Wat is Quantum Chaos?

Quantum chaos, een niet-technische term is wetenschappelijk afkorting die verwijst naar het gebruik van chaos theorie kwantumsystemen leggen. Chaostheorie kan de onregelmatigheden die zich voordoen in alle dynamische systemen van de macro naar micro-niveau uit te leggen. Deze onregelmatigheden zijn een bobbel in een satelliteâ € ™ s revolutie rond een planeet of de onvoorziene positie van een elektron op atomair niveau. Quantum systemen zijn systemen die werken op moleculair niveau. Het nemen van die definities samen, quantum chaos probeert rekening te houden met onregelmatigheden in de moleculaire systemen.

Voor een lange tijd, wetenschappers waren onzeker als quantum chaos bestond. Atomen de neiging om voorspelbare golfpatronen van energie vertonen. Voorwerpen op moleculair niveau leek niet te extreme gevoeligheid voor beginvoorwaarden, de traditionele definitie van fysieke chaos uit te drukken. Zelfs sommige problemen die ontstaan ​​was kon worden verklaard door perturbatietheorie, die zorgt voor kleine afwijkingen in een systeem dat grotendeels regelmatig gedrag dat kan worden verklaard door klassieke fysica vertoont.

Zoals sommige natuurkundigen van de 20e eeuw ontdekt, echter niet alle gebeurtenissen die zich op moleculair niveau kunnen worden afdoende verklaard of voorspeld door klassieke kwantum-modellen. Volgens deze modellen gebeurtenissen zoals deeltje beweging van de ene plaats naar de volgende over, zou exponentieel groeiende hoeveelheid energie die onmogelijk te genereren zou vereisen. Omdat deeltjes zijn waargenomen te verplaatsen zonder dat deze energie-niveaus, hoewel, wetenschappers hadden om te komen met een andere manier om het fenomeen te verklaren.

Een manier wetenschappers verklaren was door studie van de Rydberg atoom. Rydberg atomen zijn zeer energiek atomen die chaotisch gedrag vertonen kunnen worden verklaard door de klassieke natuurkunde. Studie van deze atomen heeft aangetoond dat systemen waar quantum chaos is betrokken hoogst zijn gecorreleerd energie niveaus. De energieniveaus van de deeltjes niet willekeurig verdeeld zoals in de klassieke moleculen. De gebeurtenissen van één subsysteem zijn onlosmakelijk verband met de gebeurtenissen van een ander subsysteem. Hierdoor kan een energie spectrum worden gebruikt om ten minste gedeeltelijk verklaren het gedrag van deze deeltjes.

Een andere methode werd nagegaan situaties waarbij klassieke natuurkunde kon onregelmatigheden verklaren in grote systemen. De monteurs achter wobble in de Moona € ™ s een baan rond de aarde als gevolg van de zwaartekracht van de zon werden gebruikt om een ​​statistische meting dat hielp verklaren en het gedrag van lage-energie-deeltjes te voorspellen creëren. Terwijl de klassieke modellen in de natuurkunde kan niet voldoende de gedragingen van deze chaotische moleculaire systemen uit te leggen, het is interessant dat quantum chaos maakt gebruik van die modellen als een startpunt om nieuwe modellen om verder te begrijpen deze systemen te creëren.

  • De monteurs achter wobble in de Moona € ™ s een baan rond de aarde als gevolg van de zwaartekracht van de zon werden gebruikt om een ​​statistische meting dat hielp verklaren en het gedrag van lage-energie-deeltjes te voorspellen creëren.