|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Концепция современного естествознания |
Фонарь садовый «Тюльпан». 
Ручка "Помада". 
Карабин, 6x60 мм. Контрольная работа «Концепция современного естествознания» Вариант 51. Принцип неопределенности Гейзенберга 2. Пищевые цепи и экологическая пирамида. 1. Принцип неопределенности Гейзенберга В первой четверти ХХ века именно такова была реакция физиков, когда они стали исследовать поведение материи на атомном и субатомном уровнях. Появление и бурное развитие квантовой механики открыло перед нами целый мир, системное устройство которого попросту не укладывается в рамки здравого смысла и полностью противоречит нашим интуитивным представлениям. Но нужно помнить, что наша интуиция основана на опыте поведения обычных предметов соизмеримых с нами масштабов, а квантовая механика описывает вещи, которые происходят на микроскопическом и невидимом для нас уровне, — ни один человек никогда напрямую с ними не сталкивался. Принцип Гейзенберга вообще играет в квантовой механике ключевую роль хотя бы потому, что достаточно наглядно объясняет, как и почему микромир отличается от знакомого нам материального мира. Чтобы понять этот принцип, задумайтесь для начала о том, что значит «измерить» какую бы то ни было величину. Чтобы отыскать, например, эту книгу, вы, войдя в комнату, окидываете ее взглядом, пока он не остановится на ней. На языке физики это означает, что вы провели визуальное измерение (нашли взглядом книгу) и получили результат — зафиксировали ее пространственные координаты (определили местоположение книги в комнате). На самом деле процесс измерения происходит гораздо сложнее: источник света (Солнце или лампа, например) испускает лучи, которые, пройдя некий путь в пространстве, взаимодействуют с книгой, отражаются от ее поверхности, после чего часть из них доходит до ваших глаз, проходя через хрусталик, фокусируется, попадает на сетчатку — и вы видите образ книги и определяете ее положение в пространстве. Ключ к измерению здесь — взаимодействие между светом и книгой. Так и при любом измерении, представьте себе, инструмент измерения (в данном случае, это свет) вступает во взаимодействие с объектом измерения (в данном случае, это книга). В начале 1920-х годов, когда произошел бурный всплеск творческой мысли, приведший к созданию квантовой механики, эту проблему первым осознал молодой немецкий физик-теоретик Вернер Гейзенберг. Начав со сложных математических формул, описывающих мир на субатомном уровне, он постепенно пришел к удивительной по простоте формуле, дающий общее описание эффекта воздействия инструментов измерения на измеряемые объекты микромира, о котором мы только что говорили. В результате им был сформулирован принцип неопределенности, названный теперь его именем: неопределенность значения координаты x неопределенность скорости &g ; h/m, математическое выражение которого называется соотношением неопределенностей Гейзенберга: &Del a;x х &Del a;v &g ; h/m где &Del a;x — неопределенность (погрешность измерения) пространственной координаты микрочастицы, &Del a;v — неопределенность скорости частицы, m — масса частицы, а h — постоянная Планка, названная так в честь немецкого физика Макса Планка, еще одного из основоположников квантовой механики.
Постоянная Планка равняется примерно 6,626 x 10–34 Дж·с, то есть содержит 33 нуля до первой значимой цифры после запятой. Термин «неопределенность пространственной координаты» как раз и означает, что мы не знаем точного местоположения частицы. Например, если вы используете глобальную систему рекогносцировки GPS, чтобы определить местоположение этой книги, система вычислит их с точностью до 2-3 метров. (GPS, Global Posi io i g Sys em — навигационная система, в которой задействованы 24 искусственных спутника Земли. Если у вас, например, на автомобиле установлен приемник GPS, то, принимая сигналы от этих спутников и сопоставляя время их задержки, система определяет ваши географические координаты на Земле с точностью до угловой секунды.) Однако, с точки зрения измерения, проведенного инструментом GPS, книга может с некоторой вероятностью находиться где угодно в пределах указанных системой нескольких квадратных метров. В таком случае мы и говорим о неопределенности пространственных координат объекта (в данном примере, книги). Ситуацию можно улучшить, если взять вместо GPS рулетку — в этом случае мы сможем утверждать, что книга находится, например, в 4 м 11 см от одной стены и в 1м 44 см от другой. Но и здесь мы ограничены в точности измерения минимальным делением шкалы рулетки (пусть это будет даже миллиметр) и погрешностями измерения и самого прибора, — и в самом лучшем случае нам удастся определить пространственное положение объекта с точностью до минимального деления шкалы. Чем более точный прибор мы будем использовать, тем точнее будут полученные нами результаты, тем ниже будет погрешность измерения и тем меньше будет неопределенность. В принципе, в нашем обыденном мире свести неопределенность к нулю и определить точные координаты книги можно. И тут мы подходим к самому принципиальному отличию микромира от нашего повседневного физического мира. В обычном мире, измеряя положение и скорость тела в пространстве, мы на него практически не воздействуем. Таким образом, в идеале мы можем одновременно измерить и скорость, и координаты объекта абсолютно точно (иными словами, с нулевой неопределенностью). В мире квантовых явлений, однако, любое измерение воздействует на систему. Сам факт проведения нами измерения, например, местоположения частицы, приводит к изменению ее скорости, причем непредсказуемому (и наоборот). Вот почему в правой части соотношения Гейзенберга стоит не нулевая, а положительная величина. Чем меньше неопределенность в отношении одной переменной (например, &Del a;x), тем более неопределенной становится другая переменная (&Del a;v), поскольку произведение двух погрешностей в левой части соотношения не может быть меньше константы в правой его части. На самом деле, если нам удастся с нулевой погрешностью (абсолютно точно) определить одну из измеряемых величин, неопределенность другой величины будет равняться бесконечности, и о ней мы не будем знать вообще ничего. Иными словами, если бы нам удалось абсолютно точно установить координаты квантовой частицы, о ее скорости мы не имели бы ни малейшего представления; если бы нам удалось точно зафиксировать скорость частицы, мы бы понятия не имели, где она находится.
