Ռուբիկոն

Նյութեր «Ideas and Opinions» գրքից

Հրապարակվել է
21 սեպտեմբերի 2021

Բացի այս արդյունքից, տեսությունն ազատում է դաշտի ֆիզիկան նաև այն անկարողությունից, որ նա նյուտոնյան մեխանիկայի նմանությամբ ձեռք է բերում տարածությանը անկախ ֆիզիկական հատ­կություններ վերագրելուց, որը մինչ այդ թաքցվել էր իներցիալ համակարգերի ներմուծմամբ։ Սակայն չի կարելի համարել, թե հարաբերականության ընդհա­նուր տեսության այն բաժինները, որոնք այսօր կարելի է ավարտուն համարել, ֆիզիկան ապահովում են մի ամբողջական և բավարար հիմքով։ Առաջին հերթին, ամբողջ դաշտն այնտեղ, կարծես թե, կազմված է երկու տրամաբանորեն իրար հետ չկապված մասերից՝ գրավիտացիոնից և էլեկտրամագնիսականից։ Եվ երկրորդ, այս տեսությունը, ինչպես և նախորդ դաշտի տեսությունները, մինչ այժմ չի տվել նյութի ատոմական կառուցվածքի բացատրությունը։ Այս անհաջողությունը, հավանաբար, ինչ-որ չափով կապված է նրա հետ, որ այն ոչնչով չի նպաստել քվանտային երևույթների հասկացմանը։ Ըմբռնելու համար այս երևույթները, ֆիզիկոսները ստիպված են եղել ընդունելու լիովին նոր մեթոդներ, որոնց հիմնական գծերը հիմա կքննարկենք։

Հազար ինը հարյուր թվականին, զուտ տեսական հե­տազոտությունների արդյունքում, Մաքս Պլանկը մի նշանավոր հայտնագործություն արեց, մարմինների ճառագայթման օրենքը՝ որպես ֆունկցիա ջերմաս­տիճանից, չի կարող ստացվել մաքսվելյան էլեկտրա­դինամիկայի օրենքներից։ Համապատասխան, փոր­ձերին չհակասող արդյունքների հանգելու համար տվյալ հաճախության ճառագայթումը պետք է հա­մարվի էներգիայի ատոմներից կազմված, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի հ՝ էներգիա, որտեղ հ-ը Պլանկի ունիվերսալ հաստատունն է։ Հաջորդ տարիների ըն­թացքում ցույց տրվեց, որ լույսը միշտ առաքվում և կլանվում է այսպիսի լուսային քվանտներով։ Մաս­նավորապես, Նիլս Բորը հիմնականում կարողացավ հասկանալ ատոմի կառուցվածքը, ենթադրելով որ ատոմը կարող է ունենալ էներգիայի միայն ընդհատ արժեքներ և որ թռիչքաձև անցումները նրանց միջև պայմանավորված են էներգիայի քվանտների ճառագայթմամբ և կլանմամբ։ Սա որոշ լույս սփռեց այն իրողության վրա, որ գազային վիճակում տարրերն ու նրանց միացությունները ճառագայթում և կլանում են միայն խիստ որոշակի հաճախությունների լույս։ Այս ամենը լրիվ անբացատրելի էր մինչ այդ հայտնի տեսությունների շրջանակներում։ Պարզ է, որ առնվազն ատոմական երևույթների ասպարեզում տեղի ունեցող ամեն ինչը որոշվում է ընդհատ վիճակներով և նրանց միջև, ըստ երևույթին, տեղի ունեցող թռիչքաձև անցումներով։ Պլանկի հ հաս­տատունը խաղում է վճռական դեր։

