Abstract

Previzualizare carte O introducere la nivel fenomenologic, cu un aparat matematic minimal, în mecanica cuantică. Un ghid pentru cine dorește să înțeleagă cea mai modernă, mai complexă și mai neconformă disciplină fizică, un domeniu care a schimbat fundamental percepțiile oamenilor de știință despre Lume. În 1900, Max Planck a introdus ideea că energia este cuantificată, pentru a obţine o formulă la energia emisă de un corp negru. În 1905, Einstein a explicat efectul fotoelectric postulând că energia luminii vine în cuante numite fotoni. In 1913, Bohr a explicat liniile spectrale ale atomului de hidrogen, din nou prin utilizarea de cuante. În 1924, Louis de Broglie a prezentat teoria sa a undelor de materie. Aceste teorii, deşi de succes, au fost strict fenomenologice: nu a existat nicio justificare riguroasă pentru cuantificare. Ele sunt denumite colectiv ca vechea teorie cuantică. Expresia "fizica cuantica" a fost folosită pentru prima dată în lucrarea lui Johnston: Universul lui Planck în lumina fizicii moderne. Mecanica cuantică modernă s-a născut în 1925, când Heisenberg a dezvoltat mecanica matriceală şi Schrödinger a inventat mecanica ondulatorie şi ecuaţia Schrödinger. Schrödinger a demonstrat ulterior că cele două abordări au fost echivalente. Heisenberg a formulat principiul său de incertitudine în 1927, iar interpretarea de la Copenhaga a apărut în aproximativ acelaşi timp. În 1927, Paul Dirac a unificat mecanica cuantică cu teoria relativităţii restrânse. De asemenea, el a utilizat printre primii teoria operatorilor, inclusiv notaţia influenţială bra-ket. În 1932, John von Neumann a formulat baza matematică riguroasă pentru mecanica cuantică, ca teoria operatorilor. În anii 1940, electrodinamica cuantică a fost dezvoltată de Feynman, Dyson, Schwinger, şi Tomonaga. Ea a servit ca model pentru teoriile ulterioare ale câmpului cuantic. Interpretarea multiplelor lumi a fost formulat de către Everett în 1956. Cromodinamica cuantică a avut o istorie lungă, de la începutul anilor 1960. Teoria aşa cum o ştim astăzi a fost formulată de către Polizter, Gross şi Wilzcek în 1975. Bazându-se pe munca de pionierat a lui Schwinger, Higgs, Goldstone şi alţii, Glashow, Weinberg şi Salam au demonstrat în mod independent cum că forţa nucleară slabă şi electrodinamica cuantică ar putea fi unite într-o singură forţă electroslabă. Încă de la începuturile sale, cele mai multe rezultate contra-intuitive ale mecanicii cuantice au provocat puternice dezbateri filozofice şi mai multe interpretări. Interpretarea de la Copenhaga, datorată în mare parte lui Niels Bohr, a fost interpretarea standard a mecanicii cuantice, atunci când a fost formulată pentru prima dată. În conformitate cu aceasta, natura probabilistică a predicţiilor mecanicii cuantice nu poate fi explicată în termeni ai altor teorii deterministe, şi nu reflectă pur şi simplu cunoştinţele noastre limitate. Mecanica cuantică oferă rezultate probabilistice deoarece universul fizic este în sine probabilistic, mai degrabă decât determinist. O mare parte a tehnologiei moderne funcţionează în conformitate cu principiile din mecanica cuantică. Exemplele includ laserul, microscopul electronic, şi imagistica prin rezonanţă magnetică. Cele mai multe dintre calculele efectuate în chimia computaţională se bazează pe mecanica cuantică. CUPRINS 1 Mecanica cuantică - - - Descrierea teoriei - - - Istorie - - - Formulări matematice - - - Interacția cu alte teorii