Пространственно временная структура вселенной шредингера

Новая книжка тралялял такая вся траляля вообще классная книжка

Источники: такой-то журнал; такая-то книга; такой-то слух; такой-то журнал; такая-то книга; такой-то слух; такой-то журнал; такая-то книга; такой-то слух; такой-то журнал; такая-то книга; такой-то слух; такой-то журнал; такая-то книга; такой-то слух.

Новая книжка

Новая книжка тралялял такая вся траляля вообще классная книжка

Новая книжка

Новая книжка тралялял такая вся траляля вообще классная книжка

Настоящему мужику дерьмовый логотип — не помеха

Первый дубликат для вида

Второй дубликат для вида

Шредингер Э. Пространственно-временная структура Вселенной

524.8
Ш 859
Шредингер Эрвин. Пространственно-временная структура Вселенной / Шредингер Э. ; Асанов Р.А. (ред.) ; Радюшкин А.В. (пер. с англ.). — М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 224 с. : ил. — (Библиотека теоретической физики. Вып. 5). — Библиогр. : с. 223.

1 комментарий к записи «Шредингер Э. Пространственно-временная структура Вселенной»

12 августа 1887 года родился Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шрёдингер, австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1933, совместно с Полем Дираком).

Книга Э. Шрёдингера «Пространственно-временная структура Вселенной» из собрания нашей библиотеки является переводом двух книг — курсов лекций, прочитанных учёным в середине ХХ века.
Первая из книг — «Структура пространства-времени» (1950 г.) — посвящена в основном построению аппарата римановой геометрии с целью приложения его к физике.
Вторая из книг — «Расширяющиеся вселенные» (1956 г.) — касается в основном решения де Ситтера космологических уравнений Эйнштейна.

Источник

Пространственно временная структура вселенной шредингера

Учёные рекомендуют
тренажёр для мозга

Эрвин Шредингер (Erwin Schroedinger) (12.08.1887 — 04.01.1961) — австрийский физик-теоретик, который добился всемирной известности благодаря своему вкладу в квантовую механику, особенно уравнению Шредингера, за которое он получил в 1933 году Нобелевскую премию.

Эрвин родился в Вене в семье ботаника и профессора химии. Он учился в Вене под руководством Франца Серафина Экснера и Фридриха Хазенорла, а также проводил экспериментальную работу с Фридрихом Колраушем. В раннем возрасте Эрвин попал под сильное влияние работ Шоппенгауера, в результате чего он на протяжении всей своей жизни интересовался теорией цвета, философией, восточной религией, особенно Вендантой.

В 1920 году Эрвин женился и стал ассистентом Макса Вина. В 1921 году он перешел в Университет Цюриха, где опубликовал свою первую работу по волновой механике под названием «Квантование как задача на собственные значения», которая известна сейчас как уравнение Шредингера.

На протяжении своей жизни Эрвин Шредингер занимался исследованиями и читал лекции в Университете Фридриха Вильяма в Берлине, Оксфордском Университете, Принстонском Университете, Университете Граз в Австрии.

К списку его выдающихся работ относятся «Природа и греки, наука и гуманизм», «Интерпретация квантовой механики», «Статистическая термодинамика», «Что такое жизнь?», «Мой взгляд на мир» и т.д.

В книге «Избранные труды по квантовой механике» помещены основные работы Эрвина Шретингера по квантовой механике и связанным с ней вопросам.

Книга рассчитана на физиков — научных работников, аспирантов, студентов, а также химиков, историков науки и других специалистов, интересующихся проблемами теоретической физики.

В книге представлены лекции крупнейшего физика Э. Шредингера по статистической термодинамике и квантовой механике, также включена нобелевская лекция.

В них содержатся оригинальные обсуждения, интересные комментарии, многие результаты получены самим автором. Изложение является кратким, ясным и доступным.

Эту книгу называют философским завещанием Эрвина Шредингера.

В ней изложено мировоззрение ученого-естественника, который оказал значительное влияние на развитие современной физики. Мы имеем дело с довольно редким случаем, когда один из крупнейших естествоиспытателей углубляется в философские проблемы, не связанные с современным естествознанием. Шредингер ясно показывает, что в современной картине мира унаследованные от прошлого представления и оценки должны быть пересмотрены и приведены в соответствие с новыми данными. Он подвергает также критике и учения западных мыслителей: Эпикура, Спинозы, Шопенгауэра, Геккеля и Бертрана Рассела.

Автор книги — один из создателей квантовой механики и лауреат Нобелевской премии по физике 1933 г. — затрагивает вопросы о роли науки в жизни человека, ценности научного знания и этики преподавателя; вопросы отношения разума и материи, формы и содержания, отличий представлений современной физики от представлений «доквантовой физики».

