Mi az a kvantum káosz?

A kvantum káosz, egy nem műszaki kifejezés, a tudományos rövidítés, amely a káoszelmélet felhasználására utal a kvantumrendszerek magyarázatára.A káosz elmélete megmagyarázhatja azokat a szabálytalanságokat, amelyek az összes dinamikus rendszerben a makrótól a mikrotartalmig fordulnak elő.Ezek a szabálytalanságok közé tartozik a műholdas bolygó körüli forradalomban lévő bobby, vagy egy elektron kiszámíthatatlan helyzete atomszinten.A kvantumrendszerek azok a rendszerek, amelyek molekuláris szinten működnek.Ha ezeket a meghatározásokat összehozza, a kvantumkáosz megkísérli figyelembe venni a molekuláris rendszerek szabálytalanságait.

Hosszú ideig a tudósok nem voltak biztosak abban, hogy létezik -e kvantum káosz.Az atomok hajlamosak kiszámítható hullámhullámú energiamintákat mutatni.A molekuláris szintű objektumok úgy tűnt, hogy nem fejezték ki szélsőséges érzékenységet a kezdeti feltételekkel szemben, a fizikai káosz hagyományos meghatározását.Még néhány felmerült problémát is meg lehet magyarázni a perturbációs elmélet révén, amely lehetővé teszi a kisebb eltéréseket egy olyan rendszerben, amely nagyrészt rendszeres viselkedést mutat, amelyet a klasszikus fizika útján lehet magyarázni.A molekuláris szinten történő előfordulás megfelelően megmagyarázható vagy megjósolható a klasszikus kvantummodellek segítségével.E modellek szerint az olyan események, mint például a részecske mozgása az egyik helyről a másikra, exponenciálisan növekvő energiamennyiséget igényelne, amelyet lehetetlen generálni.Mivel a részecskéket megfigyelték, hogy mozognak anélkül, hogy ezeket az energiaszintet előállítanák, a tudósoknak más módon kellett kidolgozniuk a jelenség magyarázatát.

A tudósok egyik módja a Rydberg Atom tanulmányozása révén volt.A rydberg atomok erősen energiájú atomok, amelyek kaotikus viselkedést mutatnak, amely képes a klasszikus fizika útján magyarázni.Ezen atomok tanulmányozása kimutatta, hogy a kvantum káoszban részt vevő rendszerek szorosan korrelált az energiaszint.A részecskék energiaszintje nem véletlenszerűen oszlik meg, mint a klasszikus molekulákban.Az egyik alrendszer eseményei elválaszthatatlanul kapcsolódnak egy másik alrendszer eseményeihez.Ennek eredményeként az energia spektruma felhasználható legalább részben megmagyarázza ezen részecskék viselkedését.

Egy másik módszer az volt, hogy megvizsgáljuk azokat a helyzeteket, amelyekben a klasszikus fizika képes volt megmagyarázni a nagy rendszerek szabálytalanságait.A Hold pályáján a föld körüli hullámhosszú mechanikát a nap gravitációs vonzása miatt egy statisztikai mérés létrehozására használták, amely elősegítette az alacsony energiájú részecskék viselkedésének magyarázatát és előrejelzését.Noha a fizika klasszikus modelljei nem tudják megfelelően megmagyarázni ezen kaotikus molekuláris rendszerek viselkedését, érdekes, hogy a Quantum Chaos ezeket a modelleket indító pontként használja, hogy új modelleket hozzon létre ezen rendszerek további megértése érdekében.