Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 44)

Nguyên lí bổ sung

Đối với Niels Bohr, kiến trúc sư của cách hiểu Copenhagen, các khía cạnh sóng và hạt của tự nhiên là hai mặt của một đồng xu bổ sung cho nhau. Nếu một phép đo quan sát thấy một electron hành xử giống sóng, thì đó là vì thí nghiệm được bố trí để phát hiện sóng (và tương tự, nếu nó phát hiện hạt). Tác dụng đo làm cho hàm sóng của electron “suy sụp” thành nghiệm sóng. Đồng thời, chúng ta không biết các tính chất đầy đủ của một hạt nếu không xét đồng thời bản chất sóng và hạt của nó, song nguyên lí bất định Heisenberg đặt sự hiểu biết đầy đủ này ra ngoài tầm với. Bản chất bổ sung của các hạt vừa là phúc vừa là họa: nó cho phép chúng thực thi những thứ khác lạ và khiến các viên gạch cấu trúc của Vũ trụ xung quanh chúng ta hình thành và vận hành được. Đồng thời, nó gây ra cảm giác thỏa mãn rằng trên cơ sở hạt-hạt, thế giới lượng tử hoàn toàn là ngẫu nhiên và phi tất định. Đối với các nhà vật lí đầu thế kỉ hai mươi ưa thích Vũ trụ vận hành như một chiếc đồng hồ, đây là một quả bồ hòn khó mà nuốt cho trôi.

Nguyên lí bổ sung

Toán học lượng tử

Giống như mọi ngành vật lí khác, việc nghiên cứu lĩnh vực lượng tử là một chủ đề vốn mang tính toán học. Một lí thuyết khoa học không thể được xây dựng chỉ dựa trên những nhận định thực tế. Nó còn phải có nền tảng toán học vừa giải thích được quan sát vừa đưa ra được các dự đoán. Tuy nhiên, như chúng ta đã thấy, vật lí lượng tử khác tận gốc rễ với vật lí cổ điển, và vì thế nó đòi hỏi nhánh toán học riêng của nó và các phương trình độc đáo riêng của nó. Các khái niệm có vẻ phản trực giác từ quan niệm thông thường bỗng trở nên có ý nghĩa hơn khi được xem xét với một hiểu biết toán học ít nhiều nào đó.

Thật không may, toán học của cơ học lượng tử không dễ chút nào – cần đến những bộ óc lỗi lạc nhất của thập niên 1920 và 1930 để phát minh ra các hệ thống cần thiết cho nó vận hành có ý nghĩa. Quyển sách này không hi vọng giải thích hết mọi thứ, tuy vậy, chỉ cần lướt qua một số kĩ thuật và thuật ngữ được sử dụng cũng có thể giúp chúng ta hiểu từng chút một về hành trạng lượng tử và đem lại những nhận thức sâu sắc hơn về cái thật sự đang xảy ra.

‘Hãy im mồm và làm tính đi!’

-- N. David Mermin

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
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

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