SNAFU SNAFU
655
BLOG

Przeskoki kwantowe nie są natychmiastowe!

SNAFU SNAFU Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 19

Szum sie zrobił wokól ostatniej publikacji w Nature, w której faceci z Yale przedstawiają eksperyment, pokazujący, ze przeskok kwantowy między dwoma stanami energetycznymi  wcale nie musi być natychmiastowy -- jak to wieszczył Bohr -- tylko odbywa sie w skończonym przedziale czasu. Zalinkowanego artykułu z Nature nie przeczytałem jeszcze, od razu się przyznaję -- na razie tylko zapoznałem się, i to pobieżnie, z jednym artykułem w publikatorze dla "zwykłych śmiertelników".

Dla mnie ta praca z Yale jakoś nie stanowi sensacji, bo o tym, że przeskoki kwantowe wcale nie są natychmiastowe,  ludzie już od dawna mówili. No, może nie wszyscy, ale niektórzy przynajmniej. Ja miałem kiedyś szczęście, że pracowałem z pewnym wybitnym teoretykiem od zjawisk kwantowych, niejakim Albertem Overhauseremn (zmarłym w roku 2011). Robiłem dla niego pewne pomiary neutronograficzne, które miały potwierdzić jedną z jego teorii, nie mającej z przeskokami kwantowymi wiele wspólnego (niestety, nie potwierdziły). Ale kiedyś później zagadnąłem go, jak to jest z tymi przeskokami, bo właśnie miałem prowadzić wykład z "Pierwszych Kwantów", no i ta sprawa mnie nurtowała. A on mi zaraz powiedział, co na ten temat uważa. Że najlepiej zacząć od prostego przypadku, jakim jest przejście pomiędzy dwoma stanami w atomie wodoru. Funkcje falowe dla stanów wzbudzonych w atomie wodoru są dobrze znane -- no i łatwo pokazać, ze wartość oczekiwana momentu dipolowego dla każdego takiego stanu jest równa zero. 

A do wypromieniowania energii, jak to wynika z równań Maxwella -- mówił dalej -- konieczny jest moment dipolowy zmienny w czasie (konkretnie, oscylujący). I dlatego te stany wzbudzone nie wypromieniowują energii, jak długo trwają. 

Natomiast przejście ze stanu wyższego do niższego to nie skok -- jak dalej wyjaśniał -- tylko ciągły proces, w którym atom przechodzi przez kontinuum stanów superpozycyjnych, z funkcją falowa będącą kombinacją liniową funkcji dla stanu wyższego i stany niższego. I łatwo pokazać, że dla takiego stanu superpozycyjnego wartość oczekiwana momentu dipolowego już nie jest zerowa, tylko właśnie oscyluje!. No i -- to make a long story short -- przy przechodzeniu od stanu wyższego do niższego w skończonym przedziale czasu, ten moment dipolowy  się zmienia w czasie i z Maxwella można wyliczyć  energię tej porcji promieniowania, która powstanie -- i ta energia odpowiada własne  energii fotonu, który powstaje przy przejściu pomiędzy dwoma rozważanymi stanami.

Overhauser mi to wszystko wypisał na małe żółtej karteczce papieru, która ja do dziś mam, tylko musze jej poszukać. A działo to sie jesienią 1995 roku. Zatem, już wtedy niektórzy wątpili, czy te  przeskoki Bohra na pewno sie odbywaja w czasie nieskończenie krótkim. 

Podsumowując -- w świetle tego, co napisałem, dla mnie ta praca z Yale jakoś wcale nie jest rewelacją...

Prośba o umieszczenie tej notki w dziale "nauka"., 

PS. Zresztą, taka wykładnia przejść kwantowych jest też podana w znanym podręczniku Liboff-a do mechaniki kwantowej, w 2-gim wydaniu z 1992 roku i kolejnym, z 2002 roku.



 



    . 

 

SNAFU
O mnie SNAFU

Fizyk-dośwadczalnik weteran, taki, co to "z niejednego reaktora neutrony wykorzystywał". Od pewnego czasu już tylko działający na niwie dydaktycznej w amerykańskiej uczelni. Własnie amerykańskośc tej uczelni skłania mnie ku S24, bo strasznie mi brakuje kontaktu z polską mową. Pisywałem przez wiele lat w "Dziale Nauka", ale ostatecznie zadecydowałem, że jako szanujący się fizyk, już tam nie moge się wiecej pojawiać. Dział ów został bowiem straszliwie zapaskudzony przez liczne pseudonaukowe indywidua (podobnie, człowiek ucieka z pokoju, w którym ktos narzygał lub zrobił kupę na środku). A ponieważ interesuję się historią (głownie wielkich konfliktów w okresie ostatnich 200 lat), to próbuję swych sił w Dziale "Historia" -- czasem też w Dziale "Enegetyka", bo akurat kazą mi wykładać m. in. o OZE.

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie