Kvantová teorie je pravděpodobně nejúspěšnější teorií o přírodě vůbec. Umí být kvantitativní, opírá se silně o matematiku, matematiku, která není triviální. Dovoluje laikům, ale i odborníkům klást zatím nezodpovězené otázky, dokonce otázky s příchutí paradoxů. Jedním z nepopulárnějších je Schrödingerova kočka. Kočka""
linka modra

•

Kvantová fyzika si klade za cíl předpovídat hodnoty pozorovatelných (experimentálně měřitelných) fyzikálních veličin.

Stav systému (soubor mikroobjektů; např. elektronů v molekule nebo atomu) je popsán funkcí Y, která obsahuje veškerou informaci, kterou lze o systému (experimentálně) zjistit.



Y je funkcí prostorových souřadnic všech částic a času. Obecně jde o komplexní funkci, jejíž fyzikální smysluplnost vyžaduje, aby byla jednoznačná, spojitá a kvadraticky integrovatelná. Fyzik nazývá Y „stavem“, „funkcí stavu“, „vlastní funkcí“, „vlastním vektorem“ nebo „vlnovou funkcí“ (termín „vlnová“ zde byl použit poněkud nešťastně, přesto se udržel). Tyto termíny lze zaměňovat.Y není pozorovatelnou veličinou, je jen prostředkem popisu. Druhá mocnina |Y|2má pravděpodobnostní význam: určuje hustotu pravděpodobnosti výskytu částic, a tím u elektronů i hustotu náboje, která je měřitelná (např. pomocí difrakce X-paprsků).



Každé pozorovatelné fyzikální veličině přísluší v kvantové fyzice operátor (předpis, který jedné funkci přiřazuje druhou). Měříme-li pozorovatelnou veličinu, výsledkem tohoto měření mohou být pouze vlastní hodnoty příslušného operátoru.



Vlastní hodnoty o operátoru jsou, společně s vlastními funkcemi, řešením operátorové rovnice:

Podle této rovnice jsou vlastní funkce operátoru takové funkce, které se působením operátoru nezmění jinak než násobením číslem – vlastní hodnotou. Obecně (v matematice) toto číslo může být libovolné, tedy i komplexní. Základní důsledek fyzikálního významu operátoru je však to, že musí mít reálné vlastní hodnoty. Řešením uvedené rovnice pro konkrétní operátor jsou tedy současně vlastní hodnoty (celé jejich spektrum) a též vlastní funkce (celá jejich sada). Pro konkrétní problém tedy operátorová rovnice poskytne spektrum vlastních hodnot fyzikální veličiny a jim příslušející vlastní funkce.



Kvantová teorie je pravděpodobně nejúspěšnější teorií o přírodě vůbec. Umí být kvantitativní, opírá se silně o matematiku, matematiku, která není triviální. Dovoluje laikům, ale i odborníkům klást zatím nezodpovězené otázky, dokonce otázky s příchutí paradoxů. Jedním z nepopulárnějších je Schrödingerova kočka. Kočka""

Autor: doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. | Tech. spolupráce: Zdenka Michaličková

""

""

linka cervena