Հաջորդ քայլը կատարեց դը Բրոյլը։ Նա իրեն հարց տվեց, թե ընդհատ վիճակները ինչպես կարող են հասկացվել եղած պատկերացումների շրջանակնե­րում, և զլխի ընկավ ստացիոնար ալիքների հետ գոյություն ունեցող նմանության մասին, ինչպես օրինակ, ակուստիկայում երգեհոնի խողովակների կամ լարի սեփական հաճախությունների դեպքում։ ճիշտ է, այստեղ պահանջվող ալիքի վարքի առանձ­նահատկությունները դեռևս անհայտ էին, սակայն դրանք կարող էին գտնվել, իսկ նրանց մաթեմատի­կական օրենքները՝ ձևակերպվել Պլանկի հ հաստատունի օգնությամբ։ Դը Բրոյլը ներկայացրեց միջուկի շուրջը պտտվող էլեկտրոնը որպես ալիքային մի այս­պիսի փաթեթ և որոշ չափով հասկանալի դարձրեց Բորի՝ թույլատրելի հետագծերը համապատասխան ալիքների ստացիոնար բնույթ ունենալու պահանջով։ Ներկայումս մեխանիկայում նյութական կետերի շարժումը որոշվում է նրանց վրա ազդող ուժերի կամ դաշտերի միջոցով։ Այստեղից կարելի էր սպա­սել, որ այդ ուժային դաշտերը կազդեին դը Բրոյլի ալիքների վրա համանման ձևով։ Էրվին Շրյոդինգերը ցույց տվեց, թե այդ ազդեցությունն ինչպես կարելի է հաշվի առնել՝ հանճարեղ կերպով վերամեկնաբանելով դասական մեխանիկայի որոշ ձևակեր­պումներ։ Նրան նույնիսկ հաջողվեց ընդհանրացնել ալիքի մեխանիկական տեսությունը մինչև այն կե­տը, որ առանց որևէ այլ լրացուցիչ վարկածի այն դարձավ կիրառելի ցանկացած թվով նյութական կետերից կազմված, այլ կերպ ասած, ազատության կամայական աստիճան ունեցող մեխանիկական համակարգի համար։ Սա հնարավոր է, որովհետև նյութական կետերից կազմված մեխանիկական համակարգը մաթեմատիկորեն մեծ չափով համար­ժեք է մեկ առանձին նյութական կետի, որը շարժ­վում է 3ո-չափանի տարածության մեջ։

Այս տեսության հիման վրա փաստերի մի հսկայա­կան բազմազանություն, որն այլապես թվում էր ան­ըմբռնելի, զարմանալիորեն լավ մեկնաբանություն ստացավ։ Սակայն մի կետում, բավական անսպասե­լիորեն, այն անհաջողության մատնվեց, անհնար եղավ շրյոդինգերյան այս ալիքների հետ կապել նյու­թական կետերի կոնկրետ շարժումը, իսկ դա հենց, ի վերջո, ամբողջ կառույցի սկզբնական նպատակն էր։ Դժվարությունը թվում էր անհաղթահարելի, մինչև որ հաղթահարվեց Բոռնի կողմից որքան պարզ, այնքան էլ անսպասելի եղանակով։ Դը բրոյլ-շրյոդինգերյան ալիքային դաշտերը չպետք է մեկնաբանվեն որպես մաթեմատիկական նկարագրություն այն բանի, թե երևույթն ինչպես է իրականում ընթանում ժամա­նակի և տարածության մեջ, չնայած նրանք, իհարկե, վերաբերում են տվյալ երևույթին։ Ավելի շուտ, նրանք մաթեմատիկական նկարագրությունն են այն բանի, թե ինչ կարող ենք իմանալ համակարգի մասին։ Նրանք հանդես են գալիս միայն որպես վիճա­կագրական պնդումներ և չափումների արդյունքների մասին կանխատեսումներ, որոնք կարող ենք իրակա­նացնել համակարգի նկատմամբ։

Թույլ տվեք լուսաբանել քվանտային մեխանիկայի այս ընդհանուր առանձահատկությունը մի պարզ օրինակով, դիտարկենք տարածության G սահմանա­փակ տիրույթում վերջավոր մեծության ուժերի կող­մից պահվող մի նյութական կետ։ Եթե նյութական կետի կինետիկ էներգիան փոքր է որոշակի սահ­մանային արժեքից, ապա նյութական կետը, համա­ձայն դասական մեխանիկայի, երբևէ չի կարող հեռանալ G տիրույթից։ Սակայն, համաձայն քվանտային մեխանիկայի, որոշակի ժամանակ անց, որը հնարավոր չէ անմիջականորեն կանխատեսել, այն կարող է թողնել G տիրույթը և անկանխատասելի ուղղությամբ հեռանալ շրջակա տարածության մեջ։ Այս դեպքը, համաձայն Գամովի, ռադիոակտիվ տրոհման պարզեցված մոդելն է։

