Является ли движение электронов действительно случайным?

Результат броска кубиков считается псевдослучайным, потому что он зависит от почти бесконечного списка факторов (как вы его бросаете, местность, на которую он приземляется и т. д.), но он не является ДЕЙСТВИТЕЛЬНО случайным. Является ли движение электронов ДЕЙСТВИТЕЛЬНО случайным или просто псевдослучайным? Если он просто псевдослучайный, какие факторы обычно влияют на него (гравитация, температура и т. д.)?

какие электроны? их миллионы в различных граничных условиях.
Возможные дубликаты: physics.stackexchange.com/q/317/2451 , physics.stackexchange.com/q/30065/2451 и ссылки в них.

Ответы (2)

В его нынешнем состоянии трудно (может быть, лучше сказать невозможно) ответить на ваш вопрос именно потому, что, среди прочего, ваши определения терминов «случайный» и «псевдослучайный» неточны. Также трудно ответить на ваш вопрос, потому что электроны не «двигаются» в том смысле, в каком моделируются объекты, движущиеся по траекториям в классической механике.

Вот некоторые факты, которые могут позволить вам ответить на ваш собственный вопрос, поскольку вы, вероятно, понимаете, что вы подразумеваете под случайным, лучше, чем ваши описания:

Рассмотрим электрон в атоме водорода. Если указать квантовое состояние электрона, то это скажет вам об определенных вероятностях того, что если провести измерение электрона, то будут измерены определенные значения наблюдаемых параметров, таких как его положение или его скорость. Тот факт, что результаты таких измерений носят вероятностный характер, не является результатом способности человека создавать точные измерительные процедуры и приборы, это неотъемлемое свойство природы. Возможно, вы даже захотите использовать термин «случайный» для описания результатов таких измерений, но я думаю, что это может ввести в заблуждение большинство людей. Вероятно, лучше было бы использовать термин «вероятностный».

Самое главное, позвольте мне подчеркнуть, что вы не можете избежать вероятностного характера измерений физических величин в квантовой механике; это просто факт природы, что состояние квантовой системы может дать только эти вероятности. Мы не просто «отсутствуем в информации» о состоянии таких систем, которая каким-то образом «скрыта» и могла бы точнее определить состояние системы.

Другими словами, невозможно количественно определить количество «рандомизирующих факторов» при попытке измерить положение или скорость электрона, потому что мы не знаем ни одного из них, и, насколько нам известно, эта случайность является лишь фундаментальной характеристикой. Вселенной.

Результат броска игральных костей не является псевдослучайным, потому что игральные кости взаимодействуют с окружением, и это LPS с резонансами Пуанкаре . Вследствие существования резонансов Пуанкаре классическая система непредсказуема, даже если начальное состояние известно с полной точностью.

То же самое и с электронами, за исключением того, что их непредсказуемость более важна из-за их малых размеров по сравнению с окружающей средой, ваннами, измерительными приборами... Конечно, электроны являются квантовыми частицами и подчиняются квантовым законам:

"Квантовая теория неинтегрируемых систем" Т. Петровский, И. Пригожин и С. Тасаки Physica A 173, 175-242

«Расширение теории рассеяния на конечное время: трехчастичное рассеяние» Т. Петроски, Г. Ордоньес и Т. Миясака Phys. Ред. А 53, 4075-4103