TechStandard

Квантовомеханическая система и её наглядная модель

Предлагается новое модельное представление любой квантовомеханической системы.Показана эффективность данного подхода для раскрытия сущности квантовой механики

В статье о размерности пространства [1] мы пришли к выводу, что каждая точка наблюдаемого 3-мерного пространства может обладать неограниченной, в том числе информационной, вместимостью (при условии, что габариты "точки" не нулевые, а конечные с размером lпл = 10 -33 см. Отсюда можно по новому интерпретировать квантовомеханические закономерности и, в частности, вопрос о физической природе квантовых корреляций.

Как в классической, так и в квантовой механике элементарным объектом изучения является материальная точка. Однако эти объекты, имея одинаковое название, коренным образом отличаются друг от друга: материальная точка классической механики имеет три степени свободы, а материальная точка квантовой механики - бесконечное число степеней свободы. Следовательно, согласно [1], материальная точка квантовой механики обладает неограниченной информационной вместимостью.

Вспомним теперь о голограммах. Основное свойство голограммы, отличающее ее от фотографического снимка, состоит в том, что на снимке регистрируется лишь распределение амплитуды падающей на нее предметной световой волны, в то время как на голограмме, кроме того, регистрируется и распределение фазы предметной волны относительно фазы опорной волны. Информация об амплитуде предметной волны записана на голограмме в виде контраста интерференционного рельефа, а информация о фазе - в виде формы и частоты интерференционных полос. В результате голограмма при освещении опорной волной восстанавливает копию предметной волны.

В тех случаях, когда при записи голограммы свет от каждой точки объекта попадает на всю поверхность голограммы, каждый малый участок последней способен восстановить все изображение объекта.

Мы видим, что любой участок голограммы, способный восстановить все изображение объекта, обладает такой же неограниченной информационной вместимостью, как и материальная точка в квантовой механике.

С этой точки зрения квантовые объекты и системы, не являясь ни волнами, ни корпускулами, на самом деле могут существовать в пространстве и времени как многомерные интерференционные структуры, т.е. как голограммы.

Поскольку материальная точка квантовой механики имеет бесконечное число степеней свободы, ее движение в принципе могло бы быть сколь угодно сложным и необозримым. Однако ее движение весьма просто представляется посредством вектора состояния в гильбертовом пространстве. Вектор же состояния и его изменения подчиняются уравнению Шредингера.

С точки зрения голографического подхода вектор состояния - это характеристика голограммы квантовомеханического объекта. В квантовой механике существуют различные представления. В представлении Шредингера эволюция микрообъектов во времени предполагает поворот вектора состояния относительно неподвижной системы базисных векторов. В представлении Гейзенберга эволюция микрообъектов во времени предполагает, напротив, поворот системы базисных векторов относительно неподвижного вектора состояния. Наконец, в представлении взаимодействия предполагается как поворот системы базисных векторов, так и поворот вектора состояния.

При голографическом подходе мы можем сопоставить системе базисных векторов систему опорных волн, а вектору состояния - предметную волну и различные их положения относительно друг друга. Рассмотрим, как с голографической точки зрения интепретируется вывод квантовой механики о том, что квантовая частица в определенном смысле присутствует одновременно во всех точках и во всех точках имеется объективная физически одинаковая возможность обнаружить частицу.

Дополнительно

Крепление резины к металлам
С развитием техники, созданием новых машин и аппаратов появилась потребность в деталях, совмещающих механические свойства металлов с вибростойкостью, прочностью на истирание, антикоррозионной стойкостью и другими свойствами, присущими резиновым смесям. Таким образом возникла задача прочного и надё ...

Достижения генной инженерии и биотехнологии
В своей работе я раскрываю тему достижений генной инженерии и биотехнологии. Возможности, открываемые генетической инженерией перед че­ловечеством как в области фундаментальной науки, так и во мно­гих других областях, весьма велики и нередко даже революционны. Так, она позволяет осуществлять инду ...