Современное развитие теории атомного магнетизма несомненно заслуживает самого пристального внимания.Последние годы принесли теории квантов ряд очень крупных успехов в этой области.Вопросы атомного магнетизма оказались непосредственно связанными с вопросом о сложной структуре спектральных линий, о внутреннем строении атома и т.д.Но особенно интересно, что в теории магнетизма с необычайной яркостью отразились характерные стороны всего современного положения теории квантов в целом.С одной стороны, приходится констатировать поражающий успех предположений, простых до наивности, с другой стороны, беспрерывное накопление все обостряющихся внутренних противоречий.Противоречия эти, коренящиеся в применении к стационарным состояниям атома законов классической физики, нигде не проявляются, пожалуй, с такой резкостью и определенностью, как в рассматриваемой нами области.Именно поэтому дальнейшее развитие квантовой теории магнетизма обещает быть особенно плодотворным.Теория эта уже в настоящее время настолько разрослась, что, конечно, в журнальной статье нельзя дать сколько-нибудь систематического изложения связанных с нею вопросов.Настоящая статья будет посвящена преимущественно вопросу о результирующем магнитном моменте атома в целом; вопросы внутриатомного магнетизма, столь важные для теории спектров, будут затронуты лишь постольку, поскольку это необходимо для основной темы; наконец, совершенно исключены из рассмотрения ферромагнитные явления, коренящиеся во взаимодействии между атомами.
Андре Мерсьер внес серьезный вклад в квантовую механику
(QM) [10], и хотя он не писал непосредственно о квантовой логике
(QL), многие его работы посвящены проблемам, которые так или иначе связаны с вопросами, в каком-то смысле ответственными за развитие
QL. Ему принадлежит книга "Logik und Erfahrung in der exakten Naturwissenshaft" [9], где он подчеркивает, что аксиоматизация эмпирической науки, например физики (некоторой ее части), никогда не может быть такой же исчерпывающей, как аксиоматическая система в математике. В частности потому, что какая-либо унификация уравнений в различных областях физики представляется едва ли возможной. Мерсьер весьма критичен и осторожен в отношении предположений о единой теории в физике [11]. Я полагаю, что он был бы также осторожен и сдержан в отношении любого предложения, обещающего особую логику для
QM. Но из его работ мне известно, что эта его сдержанность не является безосновательной. У него имеется много хороших аргументов против генерализаций и основоположений, которые или неадекватны, или уводят куда-то в сторону, или имеют другие недостатки. Его критические исследования вытекают из громадного опыта и зрелой рефлексии, и потому я мог надеяться встретить интересные критические соображения, относящиеся к тому, что я предлагаю в этой моей работе, посвященной его юбилею. Цель данной статьи предложить простые ограничения, которые, будучи наложенными на классическую логику
(CL), позволяют блокировать те классически валидные выводы и преобразования, которые приводят к осложнениям, когда логика применяется к квантовым феноменам. Я не уверен, должен ли я говорить о некоторой новой QL, так как мое предложение должно оставлять
CL в общем неизменной, но налагать на нее ограничения (род фильтра) в случае применения к определенным квантовым феноменам. Позже будет объяснено, что эти ограничения применимы не только в этой специфической области, но могут быть (и уже были) использованы для решения ряда проблем в областях научного объяснения, предсказания, утверждений о законах, диспозиционных предикатов, правдоподобия (аппроксимации к истине) и даже в таких очень отличных областях, как деонтическая логика и теория оценок. Эта более широкая применимость объясняет также, почему предложенные ограничения являются более сильными, чем они могли бы быть, если бы были предназначены только для того, чтобы избежать тех известных трудностей, которые связаны с применением
CL в
QM; то есть эти ограничения достаточны, но не необходимы. Это показывает также, что ограничения, налагаемые на
CL, не берутся просто ad hoc (для решения лишь частной проблемы), но опираются на хорошо мотивированную идею с широкой областью применимости. В первой части я кратко коснусь проблем, возникающих, когда
CL применяется к квантовым феноменам. Во второй части я опишу и объясню предложенные ограничения (фильтры), давая определения и примеры применения.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ С АТОМНЫМИ И МОЛЕКУЛЯРНЫМИ ПУЧКАМИA t o m i c a n d M o l e c u l a r B e a m M e t h o d s .V. 1/Ed.G. Scol es.-Oxford:University Press, 1988.-721p.Двухтомная книга «Методы исследований с атомными и молекуляр ными пучками», издаваемая под общей редакцией проф.Дж.Скоулса, представляет собой энциклопедического типа обзор последних достиже ний в этой области (выход второго тома намечен на вторую половину 1990 г.).По занимаемому положению среди физических исследований исследования с молекулярными пучками следует рассматривать как синтетическую область экспериментальной физики, охватывающую ин тересы атомной и молекулярной физики, газовой и химической кинети ки, физики поверхности, спектроскопии (в том числе лазерной) и др.Реальнo они составляют экспериментальную основу тех направлений, объектами которых являются либо индивидуальные свойства атомных частиц, либо макроскопические свойства газов и конденсированной сре ды, обусловленные взаимодействием атомных частиц.Начало развитию систематических исследований на основе метода молекулярных пучков в двадцатые годы дали такие яркие люди как Фриш, Штерн, Герлах, Эстерман и др.в Германии и Н. Н. Семенов, Ю. Б. Харитон в нашей стране.