V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Ale kvantové mechanice platí některé vztahy mezi zcela určitými (tzv.2 Vlnová funkce
Jak jsme zmínili kap. Podle principu neurčitosti nelze zároveň přesně změřit polohu hybnost
částice, kdežto newtonovské mechanice obou těchto veličin předpokládají
v každém okamžiku určité, zjistitelné hodnoty. Tento předpoklad samozřejmě bez výhrad platí
v běžné praxi newtonovská mechanika poskytuje „správný“ výklad chování pohy
bujících těles tom smyslu, hodnoty, které předpovídá pro pozorovatelné veli
činy, souhlasí měřenými hodnotam těchto veličin. veličiny spjaté pravděpodobností jsou kvantové mechanice podstatné, obecně je
nelze obejít.
Na první pohled vypadá kvantová mechanika jako ubohá náhražka newto
novské mechaniky, avšak bližší přístup odhalí překvapivou skutečnost: Newtonovská
mechanika není ničím jiným než přibližnou verzí kvantové mechaniky. Místo tvrzení, například
poloměr elektronové dráhy základním stavu vodíkového atomu vždycky přesně
5,3 10” kvantová mechanika řekne, toto nejpravděpodobnější poloměr;
provedeme-li vhodný experiment, většina opakovaných měření bude dávat různé
hodnoty, buď větší, nebo menší, ale hodnota, kterou nejpravděpodobněji zjistíme,
bude 5,3 IQ-11 m. Zatímco samotná nemá žádnou přímou fyzikální interpretaci,
je čtverec její absolutní hodnoty I*?!2 (neboli W*W, je-li komplexní) vypočtený
v určitém místě určitém čase přímo úměrný pravděpodobnosti experimentálního
zjištění částice tom místě čase. Jistoty
vyhlašované newtonovskou mechanikou jsou iluzorní jejich soulad experimentem
je důsledkem toho, makroskopická tělesa skládají tak velkého počtu jednotli
vých atomů, odchylky průměrného chování nedají zjistit. Kvantová mechanika tak skuteč
nosti zkoumá vztahy mezi pravděpodobnostmi1-2). Problémem kvantové mechanice určit vlno
vou funkci pro částici, jejíž pohyb omezen působením vnějších sil.
Ještě dříve než budeme zabývat skutečným výpočtem můžeme stanovit
určité požadavky, jež musí vždy splňovat. předmětem zájmu kvantové mechanice vlnová
funkce částice. Namísto dvou
souborů fyzikálních principů, jednoho pro makroskopický jednoho pro mikrosko
pický svět, vystupuje jen jeden jediný soubor, kvantová mechanika dnes představuje
nejlepší výsledek našeho snažení jeho formulaci. Předně (jelikož |*Pj2, vypočtené da
ném místě, přímo úměrné pravděpodobnosti nalezení příslušné částice tomto
7’2) Tj. vlastními,
charakteristickými) hodnotami měřitelných veličin.
7.7.
157
.2
a zrychlení částice, možno měřit. Pozn.
Kvantová mechanika rovněž skládá vztahů mezi pozorovatelnými veli
činami, avšak princip neurčitosti radikálně mění definici „pozorovatelné veličiny“
v říši atomů. rec
