|
Введение
Актуальность выбранною мною темы заключается в том, что принципы суперпозиции, неопределённости и дополнительности являются одними из основополагающих принципов теоретической физики.
Принципом относительности в физике называют т.н. постулат относительности, утверждающий равенство (физическую равноправность) всех инерциальных систем, и принцип ковариантности, утверждающий одинаковость описания физических законов в этих инерциальных системах координатами, связанными определенными преобразованиями.
Существует две теории относительности - специальная и общая. Первая рассматривает движение тел со скоростями, сравнимыми со скоростью света (больше которой не бывает), и отправной точкой для нее служит классический подход к пространству и времени. Общая же теория относительности дополняет специальную, объясняя гравитацию на основе кривизны пространства-времени.
Рассуждения Бора позволяют рассмотреть возможность определения дополнительности как универсального принципа.
В природе имеет место ситуация, когда объект находится в нескольких состояниях одновременно, т.е. имеет место наложение двух или большего числа состояний друг на друга. И не просто наложение, а наложение без какого-либо взаимного влияния. В таком случае говорят о суперпозиции состояний.
Постулат относительности Галилея плюс ковариантность преобразований Галилея называют принципом относительности Галилея. Постулат относительности Эйнштейна плюс ковариантность преобразований Лоренца называют принципом относительности Эйнштейна (в узком смысле).
Принцип суперпозиции - это допущение, согласно которому результирующий эффект сложного процесса воздействия представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым эффектом в отдельности, при условии, что эффекты не влияют взаимно друг на друга. Принцип суперпозиции позволяет получать результатирующий эффект от наложения (суперпозиции) нескольких независимых воздействий как сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности. В квантовой механике принцип суперпозиции относится к волновым функциям: если физическая система может находиться в состояниях, описываемых двумя или несколькими волновыми функциями, то она также может находиться в состоянии, описываемом любой линейной комбинацией этих функций.
Принцип неопределённости впервые сформулировал немецкий физик Вернер Гейзенберг. Этот принцип представляет собой фундаментальное положение квантовой теории, состоящее в том, что характеризующие физическую систему так называемые дополнительные физические величины (например, координата и импульс) не могут одновременно принимать точные значения. Иначе говоря, чем точнее одна из сопряжённых величин, тем менее точной оказывается другая.
Целью данной работы является рассмотрение принципов дополнительности - суперпозиции, относительности.
Необходимо решить следующие задачи:
Описать принцип дополнительности Бора;
Охарактеризовать принцип суперпозиции;
Рассмотреть принципы относительности Галилея и Эйнштейна.
1. Принципы дополнительности
Идея соответствия играла главную роль в формировании и развитии концепции дополнительности Бора, ставшей ядром копенгагенской интерпретации квантовой теории. Согласно этой концепции, для полноты описания явления в микромире необходимо использовать классические понятия, которые, хотя и являются взаимоисключающими, но взаимно дополняют друг друга и дают исчерпывающую информацию о явлении.
Еще в самом начале создания теории атома водорода Бор применял неквантовые понятия к квантовой физике настолько, насколько это было возможно, невзирая на распространенное мнение о том, что классические понятия неадекватны в квантовой области. Бор понимал, что переход к атомным системам нельзя осуществить в полной мере с помощью классического аппарата, но отмечал, что "динамическое равновесие системы в стационарных состояниях можно рассматривать с помощью обычной механики", правда "переход системы из одного стационарного состояния в другое нельзя трактовать на этой основе". Известно было та
|
На уровень вверх
Купить