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


Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 7)
16/09/2019
Nhà nguyên tử luận đầu tiên Cuộc hành trình của chúng ta đã xuất phát từ đâu? Tôi cho rằng “vật lí hạt” đã khởi
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 6)
16/09/2019
Tìm kiếm mã code Richard Feynman vĩ đại (1918-88), người cùng nhận Giải Nobel Vật lí cho những đóng góp của ông cho triết học
Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Giải được bí ẩn nhiễm điện do cọ xát
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Các nguyên tử tăng tốc đến 5000 km/s khi chúng rơi vào siêu lỗ đen
15/09/2019
Các quan sát về chất khí đang bị nuốt vào siêu lỗ đen tại tâm của các quasar đã làm sáng tỏ thêm về cách những vật thể
Phát hiện hơi nước trên một hành tinh đá ở xa
14/09/2019
Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy hơi nước trong khí quyển của một hành tinh đá ở cách Trái Đất 110 năm ánh sáng. Tên
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 82)
14/09/2019
Điện tử học Vi điện tử hiện đại được xây dựng trên các con chip silicon và các dòng điện chuyển động lòng vòng trong
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 81)
14/09/2019
Kính hiển vi quét chui hầm Các tính chất dạng sóng của electron có thể dùng để ghi ảnh các vật ở cấp độ nhỏ hơn nhiều

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

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