Nguyên lý bất định trong cơ học lượng tử. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Nguyên lý bất định trong cơ học lượng tử

12.11.2014

Cơ học lượng tử là cơ sở vật lý hiện đại của mô hình thu nhỏ và đối với tất cả bản chất nghịch lý của nó, hoạt động hoàn hảo trong tất cả các phần đã biết của nó. Hơn nữa, vật lý cổ điển cũng có thể được suy ra từ nó (như giới hạn của cơ học lượng tử, có xu hướng bằng không hằng số Planck h, xác định các hiện tượng lượng tử). Vì vậy, chúng ta có thể nói về tính phổ quát của các định luật cơ học lượng tử. Nhưng, mặc dù thành công lớn, nó có một nhược điểm đáng kể. Một trong những nền tảng của cơ học lượng tử, nguyên lý bất định của Heisenberg (ví dụ, sự không chắc chắn trong việc xác định vị trí và động lượng), không có sự biện minh nào. Tất nhiên, thành công thực tế là lý do đủ để chấp nhận quy luật bí ẩn này, nhưng điều này không ngăn cản các nhà vật lý tìm kiếm lời giải thích của nó.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Nam California, nhà lý thuyết dây nổi tiếng Giáo sư Yitzhak Bars và nghiên cứu sinh người Nga của ông Dmitry Rychkov (tốt nghiệp Đại học Bang Moscow năm 2005), đã cố gắng giải thích nguồn gốc của nguyên lý bất định Heisenberg bằng cách suy ra nó từ lý thuyết trường dây. Kết quả này được công bố trên tạp chí Physics Letters.

Như bạn đã biết, lý thuyết dây được đề xuất vào những năm 1970 để giải quyết các vấn đề về lực hấp dẫn lượng tử và Mô hình Chuẩn. Sự thành công của vật lý lượng tử trong việc mô tả ba tương tác cơ bản phi hấp dẫn dẫn các nhà vật lý đến ý tưởng rằng tương tác hấp dẫn có thể được mô tả theo cách tương tự. Nhưng, mặc dù được nghiên cứu tích cực trong nhiều thập kỷ, lý thuyết lượng tử của lực hấp dẫn vẫn chưa được tạo ra.

Lý thuyết dây giả định rằng đơn vị cơ bản của vật chất là một chuỗi cực nhỏ (theo thứ tự của chiều dài Planck là 10? 35 m), chứ không phải là một điểm, và các tương tác có thể có của vật chất là sự hợp nhất hoặc tách rời của các chuỗi này. Trong bốn thập kỷ, các nhà vật lý đã làm việc theo hướng này. Lý thuyết đã trải qua hai cuộc cách mạng và giai đoạn suy thoái. Khó khăn nằm ở chỗ không có dữ liệu thực nghiệm về lý thuyết dây. Các thí nghiệm trên quy mô nhỏ như vậy hiện đang vượt quá khả năng kỹ thuật của khoa học. Bởi vì điều này, một số nhà vật lý thậm chí coi lý thuyết dây chỉ là "thủ thuật toán học". Công việc của các nhà khoa học được hỗ trợ bởi hy vọng tạo ra một "lý thuyết về mọi thứ", cũng như trả lời các câu hỏi không thể tiếp cận được với Mô hình Chuẩn, chẳng hạn, tại sao các hạt quark và lepton có điện tích, màu sắc và mùi vị phân biệt chúng với nhau, cách xác định hằng số cấu trúc mịn từ lý thuyết 1/137 và một số hằng số khác, v.v.

Nhưng cho đến nay, các nhà nghiên cứu vẫn cho rằng lý thuyết dây được tạo ra phù hợp với cơ học lượng tử và chỉ hướng tới việc sử dụng cơ học lượng tử để thử nghiệm lý thuyết trường dây.

Các tác giả của bài báo này đã quyết định làm điều ngược lại. Sau khi cho rằng lý thuyết trường dây là đúng, họ đã sử dụng nó để cố gắng xác nhận chính cơ học lượng tử.

Trong một bài báo mô phỏng lại lý thuyết trường dây bằng ngôn ngữ rõ ràng hơn, Itzhak Bars và Dmitry Rychkov đã chỉ ra rằng một tập hợp các nguyên tắc cơ bản của cơ học lượng tử được gọi là "quy tắc giao hoán" (nguyên lý bất định) có thể bắt nguồn từ hình học của sự hợp nhất và phân tách chuỗi. Do đó, thay vì chấp nhận các quy tắc giao hoán lượng tử như một định đề, các tác giả suy ra chúng từ quá trình vật lý của các tương tác chuỗi.

Kết quả này có thể là một lập luận ủng hộ "tính vật lý" của lý thuyết dây. Rốt cuộc, nếu với sự giúp đỡ của nó, người ta có thể giải thích nguồn gốc của các định luật cơ học lượng tử, thì theo Yitzhak Bars, điều này không chỉ "có thể làm sáng tỏ bí ẩn về nguồn gốc của cơ học lượng tử," mà còn mở ra cánh cửa để công nhận lý thuyết trường dây, hoặc vẫn chưa được phát triển rộng hơn, biến thể của nó, được gọi là lý thuyết M, là cơ sở của tất cả vật lý.

<< Quay lại: Thí nghiệm ma 12.11.2014

>> Chuyển tiếp: Sản xuất trên công nghệ TSMC 16FinFET Plus 11.11.2014

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Mô-đun bộ nhớ thay đổi pha 20.04.2024

Một nhóm các nhà khoa học từ Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã trình bày một giải pháp cải tiến trong lĩnh vực bộ nhớ - mô-đun thay đổi pha. Loại bộ nhớ mới này hứa hẹn sẽ khắc phục được những hạn chế của các công nghệ trước đây và trở thành một thành phần đầy triển vọng trong lĩnh vực lưu trữ dữ liệu.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã tiết lộ mô-đun bộ nhớ thay đổi pha (PCM) mới mang lại một số ưu điểm so với các phiên bản công nghệ trước đây.

PCM hoạt động bằng cách chuyển đổi giữa trạng thái kết tinh (điện trở thấp) và vô định hình (điện trở cao), cho phép nó kết hợp hiệu quả các đặc tính của bộ nhớ flash DRAM và NAND.

Một trong những tính năng của PCM là khả năng lưu giữ dữ liệu khi mất điện, khiến dữ liệu không bị biến đổi, không giống như DRAM. Tuy nhiên, loại bộ nhớ này trước đây phải chịu mức tiêu thụ điện năng cao do phải duy trì nhiệt độ cao để chuyển sang trạng thái vô định hình.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc phát triển một phương pháp hiệu quả hơn để quản lý mức tiêu thụ điện năng của mô-đun bộ nhớ mới. Nhờ đó, có thể duy trì tốc độ cao để ghi và đọc dữ liệu, cũng như đảm bảo tính ổn định.

Sự phát triển của mô-đun bộ nhớ thay đổi pha mới thể hiện một bước quan trọng trong việc phát triển công nghệ lưu trữ dữ liệu. Ưu điểm của nó về hiệu quả sử dụng năng lượng và tốc độ có thể dẫn đến các hệ thống lưu trữ mạnh mẽ và hiệu quả hơn, giúp thúc đẩy công nghệ kỹ thuật số nói chung.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web