ale fizicii - - - - - - Mecanica cuantică și fizica clasică - - - - - - Interpretarea de la Copenhaga a cinematicii cuantice versus clasice - - - - - - Relativitatea generală și mecanica cuantică - - - - - - Încercări pentru o teorie a câmpului unificată - - - Formulări matematice echivalente - - - Implicații filosofice - - - 1.1 Atomul și cuanta - - - 1.2 Radiația corpului negru și cuantificarea lui Planck - - - - - - Radiația corpului negru - - - - - - Cuantificarea și constanta lui Planck - - - - - - - - - Metode de cuantificare - - - - - - - - - - - - Cuantificarea canonică - - - - - - - - - Constanta lui Planck - - - - - - - - - - - - Valoare - - - - - - - - - - - - Semnificația valorii - - - 1.3 Cuanta de lumină (Fotoni) - - - - - - Proprietăți fizice - - - - - - Optica cuantică - - - 1.4 Efectul fotoelectric - - - - - - Mecanismul de emisie - - - - - - Observații experimentale ale emisiei fotoelectrice - - - - - - Descrierea matematică - - - - - - Utilizări și efecte - - - - - - - - - Fotomultiplicatori - - - - - - - - - Senzori de imagine - - - - - - - - - - - - Electroscop cu frunză de aur - - - - - - - - - Spectroscopie fotoelectronică - - - - - - - - - Nave spațiale - - - - - - - - - Praful lunar - - - - - - - - - Dispozitive de vedere pe timp de noapte - - - 1.5 Unde materiale - Relațiile de Broglie - - - - - - Context istoric - - - - - - Ipoteza de Broglie - - - - - - Relațiile de Broglie - - - - - - Interpretări - - - 1.6 Modelul Bohr al atomului - - - - - - Origine - - - 1.7 Nivele energetice cuantificate: Undele electronilor - - - - - - Explicație - - - - - - Tranziții ale nivelelor de energie - - - 1.8 Difracția electronilor - - - - - - Proprietăți cuantice - - - - - - Difracția electronilor - - - - - - Interacțiunea electronilor cu materia - - - - - - Microscop cu electroni de transmisie 2 Dualitatea undă-particulă - - - Tratamentul în mecanica cuantică modernă - - - Vizualizare - - - Aplicarea la modelul Bohr - - - 2.1 Complementaritatea - - - - - - Conceptul - - - - - - Natura - - - - - - Considerații suplimentare - - - - - - Experimente - - - 2.2 Microscopul lui Heisenberg - - - - - - Argumentul lui Heisenberg - - - - - - Analiza argumentului - - - 2.3 Experimentul celor două fante - - - - - - Prezentare generală - - - - - - Interpretările experimentului - - - - - - - - - Interpretarea de la Copenhaga - - - - - - - - - Formularea integrală a căii - - - - - - - - - Interpretarea relațională - - - - - - - - - Interpretarea multiplelor-lumi - - - 2.4 Disputa Einstein-Bohr - - - - - - Dezbateri pre-revoluționare - - - - - - Revoluția cuantică - - - - - - Post-revoluția: prima etapă - - - - - - - - - Argumentul lui Einstein - - - - - - - - - Răspunsul lui Bohr - - - - - - - - - A doua critică a lui Einstein - - - - - - - - - Triumful lui Bohr - - - - - - Post-revoluție: a doua etapă - - - - - - Post-revoluție: a treia etapă - - - - - - - - - Argumentul EPR - - - - - - - - - Răspunsul lui Bohr - - - - - - Post-revoluție: etapa a patra - - - 2.5 Experimentul alegerii întârziate - - - - - - Introducere - - - - - - Versiunea fantei duble - - - - - - Detalii experimentale - - - - - - Fantele duble în laborator și în cosmos - - - - - - Concluzii 3 Ecuația Schrödinger - - - Ecuația dependentă de timp - - - Ecuația independentă de timp - - - Interpretarea funcției de undă - - - Ecuația de undă pentru particule - - - 3.1 Stări cuantice - - - - - - Descrierea conceptuală - - - - - - - - - Stări pure - - - - - - - - - Imaginea lui Schrödinger vs. imaginea lui Heisenberg - - - - - - În fizica matematică - - - - - - - - - Valori proprii și vectori proprii - - - 3.2 Funcția de undă - - - - - - Exemple non-relativiste - - - - - - - - - Barieră potențială finită - - - - - - - - - Atomul de hidrogen - - - 3.3 Colapsul funcției de undă - - - - - - Descrierea matematică - - - - - - - - - Procesul - - - - - - - - - Determinarea bazei preferate - - - - - - - - - Decoerența cuantică - - - - - - Istorie și context - - - 3.4 Interpretarea probabilităților (Problema măsurătorilor) - - - - - - Pisica lui Schrödinger - - - - - - Interpretări - - - 3.5 Formularea spațiului de fază - - - - - - Distribuția spațiului de fază - - - - - - Evoluția timpului - - - - - - Exemple - - - - - - - - - Potențial Morse - - - - - - - - - Tunelarea cuantică - - - - - - - - - Potențialul quartic - - - - - - - - - Starea pisicii lui Schrödinger 4 Pachete de unde - - - Unde și particule în mișcare - - - 4.1 Principiul incertitudinii - - - - - - Definire - - - - - - Utilizare - - - - - - Relația de incertitudine timp-energie - - - 4.1.1 Paradoxurile lui Zenon în mecanica cuantică - - - - - - Ahile și broasca țestoasă - - - - - - Paradoxul dihotomiei - - - - - - Paradoxul săgeții - - - - - - Soluții cuantice propuse - - - - - - - - - Peter Lynds - - - - - - - - - Hermann Weyl - - - - - - Efectul cuantic Zenon - - - 4.2 Funcții proprii - - - - - - Exemplul de derivată - - - 4.3 Operatorul impuls - - - - - - Definiție (spațiu de poziție) - - - - - - Proprietăți - - - - - - - - - Hermiticitatea - - - - - - - - - Relația canonică de comutație - - - - - - - - - Transformarea Fourier - - - 4.4 Forma generală a ecuației Schrodinger: Operatorul hamiltonian - - - - - - Ecuația Schrödinger - - - - - - Formalismul Dirac - - - 4.5 Postulatele mecanicii cuantice și semnificația măsurătorilor - - - - - - Postulate ale mecanicii cuantice - - - - - - - - - Postulatul 1: Definirea stării cuantice - - - - - - - - - Postulatul 2: Principiul corespondenței - - - - - - - - - Postulatul 3: Măsurarea - valori posibile ale unei observabile - - - - - - - - - Postulatul 4: Postulatul lui Born - interpretarea probabilistică a funcției de undă - - - - - - - - - Postulatul 5: Măsurarea - reducerea pachetului de unde; obținerea unei singure valori; proiecția stării cuantice - - - - - - - - - Postulatul 6: Evoluția temporală a stării cuantice - - - - - - Problema măsurării - - - - - - - - - Interpretarea stării relative 5 Soluții ale ecuației Schrödinger - - - 5.1 Particulă într-o cutie unidimensională - - - - - - Soluția unidimensională - - - - - - - - - Funcția de undă a poziției - - - - - - - - - - - - Funcția de undă a impulsului - - - - - - - - - Niveluri energetice - - - 5.2 Barieră rectangulară de potențial - - - - - - Calcul - - - - - - Transmisie și reflexie - - - - - - - - - E < V0 - - - - - - - - - E > V0 - - - - - - - - - E = V0 - - - - - - Observații și aplicații - - - 5.3 Puț de potențial finit - - - - - - Particulă într-o cutie 1-dimensională - - - 5.4 Paritatea - - - - - - Relații simple de simetrie - - - - - - Efectul inversiunii spațiale asupra unor variabile ale fizicii clasice - - - - - - - - - Par - - - - - - - - - Impar - - - - - - Posibile valori proprii în mecanica cuantică - - - 5.5 Oscilatorul armonic unidimensional - - - - - - Oscilator armonic unidimensional - - - - - - - - - Hamiltonianul și stările proprii ale energiei - - - - - - - - - Scale naturale pentru lungimi și energie - - - - - - - - - Stări foarte excitate - - - - - - - - - Soluții pentru spațiul de fază - - - 5.6 Operatorul momentului unghiular - - - - - - Momentul unghiular orbital - - - - - - Momentul unghiular de spin - - - - - - Momentul unghiular total - - - - - - Interpretare vizuală - - - - - - Relația de incertitudine dintre momentul unghiular și unghiul de rotație - - - 5.7 Particule identice - - - - - - Distingerea între particule - - - - - - Stările simetrice și antisimetrice - - - - - - Simetria de schimb - - - - - - Fermioni și bosoni - - - 5.8 Potențialul central (Potențialul cuantic) - - - - - - Potențialul cuantic ca parte a ecuației lui Schrödinger - - - - - - - - - Ecuația de continuitate - - - - - - - - - Ecuația cuantică Hamilton-Jacobi - - - - - - Proprietăți - - - - - - - - - Relația cu procesul de măsurare - - - - - - - - - Potențialul cuantic al unui sistem de n-particule - - - - - - Interpretarea și denumirea potențialului cuantic - - - - - - Aplicații - - - 5.9 Puțul de potențial - - - - - - Confinarea cuantică - - - - - - - - - În mecanica cuantică - - - - - - - - - În mecanica clasică 6 Paradoxuri și interpretări ale mecanicii cuantice - - - 6.1 Inseparabilitatea cuantică - - - - - - Inseparabilitatea cuantică - - - - - - Istorie - - - - - - Conceptul - - - - - - - - - Sensul inseparabilității - - - - - - - - - Paradoxul - - - - - - - - - Teoria variabilelor ascunse - - - - - - - - - Încălcarea inegalității Bell - - - - - - - - - Alte tipuri de experimente - - - - - - - - - Misterul timpului - - - - - - - - - Sursa pentru săgeata timpului - - - 6.2 Paradoxurile mecanicii cuantice - - - 6.3 Paradoxul EPR - - - - - - Istoria evoluțiilor EPR - - - - - - Mecanica cuantică și interpretarea ei - - - - - - Opoziția lui Einstein - - - - - - Descrierea paradoxului - - - - - - - - - Articolul EPR - - - 6.4 Interpretarea Copenhaga - - - - - - Fundal - - - - - - Principii - - - - - - Regula Born - - - - - - Natura colapsului - - - - - - Non-separabilitatea funcției de undă - - - - - - Dilema undă-particulă - - - - - - Acceptarea printre fizicieni - - - 6.5 Variabile ascunse - - - - - - Motivație - - - - - - "Dumnezeu nu joacă zaruri" - - - - - - Tentative timpurii - - - - - - Declarația de completitudine a mecanicii cuantice și dezbaterile Bohr-Einstein - - - - - - Paradoxul EPR - - - - - - Teorema lui Bell - - - - - - Teoria variabilelor ascunse a lui Bohm - - - - - - Evoluțiile recente - - - 6.6 Paradoxul pisicii lui Schrödinger - - - - - - Origine și motivație - - - - - - Experimentul de gândire - - - - - - Interpretarea de la Copenhaga - - - - - - Aplicații și teste - - - - - - Extensii - - - 6.7 Interpretarea ansamblului (statistică) - - - - - - Înțelesul lui "ansamblu" și "sistem" - - - - - - Pisica lui Schrödinger - - - 6.8 Interpretarea multiplelor lumi - - - - - - Origine - - - - - - Dezvoltare - - - - - - Interpretarea colapsului funcției de undă - - - - - - Interpretarea nereală/reală - - - - - - Descrierea MWI 7 Stările cuantice conform lui Dirac - - - Definiție - - - Vectorii de stare - - - Operatori - - - - - - Operatorul hamiltonian - - - - - - Matricea densității - - - Ecuațiile timp-evoluție în imaginea interacțiunilor - - - - - - Evoluția în timp a stărilor - - - - - - Evoluția în timp a operatorilor - - - - - - Evoluția în timp a matricei de densitate - - - Valori așteptate - - - Utilizarea imaginii interacțiunilor - - - 7.1 Ecuația de undă