Korzystam z narzędzi obliczeniowych, które powstały dzięki mechanice kwantowej. Korzystam z gadżetów elektronicznych, które powstały dzięki mechanice kwantowej. Od lat czytam książki napisane przez Wielkich mechaniki kwantowej. Od lat też zastanawiam się nad absurdalnością mechaniki kwantowej. Trudno wykazywać obojętność wobec tych zagadnień. Co mi się podoba w tej nauce?
Ano, podoba mi się zakres jej stosowalności oraz niesamowite rezultaty, które przewiduje. Sporo jednak mi się nie podoba, albo raczej nie daje spokoju, czy też dziwi mnie niepomiernie.
Dziwi mnie, że do opisu jednego atomu, tego najprostszego, jakim jest atom wodoru, potrzeba całego wszechświata.
Dziwi mnie to, bo elektrony zazwyczaj są skupione w niewielkiej przestrzeni wokółjądrowej. Ja wiem, że tym opisem rządzi prawdopodobieństwo, ale i tak mnie to dziwi. Dziwi mnie to, że trzeba pominąć, zaniedbać trochę tej nieskończonej przestrzeni, aby atomy były w okreslonym miejscu. Zasadniczo trzeba pominąć niemal całą przestrzeń, aby jako tako zlokalizować atomy.
Jestem też zdziwiony tym, że do opisu kwantów używa się funkcji ciągłych. Z jednej strony są energetyczne stany dyskretne, ale z drugiej do opisu każdego takiego stanu używa się funkcji falowych, które muszą być ciągłe i całkowalne w kwadracie, i są obecne w całym wszechświecie... albo i dalej..
Dziwi mnie również interpretacja stanów stacjonarnych. Zdaje się, że taki stan obejmuje każdy możliwy czas od minus nieskończoności do nieskończonego niewiadomokiedy. Z tego wynika, że elektron jest wszędzie naraz, choć z różnym prawdopodobieństwem. Myślę, że elektron jest tu, albo tam, a może tu i tam, ale raczej nie wszędzie jednocześnie. Prawdopodobieństwo jest w tym wypadku matematycznym rodzajem valium (chyba są nowsze leki tego typu) pozwalającym uniknąć fizycznego szaleństwa. Przyroda jednak obywa się bez środków uspokajających.
Czy z tych zdziwień może powstać coś konstruktywnego? Nie jestem pewny, ale próbować można.
Spróbowałbym skonstruować taki model matematyczny, w którym elektron w atomie (gwałcąc zasadę nieoznaczoności - ale tylko na moment) byłby tu, a za chwilę tam i znowu gdzie indziej. Jednakże nigdy nie oddalałby się od jądra atomowego za daleko (na przykład z czubka mojego palca aż na czubek źdźbła małej trawki wyrosłej niespodziewanie na wyspie Helgoland) . Mogło by się to nawet odbywać na kanwie wszędobylskiej funkcji falowej (a raczej na kanwie kwadratu jej modułu). Ważne jest to, że ta funkcja nie byłaby użyta w całości, ale punkt po punkcie (zupełnie kwantowo), krok po kroku, chwila po chwili.
Dlaczego elektron miałby być wszędzie jednocześnie? Raczej powinien "skakać" od miejsca do miejsca z jakąś częstością, nawet jeśliby te "skoki" nie dawały toru. Ale czy taki opis jest możliwy? A jeśliby był, to dlaczego już go nie stworzono?
Nie stworzono go, bo niemal nikomu nie mieści się w głowie, że coś innego może nadawać się do opisu stanów kwantowych niż funkcja falowa z jej ciągłością wraz z drugimi pochodnymi i całkowalnością w kwadracie.
Świetnie napisany artykuł. Jak dla mnie bomba.
OdpowiedzUsuń