Наука и техника Наука и техника - Распределения как структурные характеристики в квантовой теории
  11.12.2018 г.  
Главная arrow Материализм arrow Материалистическое arrow Распределения как структурные характеристики в квантовой теории
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Распределения как структурные характеристики в квантовой теории
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
04.07.2010 г.

Рассмотренные особенности статистических систем и распределений, как их структурных характеристик, находят своеобразное выражение в квантовой теории. Современная квантовая теория - теория микропроцессов - является принципиально статистической, т. е. существенным образом включает в себя понятие вероятности. Вместе с тем является весьма примечательным тот факт, что в квантовой физике произошел сдвиг интересов в самой постановке основной задачи статистических теорий: в квантовой теории статистические методы используются прежде всего для познания свойств и закономерностей индивидуальных квантовых частиц.
В свете вышерассмотренных замечаний о распределениях данную особенность статистических методов в квантовой теорий можно понять: распределения существенным образом определяются внутренними свойствами соответствующих частиц, и, следовательно, на основе распределений можно изучать эти свойства частиц.
В квантовой физике состояния микрочастиц характеризуются посредством волновых функций: квадрат модуля волновой функции в некотором представлении определяет собою вероятность соответствующей физической величины. Использование волновых функций для характеристики состояний физических объектов дало возможность теоретически вскрыть и отобразить в соответствующих уравнениях такие внутренние свойства микрочастиц, как корпускулярно-волновой дуализм, спин и четность. Именно эти свойства частиц наиболее «глубоко» характеризуют их внутреннее «строение», а спин и четность определяют собою характер волновой функции.
Зависимость волновых функций от характеристик, свойств индивидуальных микрообъектов является просто очевидной: чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на те величины, которые входят в соответствующие «уравнения движения». Вместе с тем выше мы видели, что распределения, как структурные характеристики вероятностных (статистических) систем, существенным образом включают в себя и параметры, характеризующие систему в целом или общность поведения составляющих ее объектов (эти параметры можно назвать интегральными или целостными параметрами систем). Следовательно, естественно предположить, что волновые функции включают в себя зависимость от соответствующих интегральных параметров. Однако, если мы будем искать эти параметры среди физических величин, входящих в уравнения движения и в аналитические выражения соответствующих волновых функций, то мы не найдем такой величины, которую можно было бы интерпретировать как исключительно интегральную характеристику соответствующей системы (совокупности) микрообъектов, выражающую общность поведения элементов этой системы.
Чтобы разобраться в данном вопросе, необходимо рассмотреть два других - о значении так называемых естественных граничных условий, накладываемых на волновые функции, и о значении условий образования статистических коллективов в квантовой физике.
К естественным граничным условиям, накладываемым на волновые функции, относятся их нормируемость (интегрируемость квадрата модуля волновой функции в случае, если энергетические уровни системы дискретны), конечность, однозначность и непрерывность во всем пространстве. Выполнение этих граничных условий, и прежде всего - нормируемость, является необходимым для аппарата квантовой теории,- они просто обязательны и представляют одно из исходных положений во всех случаях математического развития теории. И методологически весьма существен и важен вопрос - в чем смысл указанных требований, накладываемых на волновые функции?
Мы отметим лишь одну сторону ответа на этот вопрос, а именно, что граничные условия в квантовой физике есть характеристики систем в целом. Граничные условия накладываются на все вероятностное распределение, потому и являются его интегральными характеристиками. Вместе с тем граничные условия представляют весьма общий класс указанных характеристик. При конкретном рассмотрении квантовых задач встает вопрос и о дополнительных интегральных характеристиках квантовых систем и они обычно формулируются в терминах условий опыта или относительности характеристик состояний микрообъекта к макроусловиям, в частности - к прибору. «Волновая механика - статистическая теория. Но говорить о статистике и вероятности можно, только имея определенную совокупность элементов, к которой эта статистика относится. В волновой механике такой совокупностью является совокупность повторных опытов (каждый индивидуальный опыт есть ее элемент), причем повторение должно происходить при одних и тех же условиях. Назовем эту совокупность, над которой проделывается статистическая обработка, коллективом. Коллектив должен быть как-то выделен, иначе теряет смысл постановка любого вопроса о нем. Но в каком коллективе? Если этого не указать, то возможны всякие неясности и парадоксы...
Разумеется и в классике мы сталкиваемся с тем же вопросом. Мы можем говорить о максвелловском распределении скоростей только при постоянной температуре. Если температура изменяется, то распределение будет совсем другое.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam