Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Принцип неопределенности в квантовой механике

12.11.2014

Квантовая механика представляет собой основу современной физики микромира и при всей своей парадоксальности прекрасно работает во всех известных ее разделах. Более того, из нее можно вывести и классическую физику (как предел квантовой механики, устремляя к нулю постоянную Планка h, определяющую за квантовые явления). Так что можно говорить о всеобщности законов квантовой механики. Но, несмотря на огромный успех, у нее есть существенный недостаток. Один из краеугольных камней квантовой механики, принцип неопределенности Гейзенберга (например, неопределенность в определении положения и импульса), не имеет никаких обоснований. Разумеется, практический успех - достаточное оправдание, чтобы принять это таинственное правило, но это не останавливает поисков физиками его объяснения.

Исследователи из Университета Южной Калифорнии, известный специалист в области теории струн профессор Ицхак Барс и его аспирант из России Дмитрий Рычков (окончил МГУ в 2005 году), предприняли попытку объяснить происхождение принципа неопределенности Гейзенберга, выведя его из струнной теории поля. Этот результат опубликован в журнале Physics Letters.

Как известно, теория струн была предложена в 1970-х годах для решения проблем квантовой гравитации и Стандартной модели. Успехи квантовой физики в описании трех негравитационных фундаментальных взаимодействий приводят физиков к мысли, что таким же образом может быть описано и гравитационное взаимодействие. Но, несмотря на активные исследования на протяжении многих десятилетий, квантовая теория гравитации до сих пор так и не создана.

Теория струн предполагает, что основная единица материи - микроскопическая струна (порядка планковской длины 10?35 м), а не точка, а что возможные взаимодействия материи представляют собой слияния или расщепления этих струн. Вот уже четыре десятилетия физики работают в этом направлении. Теория пережила два взлета-революции и периоды упадка. Трудность заключается в том, что нет никаких экспериментальных данных по теории струн. Эксперименты на таких маленьких масштабах в настоящее время за пределами технических возможностей науки. Из-за этого целый ряд физиков даже полагает теорию струн лишь "математическими фокусами". Работу ученых поддерживают надежды создать "теорию всего", а также ответить на вопросы, недоступные Стандартной модели, например, почему кварки и лептоны имеют электрический заряд, цвет и аромат, которые отличают их друг от друга, как определить из теории постоянную тонкой структуры 1/137 и ряд других постоянных и т. д.

Но до сих пор исследователи исходили из того, что теория струн создана в соответствии с квантовой механикой и работали только в направлении использования квантовой механики для попыток проверки струнной теории поля.

Авторы данной работы решили поступить наоборот. Предположив, что струнная теория поля верна, они использовали ее, чтобы попытаться подтвердить саму квантовую механику.

В работе, которая переформулирует струнную теорию поля на более ясном языке, Ицхак Барс и Дмитрий Рычков показали, что набор фундаментальных принципов квантовой механики, известных как "правила коммутации" (принципы неопределенности), могут быть получены из геометрии слияния и расщепления струн. Таким образом, вместо того, чтобы принять квантовые правила коммутации в качестве постулата, авторы получают их из физического процесса струнных взаимодействий.

Этот результат может послужить аргументом в пользу "физичности" теории струн. Ведь если с ее помощью удастся объяснить происхождение законов квантовой механики, то, по словам Ицхака Барса, это не только "может разгадать тайну, откуда исходит квантовая механика", но и откроет дверь для признания струнной теории поля, или пока еще не разработанного более широкого ее варианта, под названием M-теория, основой всей физики.

<< Назад: Эксперименты с привидениями 12.11.2014

>> Вперед: Производство на технологии TSMC 16FinFET Plus 11.11.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Морозоустойчивая литий-ионная батарея 15.03.2024

Международная группа ученых под руководством профессора Университета Чжэцзян, Фань Сюлиня, разработала новый вид электролита, позволяющий литий-ионным батареям функционировать при крайне низких температурах. Этот новый прорыв открывает двери для использования батарей даже при -80 °C. Исследование нового электролита для литий-ионных батарей представляет значительный шаг вперед в области разработки энергоемких и холодоустойчивых батарей. Этот прорыв может иметь далеко идущие последствия для различных отраслей, требующих энергоснабжения в условиях экстремальных температур. Сюлинь подчеркивает, что такие батареи могут быть применены в различных областях, включая телекоммуникации, транспорт, исследования в Арктике, авиацию и другие. Ученые создали инновационный электролит, который состоит из редких молекул растворителя, позволяющих достичь характеристик, ранее недоступных для современных электролитов. Этот электролит обеспечивает быструю зарядку в холодных условиях, позволяя лит ...>>

