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
Модернизация охранной сигнализации университета
Безопасность собственного имущества издревле была одной из
главных забот человека. Для защиты от несанкционированного вторжения в жилище,
хищения вещей и пожара человечество придумало не ...
Проектирование мультивибратора на трёх логических элементах серии КМОП
Генераторы
- специальные элементы цифровых устройств, предназначенные для формирования
последовательности электрических сигналов различной формы. Генераторы
обеспечивают работу цифровог ...
Основные принципы и задачи по организации технической эксплуатации ВОЛП
Техническую
эксплуатацию линейно-кабельных сооружений магистральной и внутризоновых
первичных сетей Российской Федерации организуют Минсвязи РФ и центры
технической эксплуатации в соотв ...