В книге изложены взгляды автора на знаменитый манифест Бора — Гейзенберга о падении барьера между субъектом и объектом, квантовую теорию и отношение физической неопределенности и свободной воли человека.

Книга адресована широкому кругу читателей, интересующихся глобальными проблемами науки и философии.

Автор книги — один из создателей квантовой механики, лауреат нобелевской премии по физике обращает внимание на необходимость изучения научной мысли древних греков, образующей фундамент современного научного знания и обладающей целостностью, которой последнему не хватает.

Автор рассуждает о кризисном состоянии, в котором оказалась научная картина мира, об огромном влиянии квантовой механики на представление человека об окружающем мире.

Книга представляет собой перевод двух известных книг — курсов лекций одного из крупнейших физиков XXвека Э. Шредингера (1887-1961) -«Структура пространства-времени» (1950 г.) и «Расширяющиеся вселенные» (1956 г.).

Ранее эти книги на русский язык не переводились. Содержит краткий очерк аксиоматического построения римановой геометрии четырехмерного пространства-времени. В дополнение к традиционному материалу детально рассматриваются: законы сохранения в общей теории относительности, обобщения этой теории на случаи несимметричной связности и метрики и т.д.

Приведены решения де Ситтера космологических уравнений Эйнштейна. С большим изяществом рассмотрены геометрия и физика вселенных де Ситтера.

Для научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области теоретической физики и астрофизики.

Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шредингер — австрийский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике.

Один из разработчиков квантовой механики и волновой теории материи. В 1945 г. Шредингер пишет книгу «Что такое жизнь с точки зрения физики?», оказавшую существенное влияние на развитие биофизики и молекулярной биологии.

В этой книге внимательно рассмотрено несколько важнейших проблем. Основополагающим является вопрос: «Как могут физика и химия объяснить те явления в пространстве и времени, которые имеют место внутри живого организма?». Прочтение этой книги даст не только обширный теоретический материал, но и заставит задуматься над тем, что же в сущности есть жизнь?

Видеокурс «Эффективные психотехники»

Бесплатные почтовые рассылки по саморазвитию от авторов библиотеки.

Источник

Параллельные вселенные, Шрёдингер, Хокинг, Борхес и группа One Direction

Сверхпопулярная группа One Direction, квантовая механика и космология — что между ними общего? Стивен Хокинг, возможно, уже рассказал об этом в одном из своих недавних выступлений в Сиднейском оперном театре. Все дело в теории о параллельных вселенных, согласно которой существует бесконечное множество миров, среди которых мы можем найти миры, почти идентичные нашему, но со всеми возможными отличиями и расхождениями — аналогично 410-страничным книгам, описанным Борхесом в рассказе «Вавилонская библиотека».

Два направления для One Direction

Во время одного из недавних мероприятий один из участников спросил Стивена Хокинга о космологических последствиях ухода Зейна из группы One Direction, разбившего сердца миллионам девушек. Ответом он продемонстрировал неординарность своего ума, чуткость и способность заинтересовать теоретической физикой: «Юным девушкам, сердца которых были разбиты, я посоветую уделить большее внимание изучению теоретической физики. Возможно, в один прекрасный день мы получим подтверждение множественности вселенных. В таком случае нельзя будет исключить возможность того, что за пределами нашей вселенной лежит другая вселенная — и в ней Зейн по-прежнему поет в One Direction».

Но перед тем как анализировать ответ Хокинга, давайте поговорим о двух захватывающих теориях, предсказывающих существование параллельных вселенных.

Квантовые миры

В квантовой механике линейные комбинации волновых функций, являющихся решениями уравнения Шредингера, позволяют получить функции вероятности для положения элементарных частиц в пространстве и времени. Например, на основе волновой функции электронной плотности можно получить функции вероятности для атомных и молекулярных орбиталей.

Давайте посмотрим, как уравнение Шредингера формулируется для атома водорода:

Нестационарное уравнение Шредингера, в котором волновая функция обозначена как ψ (1). Для определенных состояний энергии (2) мы можем переписать уравнение для комплексных амплитуд. Таким образом мы получим формулу (3). Потенциальная энергия электрона V зависит только от радиуса, и волновая функция может быть сформулирована в сферических полярных координатах (4). Волновые функции для различных уровней энергии, E_n, могут быть выражены как произведения сферических гармоник Y_l,m на амплитуду F_l (I обозначает квантовое число для полного углового момента, а m обозначает компоненту углового момента по оси z). Решив уравнение Шредингера (3) в сферических полярных координатах, мы получаем волновую функцию (4).

