Cтраница 1
Основная идея квантовой механики сводится к следующему: всем физическим величинам классической механики в квантовой механике соответствуют свои операторы, а численным значениям, принимаемым данной физической величиной, - собственные значения ее кван-товомеханического оператора. В частности, энергии в квантовой механике соответствует оператор гамильтониан, а энергетическим уровням ( наблюдаемым значениям энергии) - собственные значения спектра гамильтониана. [1]
Многие основные идеи квантовой механики, а также и теории относительности кажутся поначалу необычными, противоречащими тому складу мышления, к которому привыкает человек благодаря длительному периоду обучения в школе и повседневной практике. Невозможность свести дело к привычным представлениям, отсутствие в ряде случаев аналогий, столь облегчающих понимание изучаемого предмета - все это действительно составляет известные трудности в начальный период изучения-современной физики. Однако значительная часть этих трудностей проистекает из-за того, что недостаточно осознаются логические связи между классической и современной физикой, между различными аспектами рассмотрения физических явлений. На это требуются время и терпение - два фактора, без которых немыслимо усвоение новых идей. [2]
Многие основные идеи квантовой механики, а также и теории относительности кажутся по началу необычными, противоречащими тому складу мышления, к которому привыкает человек благодаря длительному периоду обучения в школе и повседневной практике. Невозможность свести дело к привычным представлениям, отсутствие в ряде случаев аналогий, столь облегчающих понимание изучаемого предмета, - все это действительно составляет известные трудности в начальный период изучения современной физики. Однако значительная часть этих трудностей проистекает из-за того, что недостаточно сознаются логические связи между классической и современной физикой, между различными аспектами рассмотрения физических явлений. На это требуется время и терпение - два фактора, без которых немыслимо усвоение новых идей. [3]
Многие основные идеи квантовой механики, а также и теории относительности кажутся поначалу необычными, противоречащими тому складу мышления, к которому привыкает человек благодаря длительному периоду обучения в школе и повседневной практике. Невозможность свести дело к привычным представлениям, отсутствие в ряде случаев аналогий, столь облегчающих понимание изучаемого предмета, все это действительно составляет известные трудности в начальный период изучения современной физики. Однако значительная часть их обусловлена тем, что недостаточно осозна-ются логические связи между классической и современной физикой, между различными аспектами рассмотрения физических явлений. На это требуется время и терпение два фактора, без которых немыслимо усвоение новых идей. [4]
Многие основные идеи квантовой механики, а также и теории относительности кажутся поначалу необычными, противоречащими тому складу мышления, к которому привыкает человек благодаря длительному периоду обучения в школе и повседневной практике. Невозможность свести дело к привычным представлениям, отсутствие в ряде случаев аналогий, столь облегчающих понимание изучаемого предмета - все это действительно составляет известные трудности в начальный период изучения современной физики. Однако значительная часть этих трудностей проистекает из-за того, что недостаточно осознаются логические связи между классической и современной физикой, между различными аспектами рассмотрения физических явлений. На это требуются время и терпение - два фактора, без которых немыслимо усвоение новых идей. [5]
Развитие современной оптики отражает основные идеи квантовой механики, в которой вероятность нахождения частицы в какой-либо области пространства характеризуется функцией, волновые свойства которой очевидны. Переход от волновой оптики к корпускулярной теории света происходит так, как это требует квантовая механика, и использование принципа дополнительности Бора представляется в данном случае вполне уместным. [6]
В противоположность В. А. Фоку, излагавшему основные идеи квантовой механики аксиоматически, Яков Ильич начал с рассмотрения процесса становления и развития основных представлений волновой механики - процесса, в котором он принимал непосредственное участие. Дух этого изложения хорошо воспроизведен в первой книге, вышедшей летом 1929 г. первоначально на немецком языке, Введение в волновую механику. Учитывая приведенное в этом курсе изложение разносторонних подходов к возникновению основных идей, мы в шутку перекрестили ее немецкое название Einfuhrung in Wellenmechanik в Herumfuhrung urn Wellen-mechanik, и Яков Ильич заразительно смеялся, услышав эту свободную вариацию. [7]
Итак, от традиционного представления о гамильтониане как о функции координат и импульса, необходимо отказаться и заменить его чем-то новым. Основная идея квантовой механики состоит в том, что га милы о-лиан так же, как и другие величины классической механики, например координаты д или импульсы р, надлежит рассматривать как операторы. Переход от чисел к операторам - одна из наиболее дерзких идей в современной науке, и нам хотелось бы обсудить ее более подробно. [8]
Итак, от традиционного представления о гамильтониане как о функции координат и импульса, необходимо отказаться и заменить его чем-то новым. Основная идея квантовой механики состоит в том, что гамильтониан так же, как и другие величины классической механики, например, координаты q или импульсы р, надлежит рассматривать как операторы. Переход от чисел к операторам - одна из наиболее дерзких идей в современной науке, и нам хотелось бы обсудить ее более подробно. [9]
Первая глава играет роль Введения. В ней на примере двух простых моделей иллюстрируются основные идеи квазиклассической квантовой механики. Рассматривается распространение волновых пакетов в микроволновых резонаторах и динамика квантового ротатора, возбуждаемого короткими периодическими толчками. [10]
Вновь развивающиеся области науки обычно излагаются их творцами не лучшим образом, так что неискушенному трудно понять, в какой степени может оказаться решающим новый принцип, в корне противоречащий всей школьной науке и, казалось бы, самому здравому смыслу. Такой явилась перед физиками созданная во второй половине 20 - х годов нашего столетия квантовая механика. Благодаря интенсивному общению и постоянным дискуссиям Бора с учениками основные идеи квантовой механики получили правильное освещение и стали доступны сравнительно широкому кругу физиков, по крайней мере всем тем, кто не становился в оппозицию новому только из-за того, что оно не похоже на старое. [11]
Возникшие в первой четверти нашего столетия, они привели физику к осознанию тех особых законов, которыми управляется микромир. В настоящее время квантовая механика и теория относительности это не только теории, позволяющие проникать в тайны строения атомного ядра и элементарных частиц. Теория относительности уже достаточное время является основой для получения расчетных инженерных формул ускорительной техники и исследования термоядерных реакций. Квантовая механика в ее применениях к теории твердых тел, расчетам ядерных реакторов, электронных приборов, квантовых генераторов и усилителей является дисциплиной, основы которой вошли в инженерную практику. Многие основные идеи квантовой механики, а также и теории относительности кажутся поначалу необычными, противоречащими тому складу мышления, к которому привыкает человек благодаря длительному периоду обучения в школе и повседневной практике. Невозможность свести дело к привычным представлениям, отсутствие в ряде случаев аналогий, столь облегчающих понимание изучаемого предмета - все это действительно составляет известные трудности в начальный период изучения современной физики. Однако значительная часть их обусловлена тем, что недостаточно осознаются логические связи между классической и современной физикой, между различными аспектами рассмотрения физических явлений. На это требуется время и терпение два фактора, без которых немыслимо усвоение новых идей. [12]