Những vấn đề về cơ học lượng tử

Trong thế giới này có rất nhiều hiện tượng,nhiều câu hỏi mà vật lý không giải thích hết được chính vì vậy mà các môn khoa học khác ra đời cũng giống như thế sự ra đời của cơ học lượng tử là để hoàn thiện thêm sự tò mò của con người về thế giới của chúng ta...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những vấn đề về cơ học lượng tửNHỮNG VẤN ĐỀ VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ   NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬI.CƠ HỌC LƯỢNG TỬ RA ĐỜI NHƯ THẾ NÀO?1.Lý do ra đời:Trong thế giới này có rất nhiều hiện tượng,nhiều câu hỏi mà vật lý không giảithích hết được chính vì vậy mà các môn khoa học khác ra đời cũng giống nh ư thếsự ra đời của cơ học lượng tử là để hoàn thiện thêm sự tò mò của con người về thếgiới của chúng ta.Ai cũng biết rằng vật lý học cổ điển đóng vai trò quan trọngtrong vật lý nhưng Vật lí học cổ điển cho kết quả phù hợp với thực nghiệm đốivới các hiện tượng vật lí mà người ta đã biết đến cuối thế kỉ XIX, nó là hệ thống líthuyết hoàn chỉnh và chặt chẽ trong phạm vi ứng dụng của nó. Nhưng cuối thế kỉXIX trở về sau, người ta thấy có những hiện tượng vật lí không thể giải thích đượcbằng các lí thuyết của vật lí học cổ điển, như tính bền của nguyên tử, bức xạ củavật đen.v.v. và từ đó đã dẫn đên khái niệm mới - bước đầu của việc phát triển mônCƠ HỌC LƯỢNG TỬ.2.Lịch sử của cơ học lượng tử: Từ năm 1900, khi Planck phát hiện ra hiện tượng gián đoạn trong các quá trình quang học, điều chưa từng được biết đến trong vật lý cổ điển. Chỉ một vài năm sau, Einstein đã diễn tả chính xác hiện tượng này trong giả thuyết của ông về các lượng tử ánh sáng. Sự không thể hòa hợp lý thuyết Maxwell với giả thuyết này đã buộc các nhà nghiên cứu đi đến kết luật rằng, cáchiện tượng bức xạ chỉ có thể hiểu được bằng việc dứt khoát từ bỏ sự trực quan hóavề chúng.Được tìm ra bởi Planck, được nối tiếp bởi Einstein và Debye, lý thuyết lượng tửtiếp tục tiến thêm một bước nữa khi được diễn tả một cách hệ thống trong các địnhđề cơ bản của Bohr. Các định đề này, cùng với điều kiện lượng tử Bohr-Sommerfeld đã dẫn đến một sự diễn giải định lượng về các tính chất hóa học và quang học của nguyên tử. Các định đề của Bohr đối lập một cách không khoan nhượng với cơ học cổ điển, tuy nhiên, theo các kết quả định lượng, chúng lại có vẻ nh ư vô cùng cần thiết cho việctìm hiểu các tính chất của nguyên tử. Vật lý cổ điển dường như là trường hợpgiới hạn được trực quan hóa đối với một lĩnh vực vật lý vi mô về cơ bản làkhông thể trực quan hóa được. Sự trực quan hóa mà càng tốt thì hằng số Planck-đặc trưng của vật lý lượng tử càng bị triệt tiêu. Sự tiếp cận đó đã dẫn đến nguyênlý tương ứng Bohr, chính nguyên lý này đã chuyển một số đáng kể các kết luậnđược xây dựng trong cơ học cổ điển sang cơ học lượng tử. (CHLT)Cơ học lượng tử được hình thành vào nửa đầu thế kỷ 20 do Max Planck, AlbertEinstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born, Johnvon Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli và một số người khác tạo nên.Cơ học lượng tử là khoa học nghiên cứu về chuyển động của vật chất ở thang cácnguyên tử và các hạt nguyên tử. Nó là lời giải đáp của các nhà khoa học trong nửađầu thế kỷ 20 cho hàng loạt những mâu thuẫn nổi lên trong vật lý học thế kỷ 19.Từđó thế giới của cơ học lượng bùng nổ.II.SỰ TRƯỞNG THÀNH CỦA CƠ HỌC LƯỢNG TỬ:Cơ học lượng tử - Liệu có thể hiểu được không?chính nhà vật lý Mỹ nổi tiếng, giải thưởng Nobel về vật lý năm 1964, đ ã khẳng định:“Không ai hiểu được cơ học lượng tử cả”. ngay cả các khoa học gia lỗi lạc, nh ư Schrodinger (là cha đẻ của phương trình sóngSchrodinger), Richard Feynman (cha đẻ của máy tính lượng tử). Họ đã phát biểu về cơhọc lượng tử như sau:Schrodinger :” Tôi tiếc rằng tôi đã dính dáng vô lý thuyết lượng tử này ”.Richard Feynman:” Tôi nghĩ rằng nói rằng không một ai hiểu cơ học lượng tử làkhông sai””Vì vậy cơ học lượng tử đã mang lai những cộc tranh luận gay gát trong lịch sửcủa cuộc đấu tranh để tôn tại của môn khoa học n ày.Có người đã viết rằng: Cái khó hiểu ở cơ lượng tử là không trả lời được câu hỏi cơlượng tử là gì, thực chất nó mô tả cái gì. Lập luận kỹ càng theo cơ lượng tử lại dẫnđến những nghịch lý không gỡ nổi. Tình huống ở đây không nh ư ở bài thơ Haicâu hỏi của Chế Lan Viên:Ta là ai? như ngọn gió siêu hìnhCâu hỏi hư vô thổi nghìn nến tắtTa vì ai khẽ xoay chiều ngọn bấcBàn tay người thắp lại triệu chồi xanh.(TẬP THƠ ÁNH SÁNG VÀ PHÙ SA - NXB Văn học 1960Chính từ những điều khó hiểu đó m à có nhiều nhà vật lý đã không chấp nhận sự tồn tạicủa cơ học lượng tử trong đó tiêu biểu nhất là ALBERT EINSTEIN. Từ năm 1927 Einstein đã cho rằng CHLT là không hoàn chỉnh. Einstein nghĩ rằng vậtlý học phải mô tả thiên nhiên đúng như thật sự của nó. Trong cuộc trò chuyện giữaEinstein với Abraham Pais , Einstein đặt ra câu hỏi thách thức: “ Mặt trăng có còn đó nếu hay không ...