntawm lub neej tiag tiag ntawm ntau lub ntiaj teb. Tej zaum peb yuav pom lawv sai sai no.
Wave functions
Txoj cai ntawm quantum physics muaj ntau yam thiab ntau yam. Lawv cuam tshuam nrogtswvyim ntawm yoj functions. Qee qhov tshwj xeeb nthwv dej ua haujlwm tsim kev sib kis ntawm qhov tshwm sim uas yog qhov tsis tu ncua lossis ywj pheej ntawm lub sijhawm, piv txwv li, thaum nyob twj ywm ntawm lub zog, lub sij hawm zoo li ploj mus nrog rau kev ua haujlwm yoj. Qhov no yog ib qho ntawm cov teebmeem ntawm quantum physics, uas yog qhov tseem ceeb rau nws. Qhov xav paub qhov tseeb yog tias qhov tshwm sim ntawm lub sijhawm tau raug kho dua tshiab hauv qhov kev tshawb fawb txawv txawv no.
Perturbation theory
Txawm li cas los xij, muaj ntau txoj hauv kev txhim khu kev qha los tsim cov kev daws teeb meem uas xav tau los ua haujlwm nrog cov qauv thiab kev xav hauv quantum physics. Ib txoj hauv kev zoo li no, feem ntau hu ua "perturbation theory", siv cov txiaj ntsig kev soj ntsuam rau tus qauv quantum mechanical elementary. Nws tau tsim los coj cov txiaj ntsig los ntawm kev sim los tsim ib qho qauv ntau dua uas cuam tshuam rau tus qauv yooj yim. Qhov no yog li cas qhov recursion tig tawm.
Txoj hauv kev no yog qhov tseem ceeb tshwj xeeb hauv txoj kev xav ntawm quantum chaos, uas yog nrov heev rau kev txhais ntau yam xwm txheej hauv kev muaj tiag microscopic.
Rules and laws
Txoj cai ntawm quantum mechanics yog qhov tseem ceeb. Lawv thov tias qhov chaw xa tawm ntawm qhov system yog qhov tseem ceeb (nws muaj cov khoom lag luam). Lwm nqe lus yog tias cov teebmeem pom los ntawm cov kab ke no yog tib lub sijhawm peculiar cov tswv lag luam uas cuam tshuam rau vectors hauv qhov nruab nrab no. Txawm li cas los xij, lawv tsis qhia peb qhov chaw Hilbert lossis cov neeg ua haujlwm twg muaj nyob hauvlub sijhawm no. Lawv tuaj yeem raug xaiv kom tsim nyog los muab cov lus piav qhia ntau ntawm quantum system.
Lub ntsiab lus thiab cuam tshuam
Txij thaum pib ntawm qhov kev tshawb fawb txawv txawv no, ntau yam kev tawm tsam kev xav thiab cov txiaj ntsig ntawm kev kawm ntawm quantum mechanics tau ua rau muaj kev sib cav tswv yim nrov thiab ntau qhov kev txhais lus. Txawm tias cov lus nug tseem ceeb, xws li cov cai rau kev suav ntau yam amplitudes thiab qhov yuav tshwm sim, tsim nyog tau txais kev hwm los ntawm pej xeem thiab ntau tus kws tshawb fawb.
Richard Feynman, piv txwv li, ib zaug tu siab hais tias nws tsis paub tseeb tias ib tus kws tshawb fawb to taub quantum mechanics txhua. Raws li Steven Weinberg, tam sim no tsis muaj ib qho kev txhais ntawm quantum mechanics uas yuav haum rau txhua tus. Qhov no qhia tias cov kws tshawb fawb tau tsim "dab", kom nkag siab thiab piav qhia txog qhov muaj nyob ntawm lawv tus kheej tsis tuaj yeem ua tau. Txawm li cas los xij, qhov no tsis ua mob rau qhov cuam tshuam thiab kev nyiam ntawm qhov kev tshawb fawb no hauv txhua txoj kev, tab sis nyiam cov tub txawg tub ntxhais hluas uas xav daws cov teeb meem nyuaj thiab tsis nkag siab.
Tsis tas li ntawd, quantum mechanics tau yuam kom rov kho dua tshiab ntawm lub hom phiaj kev cai ntawm lub Ntiaj Teb, uas yog xov xwm zoo.
Copenhagen txhais
Raws li qhov kev txhais lus no, tus qauv txhais ntawm causality paub rau peb los ntawm classical physics tsis xav tau lawm. Raws li quantum theories, causality nyob rau hauv lub siab ib txwm rau peb tsis muaj nyob rau hauv tag nrho cov. Txhua lub cev tshwm sim hauv lawv tau piav qhia los ntawm qhov pom ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov theem qis tshaj plawsparticle nyob rau theem subatomic. Thaj chaw no, txawm tias qhov zoo li qhov tsis txaus ntseeg, yog qhov zoo heev.