Для отдельных электронов подобные функции называются орбиталями. Линейные комбинации (суперпозиции) волновых функций также являются решениями уравнения Шредингера для атома водорода. Орбитали с квантовым числом I = 0 всегда обладают сферической симметрией. Орбитали, у которых I = 1, называются p-орбиталями и строго определяются угловыми функциями. Орбитали с I = 2 называются d-орбиталями. Они определяются еще более сложными угловыми функциями. На графиках показаны изоповерхности нескольких волновых функций.

Рассуждая аналогичным образом, ученые, занимающиеся физикой и физической химией, смогли рассчитать таблицу, содержащую все возможные стабильные элементы в этой Вселенной.

Измерение пространственно-временных координат частицы сопряжено с неопределенностью: чем более точно мы можем определить положение частицы, тем ниже будет точность измерения момента ее импульса. Это правило зовется принципом неопределенности Гейзенберга в честь сформулировавшего его ученого. Например, если мы точно знаем положение частицы, то мы не можем одновременно с этим определить момент ее импульса.

В квантовой механике, когда наблюдатель определяет положение или момент частицы, происходит редукция волновой функции. Другим объяснением невозможности одновременного определения момента и положения частицы является ее декогеренция при взаимодействии с окружающей средой. При измерении волновая функция перестает описывать частицу (или, согласно теории декогеренции, кажется, что волновая функция перестает описывать ее). После измерения частицу можно найти в одном-единственном месте.

В то же время многомировая интерпретация квантовой механики, изначально предложенная Эвереттом, исключает редукцию волновой функции. Вместо этого она предполагает существование множества возможных параллельных вселенных, в которых реализуются все возможные линейные комбинации (суперпозиции) волновой функции. В таком случае наша Вселенная представляет собой квантовую суперпозицию неизмеримого множества параллельных вселенных или квантовых миров, которые могут быть изолированы друг от друга.

Вечная инфляция

Согласно теории инфляции в начале Большого взрыва существовал только ничтожно малый сгусток материи размером меньше одного атома. Масса этой материи удваивалась каждые 10 -38 секунд, а плотность оставалась неизменной. Этот процесс повторился около 260 раз, в результате чего вся материя в нашей Вселенной была создана за 10 -35 секунды!

Сгусток материи получал энергию, расходуемую на удвоение массы и объема в процессе инфляционного расширения, от отталкивающей гравитации. В сочетании с квантовыми флуктуациями, обусловленными принципом неопределенности Гейзенберга, сформировалась структура нашей Вселенной. Масса этого сгустка материи составляла приблизительно 3·10 -26 кг. Она сравнима с массой атома водорода, которая составляет приблизительно 1.7·10 -27 кг!

Энергия, затраченная на создание этой массы (вспомните формулу E = mc 2 ), была получена благодаря отталкивающей гравитации, возникающей во время инфляционного расширения материи. Этого количества энергии было как раз достаточно для того, чтобы масса сгустка удваивалась при неизменной плотности. Согласно современным оценкам, общая масса Вселенной составляет около 6·10 52 кг — а значит, у гравитационного поля было заимствовано невероятно много энергии. Для сравнения: при взрыве атомной бомбы в Нагасаки вся энергия различных видов была выделена всего лишь одним граммом вещества. Все это объясняет, почему гравитация имеет отрицательную энергию (т. е. для разделения двух объектов, притягиваемых силой гравитации, необходимо совершить работу).

Теория вечной инфляции также позволяет предположить, что наша Вселенная представляет собой всего лишь одну из бесконечного количества сфер Хаббла, возникших в вечно расширяющейся и безграничной вселенной. Эти сферы Хаббла идентичны нашей, но имеют другую структуру космоса. На ранних стадиях инфляционного расширения квантовые эффекты обусловили возникновение первичных космических флуктуаций, предопределивших структуру космоса в нашей сфере Хаббла. Во время действия квантовых эффектов области пространства, в которых сейчас помещаются целые галактики, были меньше атома. На этом масштабе первичные космические флуктуации могут быть объяснены принципом неопределенности Гейзенберга, который исключает однородность любого вещества, в том числе расширяющейся материи.

Некоторые сферы Хаббла в бесконечной вселенной с бесконечным числом сфер Хаббла могут быть идентичны или почти идентичны сфере Хаббла, которую мы называем нашей Вселенной.

В большей части сфер Хаббла распределение материи отличается от распределения в нашей Вселенной, но ввиду того, что их количество бесконечно, может существовать почти бесконечное число вариаций сфер Хаббла с одинаковым распределением материи. Также может существовать практически бесчисленное множество вариантов миров, идентичных или почти идентичных нашему миру.

