Součásti dokumentu 02KVAN
Zdrojový kód
%\wikiskriptum{02KVAN}
\section{Charakteristické rysy \qv é mechaniky}
Technická dokonalost přístrojů a metod dosáhla na přelomu 19. a
20. století takové kvality, že bylo možno zkoumat fyzikální jevy,
na které mají podstatný vliv elementární procesy na úrovni atomů.
%procesů na úrovni atomů
(t.j. při charakteristických rozměrech $10^{-10}$ m a hybnostech
řádu $10^{-24}$ kg m/s.). Při jejich zkoumání se objevují nové
{\bf fyzikální objekty} jako elektron či foton,
{\bf které nemají ani čistě částicové ani čistě
vlnové vlastnosti}. Můžeme je nazývat {\bf kvanta} (odtud kvantová mechanika -- mechanika kvant) či {\bf kvantové \cc e}.
Teoreticko--fyzikální popis takových objektů je obsahem
\qv é mechaniky.
\special{src: 13 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
Vzhledem k tomu, že
%kvantově mechanický popis je efektivní pouze pro
s mikroskopickými jevy a procesy nemáme přímou smyslovou zkušenost,
{\bf chybí nám pro jejich popis přirozený jazyk}. Pomáháme si proto
pojmy známými z makrosvěta, které ale nemusí být vždy
adekvátní.
(Příkladem toho jsou například různé pokusy vysvětlit pojem spinu
analogiemi s momentem hybnosti.)
%Analogie ale fungují jen do jisté míry a
Dokonce se zdá, že při popisu jevů v mikrosvětě někdy selhává i přirozená intuice a tzv. zdravý rozum.
To ale nemusí být příliš překvapivé, neboť i ty jsou extrapolací a zevšeobecněním zkušeností z makrosvěta.
Je proto třeba jako vždy se nakonec uchýlit k matematice a konfrontaci teorie s experimentem.
Hlavním matematickým nástrojem kvantové mechaniky je funkcionální
analýza, neboť fyzikální stavy kvant jsou popsány prvky Hilbertova prostoru a
pozorovatelné veličiny lineárními operátory na něm. %\cite{beh:lokf}).
Jakkoliv se zdá tento popis při prvním setkání nepřirozený a abstraktní,
%je jediný známý, který
dává správné předpovědi experimentálních výsledků.
Předpovědi \qv é mechaniky mají {\bf téměř výlučně statistický
charakter}. Předpovídají pouze pravděpodobnosti fyzikálních jevů,
nikoliv jejich deterministický vývoj.
%To je velmi nezvyklé, zejména proto, že
Tento statistický charakter není důsledkem matematického popisu předpokládané nedokonalosti našich přístrojů, nýbrž, jak uvidíme později, je přímým důsledkem postulátů kvantové mechaniky tzn. matematického popisu mikrosvěta.
\begin{cvi}
Jaká je hustota pravděpodobnosti nalezení klasického jednorozměrného oscilátoru
s energií $E$ v intervalu $(x,x+dx)$ ? Co potřebujeme znát, chceme-li tento pravděpodobnostní výrok změnit v deterministickou předpověď?
\end{cvi}
\special{src: 47 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
\special{src: 50 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
Jako každá fundamentálně nová teorie, i kvantová mechanika mění
naše představy o vlastnostech materiálního světa. Relace
neurčitosti, které jsou jejím důsledkem, představují fyzikální
zákon, který omezuje možnosti poznání přírody a má nemalý vliv na
filosofické aspekty vědy.
\special{src: 58 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
Studium \qv é mechaniky a její postupné chápání je náročné nejen
kvůli nutnosti naučit se mnoho nových faktů a matematiky, ale i
kvůli psychologické bariéře, která vzniká, kdykoliv se setkáme s
něčím, co nás nutí opustit zažitá schemata pramenící z extrapolace každodenní zkušenosti.
%\input{zrod_qm.sec}