Ричард Фейнман - Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]

Здесь есть возможность читать онлайн «Ричард Фейнман - Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]» весь текст электронной книги совершенно бесплатно (целиком полную версию без сокращений). В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Город: Москва, Год выпуска: 2019, ISBN: 2019, Издательство: Литагент АСТ, Жанр: Физика, на русском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

В свое время преподаватели Калифорнийского технологического университета задумались о том, как можно было бы перестроить курс физики, чтобы сделать его более занимательным и современным. Изложение материала в старых учебниках было настолько скучным, что отбивало охоту к учению даже у самых усердных студентов. Ричард Фейнман с энтузиазмом подхватил эту идею и разработал новый, авторский курс лекций по общей физике. Читая эти лекции, он, по его собственным словам, ориентировался на самых сообразительных и одаренных, однако постарался учесть интересы и того студента, которого весь этот фейерверк мыслей может встревожить и отпугнуть, и выстроил материал таким образом, чтобы даже у этого студента осталось в голове основное ядро и понимание того, что он может получить в перспективе, продолжив изучение физики на более серьезном уровне. В настоящее издание включена вступительная часть лекций, посвященная общим законам природы.

Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres] — читать онлайн бесплатно полную книгу (весь текст) целиком

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

< ΔN > = N p (υ) Δυ. (6.21)

Поэтому Np ( υ ) можно назвать «распределением молекул по скоростям». Площадь под кривой между двумя значениями скоростей υυ 2[заштрихованная область на фиг. 6.9 для кривой Np ( υ )]представляет ожидаемое число молекул со скоростями между υυ 2. Но в газе, который содержит обычно огромное число молекул, отклонения от ожидаемого значения будут очень малы (порядка 1/√ N ), поэтому часто мы выбрасываем слово «ожидаемое» и говорим просто: «Число молекул со скоростями между υυ 2равно площади заштрихованного участка». Однако нужно все-таки помнить, что речь в таких случаях всегда идет о вероятном числе.

§ 5. Принцип неопределенности

Понятия вероятности оказались очень полезны при описании поведения газа, состоящего из огромного количества молекул. Немыслимо же в самом деле пытаться определить положение и скорость каждой из 10 22молекул! Когда впервые теория вероятности была применена к таким явлениям, то это рассматривалось просто как удобный способ работы в столь сложной обстановке. Однако теперь мы полагаем, что вероятность существенно необходима для описания различных атомных процессов. Согласно квантовой механике, этой математической теории малых частичек, при определении положения частички и ее скорости всегда существует некоторая неопределенность. В лучшем случае мы можем только сказать, что существует какая-то вероятность того, что частица находится вблизи точки х.

Для описания местоположения частицы можно ввести плотность вероятности p 1( x ), так что p 1( xх будет вероятностью того, что частица находится где-то между х и х + Δ х . Если положение частицы установлено достаточно хорошо, то примерный вид функции p 1( x ) может иллюстрировать график, приведенный на фиг. 6.10, а. Точно такое же положение и со скоростью частицы: она тоже неизвестна нам точно. С некоторой вероятностью p ( υ) Δ υ частица может двигаться со скоростью, находящейся в интервале между υ и υ + Δ υ .

Фиг 610 Плотности вероятности координаты а и скорости б частицы Один из - фото 74

Фиг. 6.10. Плотности вероятности координаты (а) и скорости (б) частицы.

Один из основных результатов квантовой механики состоит в том, что эти две плотности p 1( x ) и p 2( υ ) не могут быть выбраны независимо в том смысле, что они обе не могут быть сколь угодно узкими. Если мы возьмем «полуширины» кривых p 1( x ) и p 2( υ ) и обозначим их соответственно [Δ х ] и [Δ υ ] (см. фиг. 6.10), то природа требует, чтобы произведение этих двух полуширин было не меньше величины h/m , где m – масса частицы, a h – некоторая фундаментальная физическая постоянная, называемая постоянной Планка . Это соотношение записывается следующим образом:

и называется принципом неопределенности Гейзенберга Чтобы это соотношение - фото 75

и называется принципом неопределенности Гейзенберга.

Чтобы это соотношение выполнялось, частица должна себя вести очень курьезно. Вы видите, что правая часть соотношения (6.22) постоянна, а это означает, что если мы попытаемся «приколоть» частицу в каком-то определенном месте, то эта попытка окончится тем, что мы не сможем угадать, куда она летит и с какой скоростью. Точно также если мы попытаемся заставить частицу двигаться очень медленно или с какой-то определенной скоростью, то она будет «расплываться» и мы не сможем точно указать, где она находится.

Принцип неопределенности выражает ту неясность, которая должна существовать при любой попытке описания природы. Наиболее точное и полное описание природы должно быть только вероятностным. Однако некоторым физикам такой способ описания приходится не по душе. Им кажется, что о реальном поведении частицы можно говорить только, когда одновременно заданы импульсы и координаты. В свое время на заре развития квантовой механики эта проблема очень сильно волновала Эйнштейна. Он часто качал головой и говорил: «Но ведь не гадает же Господь Бог „орел-решка“, чтобы решить, куда должен двигаться электрон!» Этот вопрос беспокоил его в течение очень долгого времени, и до конца своих дней он, по-видимому, так и не смог примириться с тем фактом, что вероятностное описание природы – это максимум того, на что мы пока способны. Есть физики, которые интуитивно чувствуют, что наш мир можно описать как-то по-другому, что можно исключить эти неопределенности в поведении частиц. Они продолжают работать над этой проблемой, но до сих пор ни один из них не добился сколько-нибудь существенного результата.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Отзывы о книге «Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]»

Обсуждение, отзывы о книге «Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе [litres]» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x