Объединение мультиверсов

Многомировая интерпретация квантовой механики позволяет предположить о существовании почти бесконечного числа вселенных, у которых есть почти бесконечное число своих параллельных вселенных — Макс Тегмарк (Max Tegmark), специалист по космологии из Массачусетского технологического института, называет их параллельными вселенными III уровня. Аналогичным образом теория инфляции прогнозирует существование бесконечного множества сфер Хаббла — в своей книге Наша математическая вселенная (Our Mathematical Universe)

Тегмарк называет их мультиверсом I уровня. Таким образом, может существовать почти бесконечное количество вариантов параллельных вселенных I уровня с таким же количеством элементарных частиц, что и в нашей Вселенной, но упорядоченных другим способом, ввиду того, что разные значения волновых функций и квантовые флуктуации порождают практически безграничное количество вариантов. Тегмарк предполагает, что в этом смысле параллельные вселенные III уровня и почти идентичные им параллельные вселенные I уровня могут быть на самом деле одним и тем же — то есть волновая функция системы описывает бесконечное количество ее копий в пространстве.

Комментарий Хокинга по поводу ухода Зейна из One Direction

Многомировая интерпретация квантовой механики и теория инфляции предоставляют замечательную пищу для размышлений.

Не так давно Стивен Хокинг участвовал в виде голограммы в мероприятии в Сиднейском оперном театре. Один из участников задал ему следующий вопрос: «Каковы космологические последствия ухода Зейна из группы One Direction, разбившего сердца миллионам девушек?»

В своем ответе Хокинг сослался на теорию инфляции — а если прибегнуть к обобщению, то и на квантовые миры: «Юным девушкам, сердца которых были разбиты, я посоветую уделить большее внимание изучению теоретической физики. Возможно, в один прекрасный день мы получим подтверждение множественности вселенных. В таком случае нельзя будет исключить возможность того, что за пределами нашей вселенной лежит другая вселенная — и в ней Зейн по-прежнему поет в One Direction».

Ответ Хокинга можно пояснить с помощью следующей схемы. В этом мире Зейн покидает группу. В то же время в мире 1 Зейн остается в группе и никто и не подозревает о том, что в этом мире он ее покинул. В мире 2 Зейн не только остается в группе, но и женится на одной из девушек, чье сердце в этом мире сейчас разбито. Более того, в каждом из миллиона других миров, от мира 3 до мира N, Зейн женится на одной из других несчастных девушек.

В каждом из миллиона миров, входящих в почти бесчисленное множество возможных вариантов, Зейн не только остается в группе, но и женится на одной из девушек, сердца которых разбиты в этом мире.

Вавилонскую библиотеку, описанную Хорхе Луисом Борхесом в одноименном рассказе, можно рассматривать как аналогию и для квантовых миров, и для бесконечного количества сфер Хаббла. Размер каждой книги в этой библиотеке составляет 410 страниц. Все эти книги в совокупности представляют собой аналоги для всех возможных квантовых миров или всех похожих на нашу Вселенную параллельных вселенных уровня I, состоящих из такой же сферы Хаббла и такого же количества исходного материала (410 страниц). Все возможные истории, которые вы можете себе представить, рано или поздно случатся в одном из этих миров!

Мультифизическое моделирование

Нам остается только присоединиться к совету Хокинга и порекомендовать разочарованным поклонникам группы One Direction получить техническое образование и изучить решение уравнения Шредингера и теорию инфляции, используя разработанные при помощи мультифизического моделирования средства и устройства, изображенные на рисунке ниже.

К счастью, законы физики в мультиверсах уровня I и уровня III одинаковы, а глобальная сетевая лицензия COMSOL Server дает возможность запускать приложения, моделирующие уравнение Шредингера, во всех сферах Хаббла и вселенных уровня III.

Результаты моделирования, демонстрирующие волновую функцию энергии электрона для модели конической квантовой точки на основе арсенида индия (InAs). Для вычисления электронных состояний, которые может принимать квантовая точка, было решено уравнение Шредингера для одной полосы.

Перед тем как открыть параллельную вселенную (или множество вселенных), где Зейн все еще поет в One Direction, девушки могут заняться множеством других увлекательных вещей, например, квантовыми точками для квантовых компьютеров и биологических маркеров. Также они могут разработать инструменты для исследования глубокого космоса и изучения галактик в этой сфере Хаббла, которую мы зовем нашей Вселенной.

В одном из этих миров фанат группы One Direction может являться основателем и создателем самого мощного мультифизического программного обеспечения во Вселенной — или стать им! Но когда и в каком мире?

В еще одном мире Стивен Хокинг стал священником в Кембридже — и теперь он женит Зейна на поклоннице One Direction. В этом мире люди в Британии говорят на китайском, а в Китае говорят на английском — хотя, конечно же, его там называют китайским.

Источник