V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Pravděpodobnost kvantového tunelového průchodu částice kinetickou energií Ekin potenciálovou bariérou výšky
Vo (>Ekin) šířky přibližně rovna
w exp(-2d.. Vypočítá-li pro každou trajektorii integrál x1ňx2
L dt, bude pravděpodobnost přechodu soustavy z
počátečního stavu koncového stavu dána čtvercem veličiny F(x1,x2) exp (i/h).... Tento efekt nazývá tunelový jev částice, která nemá dostatečnou energii nemůže
tudíž "proletět" nad potenciálovou bariérou), může přesto určitou pravděpodobností proniknout bariérou, jako kdyby v
ní byl vyvrtán jakýsi skrytý "tunel". atd..10.Einsteina, leč bezvýsledně, aby zrevidoval svůj odmítavý postoj stochastickým principům kvantové mechaniky.htm (19 58) [15..Kvantová teleportace ... Je-li šířka d=x2-x1
bariéry dostatečně malá srovnání hloubkou proniknutí vlny, dosáhne Broglieova vlna druhé stěny bariéry,
kde potenciál náhle klesá vlna vstupuje volného prostoru pokračuje svém pohybu směrem bariéry jako
rovinná vlna..-doplnit ....-doplnit,upravit
Některé neobvyklé paradoxní důsledky kvantové fyziky
..... Pod trajektorií se
zde rozumí "dráha" prostoru konfigurací dané soustavy; pokud jedná složitou soustavu popsanou velkým
počtem parametrů, bude trajektorie mnoharozměrném prostoru...√[2m.
V kvantové mechanice, kde částice popsána vlnovou funkcí, podle korpuskulárně-vlnového dualismu je
Broglieho vlnou, však existuje nenulová pravděpodobnost, vlna "prosákne" bariérou částice ocitne druhé
straně bariéry..[x1ňx2
L získané jako suma
vzatá přes všechny trajektorie součet přes všechny možné "historie".
Ve Feynmanově přístupu rovnoprávně uvažují všechny trajektorie vedoucí počátečního stavu konečného stavu
x2 bez ohledu to, zda jsou podle klasické fyziky přípustné nebo nikoliv..
Zajímavým případem pohybu částice pohyb silovém poli, jehož potenciál tvar potenciálové bariéry -
v nejjednosušším případě pohybu směru osy částici působí takové síly, její potenciální energie je
všude nulová, výjimkou oblasti x1<x<x2, kde hodnotu Ep=Vo.. radioaktivitě alfa), elektrických jevech vodičích polovodičích.. Tunelový jev .....2008 12:13:16]
.... ..(Vo-Ekin)/h2]. Tunelový jev, který typicky
kvantově-mechanický jev spojený vlnovými vlastnostmi částic, výrazně uplatňuje řadě jevů mikrosvěta atomech
i atomových jádrech (např.
Kvantová teleportace
http://astronuklfyzika. Rozbor vlnové funkce pomocí Schrödongerovy rovnice ukazuje, rovinná vlna dopadající stěnu
bariéry částečně odráží interferuje původní vlnou) částečně proniká dovnitř bariéry. Feynman ukázal, tato formulace je
ekvivalentní obvyklému Schrödingerovu Heisenbergovu pojetí kvantové mechaniky. Podobně jako klasického
principu nejmenší akce praxi nehledá bezprostředně extrém integrálu ňLdt, ale odvozují Lagrangeovy
pohybové rovnice, ani při použití Feynmanovy metody přímo nepočítá celková suma přes všechny
trajektorie.. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
snažil přesvědčit A.
Kvantový tunelový jev
Jestliže částice pohybuje určitém silovém poli, při pohybu podle klasické fyziky každém bodě trajektorie
splněn zákon zachování energie součtu kinetické enerrgie částice její potenciální energie daném poli.
... Částice prošla potenciálovou bariérou tehdy, když energie částice podle klasické fyziky nedostačující
na překonání bariéry. Schrödingerova kočka .
Tato pravděpodobnost exponenciálně klesá šířkou potenciálové bariéry... Feynmanova procedura spíše používá jako prostředek pro odvozování rozpracování kvantových teorií, jakož
i jejich fyzikální interpretace.. Nejpravděpodobnější trajektorie (odpovídající
blízkým hodnotám ňLdt) bude proto klasická trajektorie extrémním chováním integrálu akce..cz/JadRadFyzika... Pokud kinetické energie částice Ekin menší než výška Vo
potenciálové bariéry, měla podle klasické fyziky částice při pohybu místa bariéry odrazit pohybovat zpět
proti původnímu směru pohybu částice není nikdy schopna překonat potenciálovou bariéru...... Jako kdyby částice při cestě mezi oběma
stavy pohybovala každé myšlené trajektorii současně jedná množinu všech virtuálních trajektorií
("historií"). evidentní, největší příspěvek této sumě dávají
ty trajektorie, které mají fázový koeficient (i/h)ňLdt téměř stejný (exponenty sčítají), zatímco pro trajektorie s
velkými rozdíly (i/h)ňLdt exponenty součtu vzájemně ruší.RNDr
