La mecánica cuántica es casi universalmente considerado como uno de los conceptos más difíciles de comprender, pero lo fueron la persistencia de poco intuitivo, conceptualmente desafiantes campos de los físicos tuvieron que agarrar antes de la aparición de la mecánica cuántica?
El objetivo de pedir esta es, principalmente, para obtener información sobre cómo uno puede acercarse a un tema tan poco intuitivo como la mecánica cuántica.
La influencia a distancia.
Esto es comúnmente de la gravedad de Newton de gravitación fue comprendido. El mismo Newton describió como anti-intuitivo y no podía ver cómo cualquier hombre formado en la filosofía de la naturaleza (la física de su época) podría aceptarlo.
De hecho, este concepto va mucho más atrás. Más de dos milenios atrás, Aristóteles describe la fuerza externa, como la que puede causar un cambio en el movimiento natural de otro y este por el contacto.
(Él también tenía un concepto de la fuerza Interior. Esto hace que el crecimiento interno y el cambio, pero no existe la noción de contacto aquí. Esto está implícito en el poema de Dylan 'La fuerza que impulsa a la flor...", pero dudo mucho que él se estaba refiriendo a la teoría aristotélica de forma explícita).
Sin embargo, la teoría de Newton tenía exactamente este. Fue aceptado por el éxito de su teoría , a posteriori, en la explicación de muchas cosas. Su éxito escondió sus conceptual de la problemática, pero hubo gente que luchó a través de ella se busca un mecanismo que podría explicar la gravedad de un local manera. Esta es la causa de que olvidado concepto llamado el éter y hay, de hecho, una larga historia de tales intentos, si uno se preocupa de mirar en él.
La solución a este anti-intuitivo mecanismo fue finalmente encontrado tres siglos más tarde. Primera Faraday descubrió el campo concepto, y esto se aplica para el Electromagnetismo de Maxwell. Luego fue tomado por Einstein en su teoría de la gravedad. Él identificó el campo de la gravedad con el espacio-tiempo, y esto, entendido correctamente, finalmente el sentido de que los muertos concepto, el aether. De hecho, donde los físicos habían ido mal con el éter fue tratar de conceptualizar mecánicamente. El campo no era mecánico, y mucho más flexible. Sigue siendo un concepto generalizado de la física moderna y mucho mas elaboradas.
Es la disciplina que pensar un tiempo similar escala puede aplicarse en la clasificación de los puzzles asociados con la gestión de calidad. En el que caso de que haya dos siglos para ir! Y uno es muy consciente de una enmarañada historia de los intentos de hacer conceptual sentido de QM. Para pasar de una teoría operacional a un ontic de uno nos gustaría mucho saber qué está allí y no sólo de operar una máquina eficiente que nos indica que las respuestas a nuestras preguntas.
Otro ejemplo podría ser el de los números imaginarios. Esto, sin embargo, fue el descubrimiento de los matemáticos en lugar de físicos.
Tomando 1900, la fecha de la formulación de Planck del cuerpo negro fórmula, como el nacimiento de la mecánica cuántica
Estos fueron los temas en los que la vanguardia de la investigación en física se hizo en el tiempo. El más brillante de los físicos teóricos del siglo 19 (James Clerk Maxwell, Hendrik Lorentz, Ludwig Boltzmann, Josiah Willard Gibbs...) estaban haciendo investigación en uno de los dos o ambos.
Ambos campos requieren un dominio de no-trivial de las matemáticas: cálculo vectorial y cuaterniones (1) para el electromagnetismo, la combinatoria y la teoría de la probabilidad para la mecánica estadística.
También, ambos campos contienen profundamente contrario a la intuición de las ideas.
En el electromagnetismo: la (de manera no trivial!) relación entre la electricidad y el magnetismo, el descubrimiento de que la luz no es otra cosa que una ola en el campo electromagnético, el hecho de que esta ola fue capaz de propagarse a través del espacio vacío...
En la mecánica estadística: el hecho de que fue posible obtener las leyes de la física mediante la aplicación de la teoría de la probabilidad para sistemas grandes, la conexión entre el tiempo reversible de la dinámica microscópica y la irreversibilidad en el mundo macroscópico, la idea de que la materia estaba compuesta de átomos y moléculas, que se que no en todos ampliamente aceptada en la comunidad científica del siglo 19.
