牛頓擺可能足以研究量子混沌

牛頓

在很多情況下,作為一名開發人員,我可以證明這一點,要解決非常複雜的問題,也許最好的選擇是以非常簡單的方式開始。 藉此機會,我希望我們能夠談論圍繞量子物理學的所有偉大謎團,以及如何在量子物理學不可或缺的幫助下 牛頓擺斯坦福大學的一組研究人員已經成功解決了其中的許多問題。

更詳細地說,也許理解使用牛頓擺(在某些地區也稱為牛頓搖籃)的原因的最佳方法就是確切地知道這種機制是什麼。 以更快的方式,我們正在談論您可以在位於本條目開頭的照片中看到的物體,其中您可以看到一個儀器,其中心是一系列完美對齊和平衡的球,在很長一段時間內互相打擊。

列弗

牛頓擺完美解釋 動量和能量如何以非常簡單的方式發揮作用

作為一個細節,告訴你這個牛頓擺是 在解釋動量和能量如何工作時最有趣的工具之一。 遠非如此,一組研究人員似乎已經成功地利用它來研究和理解不同的量子系統。

為了開展這項工作,開發該項目的研究人員小組並沒有使用全尺寸的牛頓擺,更不用說,但他們採取的第一步就是建造一個小得多的版本,事實上使用一個 量子尺度。 一旦建成,他們就可以研究熱化過程,即 量子粒子的混沌運動如何最終導致穩定的熱平衡.

為了更好地理解所有這些工作以及為什麼要這樣做,我想給您一個非常基本的例子。 我們都非常熟悉經典物理學中的熱化。如果您不熟悉這個術語,請告訴您,這是一個過程,例如,如果我們將冷牛奶和熱咖啡混合,則所有所得液體都會獲得均勻的最終液體溫度。 所要解決的問題正是 這一原理如何、為何以及何時在量子領域發揮作用.

牛頓擺

本傑明·列夫(Benjamin Lev)和他的團隊成功提出了一個假設,可以解釋量子水平上熱平衡期間發生的情況。

這些問題正是通過在量子尺度上使用牛頓擺而能夠得到解答的。 作為一個細節,我想告訴你,他們還沒有創造出這樣的工具,因為沒有球附在繩子上,而是使用了它們 原子團冷卻到接近零度,用一系列激光管給它們充電,這些激光管隨後被高度集中的激光束激活.

作為一個細節,讓我告訴你,這種方法已經在其他場合使用過,提供的結果可能並不那麼引人注目。 這次,研究人員決定使用強磁化原子,以便更精確地調整某些原子的變化如何影響其鄰居。 該實驗揭示了實現熱平衡的兩個不同的指數步驟。,這最終使科學家能夠對量子水平上發生的一切提出新的假設。

如評論 本傑明·萊維負責開發該項目的首席研究員、斯坦福大學(加利福尼亞州)教授:

這意味著我們可以對像這樣的量子系統變得多麼複雜有一個非常普遍和簡單的理論。 這很美妙,因為它允許您將這個系統中發生的所有事情翻譯給其他人。

如果我們希望能夠創造出堅固且有用的設備,我們需要像我們從經典系統中理解的那樣,了解量子系統如何在不平衡的情況下表現出來。

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