Kérdés:
A kvantummechanika és a makroszkopikus fizika nemlinearitása
Andy Bale
2010-11-22 18:59:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olyan világban élünk, ahol szinte az összes makroszkopikus fizikai jelenség nem lineáris, míg a mikroszkopikus jelenségek leírása a definíció szerint lineáris kvantummechanikán alapul. Melyek a fizika összefüggési pontjai a két leírás között?

Nem vagyok biztos benne, hogy ennek a kérdésnek valódi értelme van. Hogyan hívod lineárisnak a kvantummechanikát? Persze, a hullámfunkciók lineárisan egymásra helyezkednek, de mi a probléma? Félek, hogy bezárásra szavaztam.
Mi a baj ezzel a kérdéssel? (Eltekintve attól, hogy valóban nehéz megfelelően válaszolni.)
Kiváló kérdés, feltennék valami hasonlót, de talán jobban meghatározva.
Miért zárult le ez a kérdés, jogos a lineáris makroszkopikus törvények és a makroszkopikusan megfigyelt nemlinearitások kapcsolatáról kérdezni.
Szavazás az újbóli megnyitásra, mert ennek bezárása teljesen nulla értelmet nyújtott. Ez egy jó kérdés - el sem tudom képzelni, mit gondoltak az emberek.
Szia @PeterShor még mindig érdekel ez a kérdés? Néhány ember megpróbálja újra kinyitni, és Ön segíthet (már 3 szavazatunk van) ;-)
öt válaszokat:
user566
2010-11-22 21:35:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Túl gyakran elterjedt tévhit, hogy mivel a Schrodinger-egyenlet lineáris, a nem-lineáris jelenségek (mint a káosz) csak klasszikusak. A hullámfüggvény megfelel egy lineáris egyenletnek, a Schrodinger-egyenletnek, de nem kapcsolódik közvetlenül a megfigyelhető fizikához. A megfigyelhető mennyiségek, mint például az operátorok várakozási értékei, nemlineáris egyenleteket engednek meg. Valójában sokszor ugyanazok az egyenletek, mint klasszikus társaik, kis korrekciókkal.

Chad Orzel
2010-11-22 19:58:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Feltételezve, hogy matematikai értelemben a "lineáris" kifejezésre gondol "a vonatkozó egyenlet két megoldásának összege is megoldás", nincs különösebb oka annak, hogy a makroszkopikus objektumok eredendően nem lineárisak. Valójában a kvantumalapítványok közösségében nagy munka folyik azon a módon, hogy a makroszkopikus objektumok lineáris módon, de kinézve nem lineárisan viselkedjenek. Ez a lényege olyan dolgoknak, mint a kvantummechanika sok világ értelmezése és a W. Zurekhez hasonló emberek dekoherenciájának kutatása. Lehet, hogy van olyan skála, amely felett nem praktikus látni a szuperpozíciós állapotokat, de ez nem jelenti azt, hogy ezek nem létezhetnek.

Ha nem erre gondolsz, akkor Nem tudom, hogyan válaszoljak rád.

yuggib
2014-06-22 20:12:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Az átlagos térdinamika, amely leírja a részecske tényleges evolúcióját egy nagyon nagy részecskeszámú rendszerben, még akkor is, ha a kvantumminamika lineáris, nem lineáris. Az átlagos térdinamika felé történő konvergencia szigorúan bizonyított sok részecske (sőt kvantumtér) kvantumrendszerei számára, és manapság alaposan tanulmányozott téma a matematikai fizikában. Ebben az értelemben szilárd alapok állnak fenn a lineáris kvantumdinamika és a makroszkopikus rendszerek nemlineáris effektív evolúciójának összefüggése között. $ N \ to \ infty $, a vetítőre az átlagos mező nemlineáris egyenletek megoldásával (legalábbis bizonyos kvantumállapotok, pl. Koherens állapotok, általános állapotok esetén a kép bonyolultabbá válik, de a nemlineáris dinamika szabályozza határ).

Ez jó válasz, de egy vállalkozó szellemű fiatal kutató néhány forrást igényelhet az új téma bevezető vizsgálatához.Van valami ajánlása?
user68
2010-11-22 19:18:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Van egy másik "linearitási tartomány"; $ \ ddot {x} = - x $ egy lineáris egyenlet, amelynek megoldása időben nemlineáris.

Ez igaz, de ezt soha nem az egyenletek / elmélet linearitása jelenti. A linearitás mindig a szuperpozícióhoz kapcsolódik.
@Marek Igen, de nem értem miért ez a probléma. A nemlineáris megoldásokat egymásra lehet helyezni, hogy nemlineáris megoldást kapjunk.
@mbq: először is nem nevezném lineáris egyenlet megoldását, amely időben nemlineáris. A megoldások időben szinte soha nem lineárisak, ezért egyszerűen zavaróak. Másodszor, az OP kérdése nem valós kérdés (a bezárásra szavaztam), ezért nem hiszem, hogy lenne ésszerű válasz. Harmadszor, még ha lenne is jó válasz, a tiéd inkább egy megjegyzést jelent a lényegtelen terminológiával kapcsolatban.
@Marek Ha igen, ok; valóban én is megszavaztam a bezárást.
@mbq: Vegye figyelembe a $ \ dot x + x ^ 2 = 0 $ nemlineáris egyenletet, mind a $ 1 / t $, mind a $ 1 / (t-1) $ megoldás, de a "superpozíció" $ 1 / t + 1 / (t-1) $ nem.
@KennyTM Egészen nyilvánvaló, miközben ez egy nemlineáris egyenlet. Állításom éppen az volt, hogy az egyenletek "linearitása" nem jelenti azt, hogy a megoldások lineáris függvények (bár szuperpozíciót jelent).
unsym
2010-11-22 20:44:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

A kvantummechanikában a lineárisnak semmi köze a komplexitáshoz. A kétállapotú spin egy egyszerű 2-by-2 mátrix segítségével írható le; 30 interakciós spinet azonban általában 1–1 milliárdos mátrixnak kell leírnia. A pörgetések számának növekedésével hatványozottan növekszik, a $ 10 ^ {23} $ centrifugáláshoz szükség lehet $ 2 ^ {10 ^ {23}} $ méretű mátrixra. Nem könnyű megérteni és a legtöbb értelemben sem egyszerű. Ha megtanul néhány statisztikai mechanikát, akkor tudni fogja, hogy ez a szám elég nagy ahhoz, hogy új, megjelenő jelenséghez jusson.

Hatalmas hibával indul. Newton mozgásegyenlete általában nem lineáris. Csak olyan speciális esetekben, mint a harmonikus oszcillátor, az egyenlet lineáris. Vegyük például Newton egyenletét a Kepler-problémára (két gravitáló tömeg), és nézzük meg, hogy két megoldást kombinálhatunk-e lineárisan, hogy újat kapjunk. Helyes azonban, hogy a lineáris egyenletek soha nem vezetnek káoszhoz, de ez nem jelenti azt, hogy a lineáris egyenletek nem lehetnek nehézek. Amint helyesen rámutat, a kvantumrendszerek exponenciálisan több változóval rendelkeznek, mint a klasszikus társaik.
Köszönöm a javítást. A determinisztikusat és a nemlineárisat akkor kevertem össze, amikor éppen gépelni kezdtem. Nyilvánvaló, hogy Newton egyenlete nem lineáris cos, így tetszőleges erőt beállíthatunk, mondjuk $ F (x) = x ^ 3 $, hogy nemlineáris legyen. Távolítsuk el a válasz ezt a részét.
Egyetértek azonban, hogy ez nem jó kérdés.


Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 2.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...