Dirac - - - - - - Formularea matematică - - - - - - Interpretarea fizică - - - - - - - - - Identificarea observabilelor - - - - - - - - - Teoria găurilor - - - 7.2 Notația bra-ket în mecanica cuantică - - - - - - Introducere - - - - - - Utilizarea în mecanica cuantică 8 Corespondența cu mecanica clasică - - - Ecuații de câmp - - - Ecuații de undă - - - Teoria cuantică - - - 8.1 Ecuația de mișare a lui Heisenberg (Reprezentările Heisenberg, Schrödinger și Dirac) - - - - - - Reprezentarea Heisenberg - - - - - - Reprezentarea Schrödinger - - - - - - Reprezentarea de interacțiune (Dirac) - - - - - - Comparație a evoluției în toate imaginile/reprezentările - - - 8.2 Teorema Ehrenfest și limita clasică a mecanicii cuantice - - - 8.3 Principiul corespondenței - - - - - - Mecanica cuantică - - - 8.4 Aproximarea WKB - - - - - - Scurt istoric - - - - - - Metoda WKB - - - - - - Aplicarea la ecuația Schrödinger - - - - - - - - - Aproximarea departe de punctele de cotitură - - - - - - - - - Comportamentul în apropierea punctelor de cotitură - - - - - - - - - Condițiile de potrivire - - - - - - - - - Densitatea de probabilitate - - - 8.5 Teorema adiabatică - - - - - - Procesele diabatice vs. adiabatice - - - - - - Exemple de sisteme - - - - - - - - - Pendulul simplu - - - - - - - - - Oscilator armonic cuantic 9 Momentul unghiular și spinul - - - 9.1 Momentul unghiular - - - - - - Moment ungiular de spin, orbital, și total - - - - - - Cuantizarea - - - - - - Incertitudinea - - - - - - Momentul unghiular total ca generator de rotații - - - 9.2 Spin și matrice - - - - - - Numărul cuantic - - - - - - Fermioni și bozoni - - - - - - Teorema statisticii spinului - - - - - - Paritate - - - 9.3 Mecanica matriceală - - - - - - Epifanie la Helgoland - - - - - - Cele trei documente fundamentale - - - - - - Raționamentul lui Heisenberg - - - - - - Bazele mecanicii matriceale - - - 9.3.1 Particule cu spin în câmp magnetic: Rezonanța magnetică nucleară - - - - - - Teoria rezonanței magnetice nucleare - - - - - - - - - Spin nuclear și magneți - - - - - - - - - Valorile momentului unghiular de spin - - - - - - - - - Energia de spin într-un câmp magnetic - - - 9.3.2 Precesia spinului în câmp magnetic (Rezonanța paramagnetică a electronilor) - - - - - - Rezonanță paramagnetică a electronilor - - - - - - - - - Originea unui semnal EPR - - - 9.4 Cuplarea momentelor unghiulare - - - - - - Conservarea momentului unghiular - - - - - - Cuplarea spin-orbită - - - - - - - - - Cuplarea LS - - - - - - - - - Cuplarea jj - - - 9.5 Principiul de excluziune Pauli - - - - - - Prezentare generală - - - - - - Principiul Pauli în teoria cuantică avansată - - - - - - Atomii și principiul Pauli - - - 9.6 Starea singlet și paradoxul EPR - - - - - - Istorie - - - - - - Exemple - - - - - - Reprezentări matematice - - - - - - Singleți și stări inseparate - - - 9.7 Teorema Bell - - - - - - Fundal istoric - - - - - - Prezentare generală - - - - - - Importanța - - - - - - Realismul local - - - 9.8 Inegalitatea Bell - - - - - - Testarea prin experimente practice - - - - - - Două clase de inegalități Bell - - - - - - Provocări practice - - - - - - Aspecte metafizice - - - - - - Remarci generale 10 Materia cuantică - - - 10.1 Atomul de hidrogen - - - - - - Izotopi - - - - - - Ionul de hidrogen - - - - - - Descrierea clasică a eșuat - - - - - - Modelul Bohr-Sommerfeld - - - 10.2 Atomul de hidrogen în interpretarea de la Copenhaga - - - - - - Soluțiile ecuației lui