Разработана новая форма лабораторного мяса 14.03.2024

Ученые Университета Макмастера представили новую форму лабораторного мяса, используя инновационный метод, призванный стать альтернативой традиционным продуктам животного происхождения с высокой степенью подобия в текстуре и вкусе. Рави Сельваганапати и Алиреза Шахин-Шамсабади из школы биоинженерии Университета разработали метод создания мяса путем формирования тонких листьев культивированных клеток мышц и жира, выращиваемых в лабораторных условиях. Эти листья живых клеток, сравнимые по толщине с обычной бумагой, сначала выращиваются в пробирках, а затем концентрируются на пластинах для роста, снимаясь и складываясь в стопки. Процесс слияния клеток происходит перед их отмиранием. Благодаря этой технологии, сборка листьев позволяет формировать куски мяса различной толщины и насыщать их жиром в необходимых пропорциях, что отличает этот метод от других альтернатив. Ученым удалось создать образец мяса из доступных линий мышиных клеток, а также приготовить его для дегустации. Они ...>>

Саундбар LG S95TR 14.03.2024

На рынке появился саундбар LG S95TR от WOW Orchestra с поддержкой технологии Dolby Atmos. Саундбар LG S95TR предлагает широкий функционал и высокое качество звука, делая его привлекательным выбором для тех, кто ценит качественное аудио в своей домашней развлекательной системе. Саундбар LG S95TR оснащен тремя динамиками, общим количеством 15 каналов и максимальной мощностью 180 Вт при использовании с сабвуфером. Устройство поддерживает беспроводное подключение. Функция WOW Orchestra направлена на совмещение саундбара с динамиками телевизора, а также совместима с WOWCAST, DTS:X и HDMI eARC для воспроизведения высококачественного аудио. Саундбар можно легко подключить к Google Chromecast и Apple AirPlay 2. Цена новинки составляет $1500. ...>>

Антирекорд выбросов углекислого газ 13.03.2024

Анализ выбросов углекислого газа в 2023 году указывает на необходимость более эффективных мер по борьбе с изменением климата. Несмотря на достижения в снижении выбросов в некоторых регионах, увеличение загрязнения в других странах подчеркивает важность международного сотрудничества и координации действий для достижения целей устойчивого развития и сохранения окружающей среды. Согласно данным Международного Энергетического Агентства (МЭА), выбросы углекислого газа (CO2) в мировом масштабе увеличились в 2023 году. Несмотря на внедрение мер по защите окружающей среды в странах Европейского союза и США, желаемые результаты не были достигнуты из-за высоких уровней загрязнений в Индии и Китае. В отчете Международного Энергетического Агентства отмечается, что за прошедший год глобальные выбросы CO2 достигли рекордного уровня. Засуха во многих регионах привела к приостановке работы нескольких крупных гидроэлектростанций, что увеличило использование ископаемых топлив. Выбросы CO2, связ ...>>

Случайная новость из Архива

У магнитного поля Земли найден четкий цикл 21.08.2021

Ученые из Ливерпульского университета изучили историю магнитного поля Земли и пришли к выводу, что его сила периодически снижается и затем вновь растет. Длина циклов составляет 200 миллионов лет.

Специалисты провели палеомагнитный анализ горных пород из древних лавовых потоков в Восточной Шотландии. Возраст образцов составлял от 200 до 500 миллионов лет.

Результаты показали, что 332-416 миллионов лет назад мощность геомагнитного поля составляла менее 25% от той, что есть сегодня. Аналогичный спад произошел также 120 миллионов лет назад. Исследователи назвали этот период среднепалеозойским дипольным минимумом. Ученые пришли к выводу, что сила магнитного поля Земли циклична и ослабевает каждые 200 миллионов лет.

Ученые отметили, что после выявленного ими ослабления магнитное поле пришло в стабильность и сохраняло ее на протяжении 50 миллионов лет. Это явление получило название суперхрон Кимана.

Магнитное поле Земли защищает планету от солнечной радиации. Ученые давно установили, что оно нестабильно. Северный и южный полюса постоянно смещаются и могут даже полностью поменяться местами. Знание прошлых изменений поля может указать, как оно поведет себя в будущем.

Ослабление поля оказывает прямое влияние на жизнь на планете. Недавно эксперты установили, что массовое вымирание девонско-каменноугольного периода связано с повышенными уровнями UVB-лучей; в то же время мощность магнитного поля заметно снизилась.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники


All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024