Процессы, описываемые квантовой механикой относятся к явлениям, полностью лежащим за пределами непосредственного чувственного восприятия человеческого организма, и абсолютно лишены наглядности, присущей обычной классической физике.
Ситуация в квантовой механике выглядит примерно следующим образом. Наблюдаемые факты (о частицах, свете, различных видах излучения и их взаимодействии) кажутся несовместимыми с классическим идеалом - непрерывным описанием в пространстве и времени. Процессы, субъекты и объекты квантовой механики квантованы и имеют дискретный характер, а их описание носит недетерминированные, жестко и однозначно определенный характер, а подчиняется законам статистической физики, носит вероятностный (стохастический) характер.
Обычно при рассмотрении идей вероятности в связи с квантовой механикой обращают внимание на то, как вероятность содействует пониманию, трактовке квантовых процессов. В этих случаях утверждается, что при описании элементарн6ых квантовых процессов отказалась от определяющей роли представлений о траектории движения квантовых объектов, что теория описывает лишь возможности повеления микрообъектов и, соответственно, элементарные квантовые процессы описываются лишь вероятностным, принципиально неоднозначным образом. Практически не обращается внимания на обратные связи - как воздействует на понимание, трактовку самой вероятности. Однако при таком подходе к анализу вероятности ее новые черты не раскрываются.
Особенности вероятностных представлений в квантовой теории связаны с изменениями в постановке основной задачи исследований: Если в статистической физике исследовались системы, образованные из огромного числа частиц, то в квантовой теории вероятностные методы используются прежде всего для познания свойств и закономерностей индивидуальных, отдельных частиц - микрообъектов.
Переход от непосредственного анализа массовых явлений к исследованиям отдельных, индивидуальных частиц, свидетельствует об исключительной гибкости и плодородности вероятностных методов. Этот переход стал возможен на основе существенных изменений в способах задания (выражения, характеристики) вероятностных представлений. В классической физике свойства и закономерности физических систем выражались непосредственно языке вероятностных распределений. В квантовой физике состояния микрочастиц выражаются посредством особого рода характеристик, прежде всего - волновых функций.
Волновые функции носят абстрактный характер. Иногда считают, что они вообще не имеют непосредственного физического смысла. Исторически волновые функции были введены в квантовую теорию чисто формальным образом и утвердились в физике лишь тогда, когда удалось их связать с вероятностными распределениями: квадрат модуля волновой функции в некотором представлении (т.е. заданной на языке конкретной физической величины) определяет собой вероятность значения соответствующей физической величины. Установление этой связи и позволило наполнить глубоким реальным смыслом весь математический аппарат квантовой механики, что было сделано еще до разработки его основ.
Однако надо признать, что наше понимание мира не совершенно. С точки зрения современных знаний несовершенство классической и квантовой механики заключается в том, что они инвариантны по отношению ко времени. Это означает, что их уравнения обратимы во времени. Это связано с тем, что они рассматривают закрытые системы, находящиеся в состоянии равновесия или стремящиеся к нему и не обменивающиеся с окружающей средой ни веществом, ни энергией, ни информацией. В природе таких систем практически нет. Мир, окружающий нас, в котором мы живем, представляет собой конгломерат открытых диссипативных систем, непрерывно обменивающихся энергией, веществом и информацией и иногда исключительно далеко находящихся от равновесного состояния. Процессы в таких системах являются по большей части необратимыми, эти системы эволюционируют по определенным законам, и в них присутствуют так называемая стрела времени. Это означает, что они не инвариантны относительно времени.
Читайте также
Проектирование системы управления вентильным преобразователем
Вентильные преобразователи широко применяются для преобразования энергии,
вырабатываемой и передаваемой в виде переменного напряжения промышленной
частоты 50Гц в электрическую энергию др ...
Разработка микропроцессорного контроллера для контроля ритма дыхания больного
В последнее время микропроцессорные средства
вычислительной технике стало широко применяться в приборах бытовой техники,
различных контрольно-измерительных устройствах, системах управлен ...
Разработка компьютерного измерительного комплекса вагона-лаборатории железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
Измерительная техника - один из важнейших факторов ускорения
научно-технического прогресса практически во всех отраслях народного хозяйства.
Получение и обработка измерительной информа ...