Տեսական քվանտային մոտեցումն այս դեպքում հետևյալն է. ժամանակի t0 պահին շրյոդինգերյան ալիքային համակարգը ամբողջովին G տիրույթում է։ Սակայն t0 պահից հետո ալիքները բոլոր ուղղու­թյուններով հեռանում են G տիրույթից այնպես, որ գնացող ալիքի ամպլիտուդը փոքր է լինում G-ի ներսում ալիքային համակարգի սկզբնական ամպլիտուդից։ Որքան ավելի շատ են ալիքները դեպի դուրս տարածվում, այնքան ավելի է 0 տիրույթի ներսում ալիքների ամպլիտուդը և, համապատասխանաբար, G-ից հետագայում դուրս եկող ալիքների ինտենսի­վությունը փոքրանում։ Միայն անվերջ ժամանակ անցնելուց հետո է G-ի ներսում ալիքի պաշարը սպառվում, մինչդեռ դրսում ալիքը տարածվում է գնալով մեծացող ծավալում։

Բայց ի՞նչ ընդհանուր բան ունի այս ալիքային պրոցեսը մեր հետաքրքրության առարկայի՝ G-ի ներսում սկզբում պարփակված մասնիկի հետ։ Այս հարցին պատասխանելու համար պետք է պատկերաց­նենք, որ կատարում ենք որոշ գործողություններ, որոնք թույլ կտան չափումներ իրագործելու այդ մաս­նիկի նկատմամբ։ Օրինակ պատկերացնենք, թե շրջակա տարածության մեջ ինչ-որ տեղ դրված է մի էկրան, որին մասնիկը հպվելուն պես կպչում է։ Այնուհետև, որևէ կետում էկրանին հարվածող ալիքների ինտենսիվության հիման վրա եզրակացություն ենք անում այդ րդահին մասնիկի՝ էկրանին այդ կե­տում հարվածելու հավանականության վերաբերյալ։ Հենց մասնիկը հարվածում է էկրանին որևէ կետում, ամբողջ ալիքային դաշտը կորցնում է իր ֆիզիկա­կան իմաստը։ Նրա միակ նպատակն էր կանխատե­սումներ անել այն բանի հավանականության վե­րաբերյալ, թե որտեղ և որ րդահին մասնիկը կհար վածի էկրանին (կամ, օրինակ, նրա իմպուլսի վերա­բերյալ էկրանին հարվածելու պահին)։

Կարդալ նաև

Փիլիսոփայություն Վաղ Վիտգենշտայնը և իր «Տրակտատը» Սերգեյ Ստեփանյան Լյուդվիգ Վիտգենշտայնը (1889-1951թթ.) XX դարի ամենաազդեցիկ և ամենախորհրդավոր մտածողներից է: Կենսագրական վայրիվերումները, գրվածքների խիստ գիտականից մինչև միստիկական հասնող ձևակերպումները, վաղ և ուշ շրջանի հակասականորեն միավորվող կոնցեպցիաները և… Փիլիսոփայություն Ստեղծագործություն և ճշմարտություն Մարտին Հայդեգգեր Հատված «Գեղարվեստական ստեղծագործության ակունքը» գրքից Գեղարվեստական ստեղծագործության ակունքը արվեստն է: Բայց ի՞նչ է արվեստը: Այն իրական է ստեղծագործության մեջ: Ահա ինչու մենք նախ և առաջ փնտրում ենք ստեղծագործության իրականությունը: Ո՞րն է այն:… Փիլիսոփայություն Տրամաբանա-փիլիսոփայական տրակտակ (Tractatus logico-philosophicus) (հատվածներ) Լյուդվիգ Վիտգենշտայն 1 Աշխարհն այն ամենն է, ինչ տեղի է ունենում: 1.1 Աշխարհը փաստերի ամբողջությունն է, ոչ իրերի: 1.11 Աշխարհը որոշարկված է փաստերով և նրանով, որ դրանք բոլորը փաստեր են: 1.12 Քանի որ փաստերի ամբողջությունը որոշարկում է այն, ինչը տեղի է…