На практике, конечно, физикам-экспериментаторам всегда приходится искать какой-то компромисс между двумя этими крайностями и подбирать методы измерения, позволяющие с разумной погрешностью судить и о скорости, и о пространственном положении частиц. На самом деле, принцип неопределенности связывает не только пространственные координаты и скорость — на этом примере он просто проявляется нагляднее всего; в равной мере неопределенность связывает и другие пары взаимно увязанных характеристик микрочастиц. Путем аналогичных рассуждений мы приходим к выводу о невозможности безошибочно измерить энергию квантовой системы и определить момент времени, в который она обладает этой энергией. То есть, если мы проводим измерение состояния квантовой системы на предмет определения ее энергии, это измерение займет некоторый отрезок времени — назовем его &Del a; . За этот промежуток времени энергия системы случайным образом меняется — происходят ее флуктуация, — и выявить ее мы не можем. Обозначим погрешность измерения энергии &Del a;Е. Путем рассуждений, аналогичных вышеприведенным, мы придем к аналогичному соотношению для &Del a;Е и неопределенности времени, которым квантовая частица этой энергией обладала:&Del a;Е&Del a; &g ; h Относительно принципа неопределенности нужно сделать еще два важных замечания:он не подразумевает, что какую-либо одну из двух характеристик частицы — пространственное местоположение или скорость — нельзя измерить сколь угодно точно; принцип неопределенности действует объективно и не зависит от присутствия разумного субъекта, проводящего измерения. Иногда вам могут встретиться утверждения, будто принцип неопределенности подразумевает, что у квантовых частиц отсутствуют определенные пространственные координаты и скорости, или что эти величины абсолютно непознаваемы. Не верьте: как мы только что видели, принцип неопределенности не мешает нам с любой желаемой точностью измерить каждую из этих величин. Он утверждает лишь, что мы не в состоянии достоверно узнать и то, и другое одновременно. И, как и во многом другом, мы вынуждены идти на компромисс. Опять же, писатели-антропософы из числа сторонников концепции «Новой эры» иногда утверждают, что, якобы, поскольку измерения подразумевают присутствие разумного наблюдателя, то, значит, на некоем фундаментальном уровне человеческое сознание связано с Вселенским разумом, и именно эта связь обусловливает принцип неопределенности. Повторим по этому поводу еще раз: ключевым в соотношении Гейзенберга является взаимодействие между частицей-объектом измерения и инструментом измерения, влияющим на его результаты. А тот факт, что при этом присутствует разумный наблюдатель в лице ученого, отношения к делу не имеет; инструмент измерения в любом случае влияет на его результаты, присутствует при этом разумное существо или нет. Выводы. Изложенное меняет распространенное представление о соотношении неопределенности и связанных с ней парадоксах. Влияние измерительного инструмента н одновременное его воздействие на результат измерения сопряженных параметров не является спецификой квантовой механики и рассматриваемого соотношения.
