РЕДАКТИРОВАТЬ 1: Многие люди рекомендуют задать вопрос: действительно ли электроны совершают мгновенные квантовые скачки? очень похож на мой. Однако этот вопрос очень специфичен для квантовых скачков. Я также спрашиваю о возможной связи с КТП и моделью всех полей.
Узнав, что электроны могут переходить с одного энергетического уровня на другой, передавая или принимая энергию, мне интересно узнать, как именно они «перескакивают» с одного уровня на другой. Двигаются ли электроны как частица или как волна через энергетические уровни. Потому что, если они движутся как частица, расстояние и пространство между электронными оболочками должны быть покрыты, поэтому движутся ли электроны по орбиталям как целая частица? Или они движутся как волна, потому что электроны проявляют корпускулярно-волновой дуализм? Кроме того, является ли «скачок» с одного энергетического уровня на другой мгновенным или существует задержка передачи? Потому что из того, что я читал, кажется, что мгновенная передача не доказана, тогда как отсроченная передача по теории прямого действия на расстоянии доказана экспериментально. Также, В квантово-механическом объяснении передачи электрона я узнал, что электрон разрушается на исходной орбите, затем воссоздается на другой орбите, и в результате также испускается фотон. Я думал, что материя не может быть ни создана, ни уничтожена.
Кроме того, возможно ли, что использование полевой модели могло бы упростить дело? Если используется полевая модель, то правильно ли было бы предположить, что поле электрона является частью оболочек/энергетического уровня, на котором находятся электроны, ведь электроны - это всего лишь колебания электронного поля и для того, чтобы они "создались", они должны пришел с поля? Если мы предположим, что поле электрона присутствует, то не можем ли мы сказать, что, поскольку поле способно занимать пространство, в котором находятся различные энергетические уровни, то энергия электрона на одном энергетическом уровне может быть поглощена полем и затем «перешли»/перешли на другой энергетический уровень с помощью поля? И это будет сделано за счет энергии, перемещающейся из одной части поля, которая находится на определенном энергетическом уровне, в другую,
Пожалуйста, дайте мне знать, если какая-либо моя логика или понимание темы ошибочны. Мне очень интересно узнать мнение каждого по этому поводу.
В вашем опыте обучения есть неправильные представления (вы не даете своего физического образования).
Итак, узнав, что электроны могут переходить с одного энергетического уровня на другой, передавая или принимая энергию,
Это не электроны движутся в классическом смысле. Это весь атом, который имеет квантово-механические решения с энергетическими уровнями и орбиталями для электрона. Атом поглощает фотон энергии между двумя энергетическими уровнями, и электрон переходит на более высокую энергетическую орбиталь. Орбитали - это не орбиты. Это локусы вероятности того, где в (x, y, z) был бы данный электрон, если бы он был измерен. См. этот расчет орбиталей, доступных электрону атома водорода.
Что касается затрачиваемого времени, энергетические уровни имеют ширину, а это соответствует времени жизни, так что ничего мгновенного не бывает.
электрон разрушается на исходной орбите, затем воссоздается на другой орбитали, и в результате также испускается фотон. Я думал, что материя не может быть ни создана, ни уничтожена.
Это запутанное использование квантовой теории поля, которая не очень полезна для расчетов атомных спектров. КТП хорошо описывает рассеяние высоких энергий, а не связанные состояния атомов и молекул.
В материи нет ничего святого на уровне квантовой механики и специальной теории относительности. Масса не является сохраняющейся величиной, это четырехвекторная алгебра , описывающая рождение и уничтожение частиц. Если во взаимодействии достаточно энергии для создания пары частица-античастица, квантовая механика дает вероятность того, что это произойдет.
Что касается последнего абзаца, квантовая теория поля не очень полезна для связанных состояний, таких как атомы и молекулы, поскольку ее расчеты включают разложение в ряд. Атомы могут иметь полные решения, поэтому использовать модель операторов рождения и уничтожения на соответствующих полях не имеет смысла. Такие расчеты есть, но, как говорится в ответе, все еще на стадии исследования,
Вы можете ужаснуться или обрадоваться, узнав, что этот вопрос, по крайней мере частично, относится к сфере интерпретации.
Электроны — это не частицы, движущиеся по классическим траекториям (если только вы не приверженец Бома). Как правило, у них даже нет четко определенной позиции, поэтому они не «прыгают» ни в каком физическом смысле.
Экспериментально уровни энергии дискретны (что соответствует расчетам КМ), поэтому энергия электрона действительно претерпевает «скачок».
Атом может оказаться в ситуации, когда вероятность того, что электрон испустит или поглотит фотон, неуклонно возрастает, и в этом случае форма волны постоянно меняет форму, но измерения показывают, что энергетические уровни всегда находятся на уровнях до или после, а не между ними. В этом смысле скачок энергии «мгновенный».
Многие выдающиеся физики делают комментарии типа «частицы — это возбуждения квантового поля», потому что это помогает им думать о физике, но это несколько бойко. Реальность сложнее. Точно так же многие считают, что форма волны всегда изменяется плавно, но это действительно несовместимо с такими явлениями, как фотоэлектрический эффект или дифракция на двух щелях. В этих дебатах нет победителей, поэтому гораздо проще следовать за Фейнманом и просто «заткнуться и считать».
Нихар Карве
PM 2Кольцо
Самарт
PM 2Кольцо
Самарт