Schrödinger - - - 10.3 Structura fină a hidrogenului - - - - - - Structura brută - - - - - - Corecții relativiste - - - - - - Atomul de hidrogen - - - - - - - - - Corecția relativistă pentru energia cinetică - - - 10.4 Interacția spin-orbită - - - - - - Energia unui moment magnetic - - - - - - - - - În solide - - - - - - Câmp electromagnetic oscilant - - - 10.5 Explicația cuantică a tabelului periodic al elementelor - - - - - - Grupe - - - - - - Blocuri - - - - - - Configurație electronică - - - - - - Învelișuri electronice - - - - - - - - - Razele atomice - - - - - - A doua versiune și dezvoltarea ulterioară - - - - - - Tabele cu structuri diferite - - - - - - - - - ADOMAH (2006) - - - - - - - - - Modelul tridimensional al fizicianului Timothy Stowe - - - 10.6 Structura moleculelor - - - - - - Istorie - - - - - - Structura electronilor - - - - - - - - - Modelul ondulatoriu - - - - - - - - - Legături de valență - - - - - - - - - Orbitale moleculare - - - - - - - - - Teoria funcțională a densității - - - - - - Dinamica chimică - - - - - - - - - Dinamica chimică adiabatică - - - - - - - - - Dinamica chimică non-adiabatică - - - 10.7 Condensat Bose-Einstein și condensat fermionic - - - - - - Condensat Bose-Einstein - - - - - - - - - Istorie - - - - - - - - - Cercetări curente - - - - - - Condensat fermionic - - - - - - - - - Superfluiditate - - - - - - - - - Superfluide fermionice - - - - - - - - - Crearea primelor condensate fermionice - - - 10.8 Gazul Fermi și gazul Bose - - - - - - Gazul Fermi - - - - - - - - - Descriere - - - - - - Gazul Bose - - - - - - - - - Introducere și exemple 11 Perturbații - - - Hamiltonieni aproximați - - - Aplicarea teoriei perturbației - - - - - - Limitări - - - - - - - - - Perturbații mari - - - - - - - - - Stările non-adiabatice - - - - - - - - - Computerizarea dificultăților - - - Teoria perturbației independente de timp - - - - - - Corecții de ordinul întâi - - - - - - Efectele degenerării - - - 11.1 Metode de aproximare pentru stări staționare - - - - - - Proprietăți ale stării staționare - - - 11.2 Efectul Stark - - - - - - Istorie - - - - - - Mecanism - - - - - - Teoria perturbării - - - - - - Efect stark limitat cuantic - - - 11.3 Teoria perturbației dependente de timp - - - - - - Metoda variației constantelor - - - - - - Teoria perturbației puternice - - - 11.4 Perturbația periodică: Regula de aur a lui Fermi - - - - - - Rata și derivarea acesteia - - - - - - - - - Derivarea în teoria perturbării dependente de timp - - - 11.5 Teoria dispersiei. Aproximarea Born - - - - - - Fundamente conceptuale - - - - - - - - - Ținte compuse și ecuații de interval - - - - - - În fizica teoretică - - - - - - Dispersia în mecanica cuantică a fotonului și a nucleelor - - - - - - Aproximarea Born - - - - - - - - - Aplicații - - - 11.6 Amplitudinea de împrăștiere - - - - - - Expansiunea undelor parțiale 12 Teoria cuantică a câmpului - - - Varietăți de abordări - - - - - - Abordări perturbative și non-perturbative - - - - - - TCC și gravitația - - - Definiție - - - - - - Dinamica - - - - - - Stări - - - - - - Câmpuri și radiații - - - Principii - - - - - - Câmpuri clasice și cuantice - - - 12.1 Electrodinamica cuantică - - - - - - Viziunea lui Feynman asupra electrodinamicii cuantice - - - - - - - - - Introducere - - - - - - Construcții de bază - - - - - - - - - Amplitudini de probabilitate - - - - - - - - - Propagatori - - - - - - - - - Renormalizarea în masă - - - - - - - - - Concluzii - - - 12.2 Efectul Zeeman - - - - - - Nomenclatură - - - - - - Prezentare teoretică - - - - - - Aplicații - - - - - - - - - Astrofizică - - - - - - - - - Răcirea laserului - - - - - - - - - Energia Zeeman mediată de cuplare a spinului și mișcări orbitale - - - 12.3 Efectul Aharonov-Bohm - - - - - - Semnificație - - - - - - Potențiale vs. câmpuri - - - - - - Acțiune globală vs. forțe locale - - - - - - Localitatea efectelor electromagnetice - - - 12.4 Cuantizarea fluxului magnetic - - - 12.5 Filosofia macrorealismului și SQUID - - - - - - Inegalitatea Leggett–Garg - - - - - - - - - Încălcări experimentale - - - - - - SQUID 13 Modelul standard - - - Particule elementare - - - - - - Fermioni - - - - - - - - - Cuarci - - - - - - - - - Leptoni - - - - - - Bosoni - - - - - - Particule ipotetice - - - Particule compuse - - - - - - Hadroni - - - - - - Barioni - - - - - - Mezoni - - - - - - Nuclee atomice - - - - - - Atomi - - - - - - Molecule - - - Substanțe condensate - - - Alte particule - - - Clasificare după viteză - - - 13.1 Extensii ale Modelului Standard - - - - - - Marea unificare - - - - - - Supersimetria - - - - - - Teoria corzilor - - - - - - Teoria preonilor - - - 13.2 Cromodinamica cuantică - - - - - - Teorie - - - - - - - - - Unele definiții - - - - - - - - - Observații suplimentare: dualitatea - - - - - - - - - Grupuri de simetrie - - - - - - - - - Lagrangieni - - - - - - - - - Câmpuri - - - - - - - - - - - - Dinamica - - - - - - - - - - - - Confinarea și legea zonală 14 Gravitația cuantică - - - Prezentare generală - - - Mecanica cuantică și relativitatea generală - - - - - - Graviton - - - - - - Dilaton - - - - - - Nonrenormalizabilitatea gravitației - - - - - - Gravitația cuantică ca o teorie eficientă a câmpului - - - - - - Dependența spațiu-timpului de fundal - - - - - - Teoria corzilor - - - - - - - - - Teorii independente de fundal - - - - - - Gravitația cuantică semi-clasică - - - - - - Problema timpului - - - Teorii candidate - - - - - - Teoria corzilor - - - - - - Gravitația cuantică în bucle - - - - - - Alte abordări - - - Teste experimentale - - - 14.1 Gravitația cuantică în bucle - - - - - - Istorie - - - - - - Covarianța generală și independență de fundal - - - - - - Limita semiclasică - - - - - - - - - Ce este limita semiclastică? - - - - - - - - - De ce GCB nu ar avea relativitatea generală ca limită semiclasică? - - - - - - - - - Dificultăți la verificarea limitei semiclasice a GCB - - - - - - - - - Progresul în demonstrarea GCB are limita semiclastică corectă - - - - - - Aplicații fizice ale GCB - - - - - - - - - Entropia găurii negre - - - - - - - - - Radiația Hawking în GCB - - - - - - - - - Stea Planck - - - - - - - - - Cosmologică cuantică în bucle - - - - - - - - - Fenomenologia GCB - - - - - - - - - Amplitudini de împrăștiere independente de fundal - - - - - - Gravitoni, teoria corzilor, supersimetrie, dimensiuni suplimentare în GCB - - - - - - GCB și programele de cercetare aferente - - - - - - Probleme și comparații cu abordări alternative - - - 14.2 Teoria corzilor - - - - - - Fundamente - - - - - - - - - Corzi - - - - - - - - - Dimensiuni suplimentare - - - - - - - - - Dualitatile - - - - - - - - - Brane - - - - - - Teoria-M - - - - - - - - - Unificarea teoriilor supercorzilor - - - - - - - - - Teoria matriceală - - - - - - Găuri negre - - - - - - - - - Formula Bekenstein-Hawking - - - - - - - - - Derivarea în cadrul teoriei corzilor - - - - - - Corespondența AdS/CFT - - - - - - - - - Prezentare generală a corespondenței - - - - - - - - - Aplicații pentru gravitația cuantică - - - - - - Fenomenologie - - - - - - - - - Cosmologie - - - - - - Istorie - - - - - - - - - Rezultatele inițiale - - - - - - - - - Prima revoluție a supercorzilor - - - - - - - - - A doua revoluție a supercorzilor - - - - - - Critici - - - - - - - - - Numărul de soluții - - - - - - - - - Independența de fundal - - - - - - - - - Sociologia științei - - - 14.3 Teoria finală - - - - - - Antecedente istorice - - - - - - - - - De la Grecia antică la Einstein - - - - - - - - - Secolul al XX-lea și interacțiunile nucleare - - - - - - Fizica modernă - - - - - - - - - Secvența convențională a teoriilor - - - - - - - - - Teoria corzilor și teoria M - - - - - - - - - Gravitația cuantică în bucle - - - - - - - - - Alte încercări - - - - - - - - - Starea actuală - - - - - - Filosofia - - - - - - Argumente împotrivă - - - - - - - - - Teorema lui Gödel despre incompletență - - - - - - - - - Limitele fundamentale în precizie - - - - - - - - - Lipsa legilor fundamentale - - - - - - - - - Număr infinit de straturi de ceapă - - - - - - - - - Imposibilitatea calculului 15 Filosofia și interpretările mecanicii cuantice - - - Implicații filosofice - - - 15.1 Interpretări ale mecanicii cuantice - - - - - - Istoria interpretărilor - - - - - - Natura interpretării - - - - - - Provocări ale interpretărilor - - - - - - Pe scurt - - - - - - - - - Clasificarea adoptată de Einstein - - - - - - - - - Interpretarea de la Copenhaga - - - - - - - - - Multe lumi - - - - - - - - - Istorii consistente - - - - - - - - - Interpretarea de ansamblu - - - - - - - - - Teoria De Broglie-Bohm - - - - - - - - - Mecanica cuantică relațională - - - - - - - - - Interpretare tranzacțională - - - - - - - - - Mecanica stocastică - - - - - - - - - Teorii ale colapsului obiectiv - - - - - - - - - Conștiința cauzează colapsul (interpretarea von Neumann-Wigner) - - - - - - - - - Multe minți - - - - - - - - - Logica cuantică - - - - - - - - - Teoria informației cuantice - - - - - - - - - Interpretări modale ale teoriei cuantice - - - - - - - - - Teorii temporal simetrice - - - - - - - - - Teoriile ramificării spațiu-timpului - - - - - - - - - Alte interpretări - - - - - - Comparație - - - 15.2 Măsurători în mecanica cuantică - - - - - - Rezumat calitativ - - - - - - Cantități măsurabile ("observabile") ca operatori - - - - - - Probabilitățile de măsurare și colapsul funcțiilor de undă - - - - - - - - - Spectru discret, nondegenerat - - - - - - - - - Spectru continuu, nedegenerat - - - - - - - - - Spectre degenerate - - - 15.3 Matricea de densitate - - - - - - Stări pure și mixte - - - - - - Exemple de aplicații - - - 15.4 Interpretarea Von Neumann–Wigner - - - - - - Observația în mecanica cuantică - - - - - - Interpretarea - - - - - - Obiecții față de interpretare - - - - - - - - - Acceptarea - - - - - - - - - - - - Opinii ale pionierilor mecanicii cuantice 16 Perspective în mecanica cuantică - - - 16.1 Probleme rezolvate recent în fizică - - - 16.2 Probleme nerezolvate în fizică - - - 16.2.1 Fizica generală și mecanica cuantică - - - 16.2.2 Gravitația cuantică - - - 16.2.3 Fizica particulelor / Fizica energiilor înalte - - - 16.2.4 Fizica nucleară - - - 16.2.5 Fizica atomică, moleculară și optică - - - 16.2.6 Fizica plasmei Referințe Despre autor - - - Nicolae Sfetcu - - - - - - De același autor - - - - - - Contact Editura - - - MultiMedia Publishing