Quantum psychology
Dab tsi tuaj yeem hais txog kev sib raug zoo ntawm quantum physics thiab tib neeg kev nco qab? Qhov no tau sau zoo nkauj hauv phau ntawv sau los ntawm Robert Anton Wilson hauv xyoo 1990 hu ua Quantum Psychology.
Raws li txoj kev xav tau teev tseg hauv phau ntawv, txhua yam txheej txheem tshwm sim hauv peb lub hlwb yog vim cov cai tau piav qhia hauv kab lus no. Ntawd yog, qhov no yog ib hom kev sim hloov txoj kev xav ntawm quantum physics rau kev puas siab puas ntsws. Txoj kev xav no suav tias yog parascientific thiab tsis lees paub los ntawm zej zog kev kawm.
Wilson phau ntawv yog qhov tseem ceeb rau qhov tseeb tias nws muab rau hauv nws cov txheej txheem ntau yam thiab kev coj ua uas ntau lossis tsawg ua pov thawj nws qhov kev xav. Ib txoj hauv kev los sis lwm qhov, tus nyeem ntawv yuav tsum txiav txim siab rau nws tus kheej seb nws puas ntseeg qhov muaj peev xwm ntawm kev sim siv lej thiab lub cev qauv rau tib neeg.
Wilson phau ntawv tau pom los ntawm qee tus ua ib qho kev sim ua kom pom tseeb qhov kev xav tsis meej thiab khi nws mus rau kev tshawb fawb pov thawj cov qauv ntawm lub cev tshiab. Qhov kev ua haujlwm tsis tseem ceeb thiab tsis txaus ntseeg no tau xav tau ntau tshaj 100 xyoo. Phau ntawv no tau luam tawm, txhais thiab nyeem thoob plaws ntiaj teb. Leej twg paub, tej zaum nrog kev txhim kho ntawm quantum mechanics, tus cwj pwm ntawm lub zej zog kev tshawb fawb ntawm quantum psychology kuj yuav hloov.
Zoo kawg
Ua tsaug rau qhov kev xav zoo kawg no, uas sai sai no los ua ib qho kev tshawb fawb cais, peb tuaj yeem tshawb xyuas ib puag ncigkev muaj tiag nyob rau theem ntawm subatomic hais. Qhov no yog theem tsawg tshaj plaws ntawm txhua qhov ua tau, tsis tuaj yeem nkag mus rau peb txoj kev xav. Dab tsi physicists yav dhau los paub txog peb lub ntiaj teb xav tau kev kho sai sai. Txhua leej txhua tus pom zoo nrog qhov no. Nws tau pom tseeb tias cov khoom sib txawv tuaj yeem cuam tshuam nrog ib leeg ntawm qhov kev xav tsis thoob, uas peb tsuas ntsuas tau los ntawm cov qauv lej nyuaj.
Tsis tas li ntawd, quantum mechanics (thiab quantum physics) tau ua pov thawj qhov muaj peev xwm ntawm ntau qhov sib npaug ntawm qhov tseeb, sijhawm mus ncig thiab lwm yam uas thoob plaws keeb kwm tau suav tias tsuas yog cov khoom ntawm science ntawv tseeb. Qhov no yog ib qho kev pab tsis tau tsuas yog rau kev tshawb fawb, tab sis kuj rau lub neej yav tom ntej ntawm noob neej.
Rau cov neeg nyiam ntawm daim duab tshawb fawb hauv ntiaj teb, qhov kev tshawb fawb no tuaj yeem ua phooj ywg thiab yeeb ncuab. Qhov tseeb yog tias quantum txoj kev xav qhib dav dav rau ntau yam kev xav ntawm lub ntsiab lus parascientific, raws li twb tau qhia hauv qhov piv txwv ntawm lwm txoj kev xav ntawm lub hlwb. Qee cov occultists niaj hnub no, esotericists thiab cov neeg txhawb nqa ntawm lwm txoj kev ntseeg thiab kev ntseeg ntawm sab ntsuj plig (feem ntau yog psychocults) tig mus rau kev tsim kho theoretical ntawm qhov kev tshawb fawb no txhawm rau txhawm rau txheeb xyuas qhov tseeb thiab qhov tseeb ntawm lawv qhov kev xav, kev ntseeg thiab kev coj ua.
Qhov no yog qhov tsis tau muaj dua li, thaum qhov kev xav yooj yim ntawm cov kws tshawb fawb thiab cov qauv lej paub daws teeb meem coj mus rau kev hloov pauv kev tshawb fawb tiag tiag thiab tsim cov kev tshawb fawb tshiab uas hla txhua yam uas tau paub ua ntej. Hauv qee qhovdegree, quantum physics tau tsis lees paub cov cai ntawm Aristotelian logic, txij li nws tau pom tias thaum xaiv "los yog" muaj ib qho ntxiv (thiab tej zaum ob peb) lwm txoj kev.