La mecánica cuántica y la relatividad especial nacieron a partir de la investigación en uno de estos dos campos: pensar sobre el problema del cuerpo negro (mecánica estadística), la investigación sobre el "éter luminoso" que condujo el experimento de Michelson-Morley, Einstein famoso artículo Sobre la Electrodinámica de los Cuerpos en Movimiento...
(1) Cuaterniones, una extensión de los números complejos, fueron muy utilizados en el electromagnetismo en el tiempo.
La mecánica cuántica sin duda merece su reputación como no-intuitiva. Sin duda, es posible construir la intuición, en la mecánica cuántica. Otros campos de la física se prestan a análogos, el razonamiento espacial, o experimentos de pensamiento. Una de las únicas maneras de construir la intuición es a través de las matemáticas de la mecánica cuántica.
Tan lejos como el estudio del desarrollo de otras altamente no-intuitivo ciencias (espero que no te importa que posterior a la fecha en vez de pre-fecha de la invención de QM), hay una buena lectura en las siguientes áreas:
Has leído el Caos por James Gleick? Él le da una buena histórico cuenta de lo difícil que era (y todavía es) para romper las barreras filosóficas para el estudio de sistemas no lineales; específicamente cómo un simple sistema puede exhibir un comportamiento complejo cuando incluso los pequeños no linealidades son introducidos. Para una más matemático de la cuenta, la Dinámica no Lineal y Caos por Steve Strogatz es un clásico.
No es un campo de la ciencia, pero algunos investigadores (Naturaleza 532, 210-213 (14 de abril de 2016))recientemente inventado un juego de ordenador llamado Quantum se Mueve usted puede jugar para ayudar a encontrar soluciones a los sistemas cuánticos. Es el más cercano de visualización interactiva en tiempo-dependiente de los sistemas cuánticos que he visto.
El objetivo de pedir esta es, principalmente, para obtener información sobre cómo uno puede acercarse a un tema tan poco intuitivo como la mecánica cuántica.
Todo es poco intuitivo hasta que no se. Tu perfil dice que eres de pregrado de matemáticas y física, por lo que probablemente estarían de acuerdo en que la gravitación Newtoniana es bastante razonablemente intuitiva. Pero, históricamente, que no es así. Los europeos, especialmente los franceses, se encuentra la teoría gravitacional de Newton totalmente insatisfactorio cuando por primera vez se publicó. Querían saber qué la gravedad es, mientras que él se acaba de describir cómo se comportaba. Pero, ¿qué es esto ? Y Newton nunca respondió que a la satisfacción de sus críticos. Y nosotros, básicamente, todavía no se puede responder satisfactoriamente a eso, pero hemos aprendido a aceptar descripciones de la Naturaleza del comportamiento como intuitivamente satisfactoria, sin necesidad de cosificar (hacer una "cosa") de la matemática abstracta descripciones.
Así que ahora la mecánica cuántica viene junto, a la mendicidad a preguntar, "¿Qué es una partícula ?" Y, a continuación, proporcionar lo que parece una totalmente insatisfactorio poco intuitivo semi-respuesta. Al menos eso es lo que parece hoy en día. Pero qm proporciona un hasta ahora indiscutible descripción exacta de una partícula en el comportamiento, cualquiera que sea el diablo lo es. En la medida en que es parte va, es una "correlación paquete de propiedades observables", pero no todos ellos simultáneamente medible (el paquete tiene una colección de máximas subconjuntos que son a la vez mensurable, que Schwinger llamado "mediciones completas").
Además, se debe considerar de alta energía colisionador de experimentos, donde si dos, decir, los protones chocan con la energía suficiente, entonces cualquier tipo de partícula en absoluto puede surgir de esa colisión (siempre y cuando no hay suficiente energía en la colisión a crear). Así que si la partícula se algo, por así decirlo, no es intuitivamente esperar a que aparezca en la existencia de nada (es decir, nada, pero suficiente energía). Pero que es lo que sucede, en virtud del cual "se correlaciona paquete de propiedades observables" puede ser una mejor manera de pensar en ella. En cualquier caso, durante bastante tiempo histórico, lo que parece poco intuitivo en la actualidad eventualmente llegar a parecer natural y satisfactoria e intuitiva. (O eso me imagino:)
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