Учебное пособие предназначено для студентов IV курса отделения ядерной физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, изучающих дисциплину "Теоретический практикум". Пособие содержит краткое изложение теоретического материала и большое количесво задач, позволяющих выработать у обучающих практические навыки применения техники квантовомеханических выкладок в задачах ядерной и атомной физики, а также в смежных областях. Многие задачи снабжены ответами и решениями. Пособие включает следующие главы: коммутационные соотношения и матричные элементы оператора углового момента; коэффициенты Клебша-Гордана; углы Эйлера; D-функции Вигнера; 6j-символы; 9j-символы; неприводимые тензорные операторы и теорема Вигнера-Эккарта; электромагнитное поле. Пособие может использоваться студентами физических специальностей, изучающими квантовую механику, для углубленного освоения методов квантовой теории углового момента.
Учебное пособие предназначено для студентов IV курса отделения ядерной физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, изучающих дисциплину "Теоретический практикум". Пособие содержит краткое изложение теоретического материала и большое количесво задач, позволяющих выработать у обучающих практические навыки применения техники квантовомеханических выкладок в задачах ядерной и атомной физики, а также в смежных областях. Многие задачи снабжены ответами и решениями. Пособие включает следующие главы: коммутационные соотношения и матричные элементы оператора углового момента; коэффициенты Клебша-Гордана; углы Эйлера; D-функции Вигнера; 6j-символы; 9j-символы; неприводимые тензорные операторы и теорема Вигнера-Эккарта; электромагнитное поле. Пособие может использоваться студентами физических специальностей, изучающими квантовую механику, для углубленного освоения методов квантовой теории углового момента.
Проблема квантового измерения остаётся одной из центральных нерешённых проблем физики спустя почти столетие после создания квантовой механики. Существующие интерпретации либо требуют введения наблюдателя как причины коллапса волновой функции, либо постулируют бесконечное множество ненаблюдаемых вселенных, либо описывают потерю когерентности, но не объясняют сам механизм выбора. В работе предложена теоретическая модель, в которой коллапс волновой функции рассматривается как объективный физический процесс селекции, а не как следствие измерения. Модель вводит минимальный набор базовых элементов, необходимых для описания этого процесса, и показывает, что они образуют замкнутую архитектуру, совместимую со стандартной квантовой механикой. Показано, что модель не противоречит ни одной из фундаментальных физических теорий. Она предлагает решение информационного парадокса чёрных дыр, даёт новую интерпретацию квантовой запутанности, суперпозиции и декогеренции, а также объясняет парадокс Уэбба и природу тёмной материи в рамках циклической космологии. Модель фальсифицируема. Предложены конкретные экспериментальные методы проверки, включая поиск энергетического следа акта селекции, анализ статистических аномалий в прецизионных квантовых экспериментах и поиск темпоральных корреляций.
Работа посвящена методике изучения явления квантовой запутанности в курсе квантовой механики для студентов специальности "физика". Показано, что студентам университетов важно знать о квантовой запутанности, являющейся ключевой частью квантовой механики, поскольку она необходима для понимания различных трактовок квантовой механики и будущих технологий, связанных с этой областью. Эксперименты, проведенные на интерферометре Маха-Цендера, являются одним из множества экспериментов, которые убедили физиков в том, что квантовая механика не может быть описана с точки зрения классической механики. В случае изучаемого явления фотон не следует по одной определенной траектории, а должен описываться в терминах квантовой суперпозиции множества траекторий. Предлагается изучение феномена квантовой запутанности после освоения таких тем, как постулаты квантовой механики, уравнение Шредингера, принцип суперпозиции, проблема измерения, а также после решения известных традиционных задач, касающихся квазиклассического случая. Эти темы создают необходимый фон и мотивацию для понимания концепции запутанности и её последствий для квантовых систем. В качестве экспериментальной техники предлагается демонстрация работы самого простого интерферометра Маха-Цендера, изготовленного фирмой LD Didactic GmbH. Для компьютерной демонстрации изучаемого явления используется система компьютерной алгебры Mathematica и продукты фирмы Wolfram. В результате этого становится возможным наглядно показать, что квантовые частицы могут находиться в состоянии суперпозиции, и, таким образом, используемый интерферометр является мощным инструментом для выявления фундаментальной природы квантовой механики.
Угловой момент является одним из фундаментальных понятий в физике, как классической, так и квантовой. В классической физике угловой момент связан с движением тел в пространстве и описывается через векторное произведение радиус-вектора и импульса. В квантовой физике угловой момент описывается через операторы и квантован. Основной целью данной статьи является рассмотрение основных различий в определении, описании и интерпретации углового момента в классической и квантовой физике. Анализируется структура углового момента в двух этих теориях, принципы квантования и его связь с фундаментальными законами симметрии.
Предлагаемая книга состоит из двух частей и посвящена систематическому анализу квантовой механики и современной теории электромагнитных явлений. Обсуждаются некоторые некорректности применения математики в теоретической физике. В данной первой части подробно разбираются базовые понятия квантовой механики, её аппарат, методы и применения и демонстрируется их необоснованность, а часто и внутренняя противоречивость наиболее распространённой версии - копенгагенской интерпретации квантовой механики. Книга содержит критический анализ экспериментов, положенных в основу данной теории. Всё это в совокупности доказывает, что общепринятая версия квантовой механики представляет собой временную конструкцию, и требуется создание новой непротиворечивой теории микромира. Также в книге обсуждаются некоторые альтернативные идеи, применимые к микромиру. Данная книга может оказаться полезной для студентов, аспирантов, преподавателей, научно-технических работников и всех, кто интересуется основаниями физики. Здесь помещена допечатная версия книги. В печатном виде книгу можно приобрести в редакции: http://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&blang=ru&page=Book&id=180585
НОВАЯ ФОРМА УРАВНЕНИЯ РЕДФИЛДА ДЛЯ ДИССИПАТИВНЫХ СИСТЕМ, СВЯЗАННАЯ С МАТРИЦЕЙ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ В рамках теории Редфилда рассмотрена задача о динамике колебательного движения в диссипативных системах.Гамильтониан взаимодействия наблюдаемой системы с термостатом разбивается на слагаемые, являющиеся произведениями оператора переходов системы и операторов перехода термостата.На основании этого разбиения построена матрица корреляционных функций, содержащая всю информацию о взаимодействии системы и термостата, и получена новая, операторная, форма уравнения Редфилда.Рассмотрены процедуры факторизации оператора взаимодействия и построения матрицы корреляционных функций.На основании диагонализации полученной матрицы заданы кореллированные операторы диссипации, введение которых упрощает операторную форму уравнений Редфилда.Показано, что для ряда задач, в которых возможно выбрать основные частоты переходов, данная процедура значительно сокращает размерность задачи о диссипативной динамике.
Показана еще одна причина пространственного квантования проекции углового момента в магнитном поле. Квантовый «магический» угол прецессии углового момента соответствует экстремальной энергии взаимодействия его магнитного момента с внешним магнитным полем и индуцированным прецессией магнитным моментом, что приводит к образованию дискретных уровней энергии в атомах и ядрах с образованием физических кубитов. Сделан вывод по устойчивости физических кубитов к помехам в зависимости от квантового числа и угловой скорости прецессии углового момента.