В последовавшие десятилетия и особен но после 50 х годов достигнут поистине гигантский прогресс в реализа ции возможностей этого метода.В значительной мере это обусловлено достижениями методического и инструментального характера.В аппа ратном обеспечении этих исследований в последние десятилетия акку мулируются лучшие достижения техники физического экспериментавакуумной техники, сверхчувствительного детектирования, электроники (в том числе цифровой), лазерной техники и др.Убедительным под тверждением ведущего места этих исследований является и присуж дение Нобелевской премии по физике Н. Рэмси и др.Материал, включенный в книгу «Методы исследований с атомными и молекулярными пучками», делится на две части -методика исследо ваний и ее приложения к задачам изучения столкновительных взаимо действий в газовой фазе (том I), а также к задачам взаимодействия с поверхностью и спектроскопическим исследованиям, обсуждаемым во втором томе.Рассмотрению методических проблем посвящено 17 глав первого тома, написанных ведущими исследователями и отражающих уровень достижений вплоть до 1987 г. Обсуждаемые здесь аспекты охватывают детальный анализ методов получения непрерывных и импульсных пуч ков атомов, молекул и кластеров, принципы и практические реализации детектирующих систем, включая спектроскопические и лазерные, спо собы и практические достижения в технике приготовления состояний (поступательные, внутренние энергии, спин) сталкивающихся частиц.Весьма ценным дополнением этой методической части является обсуж дение приложений техники молекулярных пучков в задачах эпитаксии и создания проточных мишеней для исследований в физике высоких энергий.Особую ценность для читателя этого раздела книги представляют включенные в текст свыше 200 рисунков и схем конкретных устройств.В разделе, посвященном исследованиям молекулярного рассеяния, под робно обсуждаются многочисленные аппаратные реализации экспери ментов по измерению полных и дифференциальных сечений упругого рассеяния и теоретические основы обработки и интерпретации измере
ПРИНЦИП ЗАПРЕТА ПАУЛИ И ПРОБЛЕМЫ ЕГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯОбсуждается современное состояние принципа запрета Паули (ПП).ПП можно рассматривать с двух точек зрения.С одной стороны, утверждается, что частицы с полуцелым спином (фермионы) описываются антисимметричными волновыми функциями, а частицы с целым спином (бозоны) -симметричными волновыми функциями.Это так называемый спин-статистический аспект (SSC).Физические причины существования SSC до сих пор неизвестны.С другой стороны, согласно ПП, симметрия перестановок полных волновых функций может быть только двух типов: симметричная или антисимметричная, оба типа принадлежат одномерным представлениям группы перестановок, все другие типы симметрии перестановок запрещены, тогда как решение уравнения Шредингера может иметь любую симметрию перестановок.Показано, что в некоторых учебниках по квантовой механике доказательство того, что могут существовать только симметричные и антисимметричные состояния, неверно.Однако сценарии, в которых допускается произвольная симметрия перестановок (вырожденные состояния перестановок), приводят к противоречиям с понятиями идентичности частиц и их независимости.Таким образом, существование в нашей природе частиц только в невырожденных состояниях перестановок (симметричных и антисимметричных) не является случайным, и так называемый постулат симметризации не следует рассматривать как постулат, поскольку все другие варианты симметрии для полной волновой функции могут быть не реализованы.Из этого следует важный вывод: мы не можем ожидать, что в будущем могут быть обнаружены некоторые неизвестные элементарные частицы, которые не являются фермионами или бозонами.
Проект ПиФиЙА исследует альтернативный подход к обработке волновых сигналов, в котором часть функциональных преобразований рассматривается не только как результат программных алгоритмов, но и как свойство пространственной конфигурации самой среды. Вместо исключительно плоского представления вычислительных элементов в архитектуре используются трехмерные геометрические структуры, фазовые состояния и связи между узлами. Такой подход не отменяет классические методы вычислений, а рассматривается как специализированное направление для задач моделирования, обработки волновых процессов и исследования пространственных форм представления информации. Важнейшее концептуальное отличие нашей парадигмы заключается в том, что некоторые базовые операторы (в частности, операторы типа Адамара) рассматриваются нами как преобразования, которые потенциально могут быть реализованы не только программной эмуляцией или отдельными аппаратными элементами, но и самой геометрией Сфирали. В разработанной архитектурной модели зеркально-антисимметричные витки и плавный S-переход Сфирали формируют пространственные условия для фазовых поворотов за счет движения волнового фронта. Возможность физической реализации таких геометрических преобразований является одним из направлений дальнейшей математической и экспериментальной проверки проекта.
Аннотация.Квантовый переход между стационарными состояниями частицы в потенциальной яме содержит два акта.Сначала под действием возмущения происходит эволюционный выход из исходного состояния (моды) в суперпозиционные состояния с амплитудами вероятности пребывания в других модах.После прекращения возмущения возможна редукция под действием классического измерительного прибора к конечному стационарному состоянию.Редукция обычно считается мгновенной и происходит с вероятностью, определяемой проекционным постулатом.В статье рассмотрена более полная модель переходов, включающая динамическую редукцию.