Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 42)

Áp dụng nguyên lí bất định

Nguyên lí bất định Heisenberg có một số công dụng thực tiễn hấp dẫn. Chụp ảnh cộng hưởng từ, chẳng hạn, dựa trên mối liên hệ giữa tần số của một photon vô tuyến và động lượng của nó. Nguyên lí bất định nói rằng chúng ta không thể biết đồng thời tần số của một photon và vị trí của nó, thế nên trong một vụ nổ photon vô tuyến có vị trí đã biết, thì các tần số sẽ không xác định và phân tán trên một phạm vi rộng – thật hoàn hảo để khảo sát những bộ phận khác nhau của cơ thể người.

Nguyên lí bất định còn có một số hệ quả cơ bản khác. Nó khống chế kích cỡ của các orbital electron, và vì thế khống chế kích cỡ của chính các nguyên tử. Nó cũng giải thích vì sao các electron và proton tích điện trái dấu trong nguyên tử không bị hút về phía nhau: chuyển động càng gần về phía hạt nhân sẽ càng ấn định chặt vị trí của electron đến mức độ bất định về động lượng của nó sẽ rất lớn. Sự chui hầm lượng tử là một hiện thân khác của nguyên lí bất định, trong khi các hạt ảo chỉ có thể tồn tại do sự bất định ở năng lượng chính xác của không gian.

Áp dụng nguyên lí bất định

Sự mất kết hợp lượng tử

Nếu chúng ta muốn đo một tính chất nào đó của một hệ lượng tử – nói ví dụ, năng lượng của một electron hay vị trí của một proton – ta có thể làm thế với độ chuẩn xác lớn. Khi chúng ta tiến hành những phép đo này, thì người ta nói hàm sóng bị suy sụp. Tuy nhiên, đây là một sự nhầm lẫn về ngôn từ, thật ra một hạt không hề mất các tính chất dạng sóng của nó khi một phép đo được thực hiện. Một cách tốt hơn để mô tả cái xảy ra là nói rằng thông tin lượng tử bị rò rĩ khỏi hệ. Hiệu ứng này, gọi là sự mất kết hợp, được nêu ra vào năm 1970 bởi Heinz-Dieter Zeh.

Zeh đề xuất rằng khi hàm sóng của một dụng cụ đo đi đến tiếp xúc với hàm sóng của một hạt, thì nó gây ra giao thoa làm cho hàm sóng hạt phân hủy, cho phép đo lường chính xác. Nhìn ở mặt nào đó, đây là cái đối lập với sự chồng chất: các sóng đôi co bởi sự giao thoa triệt tiêu thay vì tăng cường bởi sự chồng chất. Vì hàm sóng của các vật lớn liên tục tiếp xúc với hàm sóng của môi trường xung quanh, thành ra chúng phân huỷ nhanh hơn nhiều, giải thích vì sao “sự nhạt nhòa lượng tử” không biểu hiện ở các cấp độ thường ngày.

Sự mất kết hợp lượng tử

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com