Такая точка зрения выглядит убедительно, если не пытаться охватить взглядом происходящее в нашей стране. Давайте обратимся к фактам. Начнем с учебников. Существует немало учебников и учебных пособий по курсу "Концепции современного естествознания", который формирует научное мировоззрение молодых людей. На основе этого курса будущие молодые учёные сдают кандидатский минимум по "Истории и философии науки". Вот выдержки из учебного пособия для гуманитарных и экономических специальностей вузов о новейших открытиях науки: "Учёные предполагают, что информация о каждом предмете, об объектах живых и неживых имеется во всех точках Вселенной одновременно (!? — Э.К.)". Еще один «перл»: "Информационное поле содержит информацию обо всем во Вселенной и способно зарождать жизнь и направлять ее развитие…". "Наиболее подходящей моделью для объяснения психофизических феноменов — получение информации из недоступного прошлого и пророчество будущего — считается голографиче-ская модель". Выше цитировалось учебное пособие, изданное в Ростове-на-Дону
1. Концепции современного естествознания (билеты экзаменационные)
2. Концепция современного естествознания на тему "симметрия кристаллов"
3. Шпора по Концепциям современного естествознания
4. Концепция современного естествознания. Мировоззрение. Истина
5. Концепции современного естествознания
9. Концепции современного естествознания
10. Концепции современного естествознания
11. Концепции современного естествознания (астрономия)
13. Основные понятия концепции современного естествознания
14. Основы концепций современного естествознания
15. Концепции современного естествознания
16. Концепции современного естествознания
Гель "Meine Liebe" для стирки черных и темных тканей, 800 миллилитров. 
Контейнер "Клиер", 15 литров. 
24 восковых мелка для малышей, в бочонке. 17. Концепции современного естествознания
18. Концепции современного естествознания
19. Концепция современного естествознания
20. Концепция современного естествознания
21. Концепции современного естествознания (химическая составляющая)
26. Соотношение квантовой теории и других областей современного естествознания
27. Современное естествознание
28. Современное естествознание и методология научного познания
29. Основные концепции современной философии науки
30. Современное естествознание. Химические процессы. Вулканическая деятельность
31. Химия в современном естествознании
32. История, панорама современного естествознания и тенденции его развития
Термомозаика "В мире животных". 
Кувшин "Бистро", 1,8 л. 
Набор детской посуды "Белоснежка", 3 предмета. 33. Современные концепции естествознания
34. Концепция разделения властей: теория и опыт, история и современность
35. Концепции качества жизни в современном обществе
36. Концепция информационного общества в современной философии
37. Концепция принятия управленческого решения в современной литературе
41. Современные проблемы и концепции математического образования учителя физики
42. Мегамир: современные астрофизические и космологические концепции
43. Общая концепция истории и современность
45. Этика бизнеса: современные концепции
46. Концепции макромира классической физики и концепции микромира современной науки
48. Концепция ограничений современного руководителя
Качели подвесные детские. 
Табурет "Плетенка" складной (большой). 
Шкатулка-фолиант "Книга Соломона", 21x13x5 см. 49. К вопросу о современной концепции социальной инфраструктуры города
50. Современная концепция гена
51. Современные концепции относительности
52. Становление естествознания с древнейших времен по наши дни и современная картина мира
53. Концепции и принципы химического естествознания
57. Современные концепции менеджмента
58. Современные зарубежные концепции воспитания и развития детей
59. Современные концепции обучения школьников иностранному языку
60. Концепция разделения властей в современной политологии
61. Современные идеологические концепции и доктрины
62. Современные технократические концепции развития мировой цивилизации
63. Физическая концепция естествознания
64. Концепция оплаты труда в современных условиях хозяйствования
Головоломка "Кубик Рубика 2х2". 
Шторка антимоскитная "Кружево" с магнитными замками. 
Игра "Зообильярд". 65. Концепции иерархической Вселенной по Лапласу
66. Достижения современной селекции
67. Вооруженные силы на современном этапе
68. Характеристика современных средств поражения и последствия их применения
69. Китай: традиции и современность
73. Современные тенденции демографического развития России
74. Налоговая система РФ на современном этапе
75. Специальные внебюджетные фонды в современной России
76. Проблемы избирательного права современной России
77. Обязательства в Римском и современном гражданском праве
78. Возникновение (создание) юридического лица в современном гражданском праве
79. Современная Куба
80. Политико-правовая концепция русского либерализма
Каталка-автомобиль "Sokol" (с ручкой). 
Пазл "Арктика", 75 элементов. 
Подгузники-трусики "Pampers. Pants. Джамбо", Maxi (9-15 кг), 52 штуки. 81. Выборы: декларации и действительность (Некоторые проблемы избирательного права в современной России)
83. Российский опыт местного самоуправления: исторические модели и современное состояние
84. Современная налоговая система РФ
85. Понятие права, и современный подход к типологии права
89. Основные концепции правопонимания
90. Формы современных государств
91. Трудовой договор, его значение и особенности в современных экономических условиях
92. Финансовая политика России на современном этапе развития
93. Концепция устойчивого развития
94. Роль СМИ в современном мире (The mass media in the life of Society)
95. Словообразовательные модели неологизмов в современном английском языке
96. Местоимения и слова-заместители в современном английском языке
Велосипед Jetem "Lexus Trike Next Generation" (цвет: красный). 
Стул детский "Ника" складной, моющийся (цвет: розовый, рисунок: горошек). 
Лестница-стремянка, 2 ступени, стальная. 98. Структурно - семантические особеннности спортивной фразеологии современного английского языка
99. Лексико-семантическое поле "женщина" в современном английском языке
