Hyper Complex sau doar complex? Viitorul mecanicii cuantice!

Hyper Complex sau doar complex? Viitorul mecanicii cuantice!

Erlangen, Deutschland - am 3. März 2025 Beschäftigen Sich Physiker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Darunter Ece Ipek Saruhan, Prof. Dr. Joachim von Zanthier and Dr. Marc Oliver Pleinert , with the question of whether hyper -complex numbers in Mecanica cuantică sunt necesare. Această abordare remarcabilă intră în contextul celor peste 100 de ani mecanici cuantici, care a fost formulată prin dimensiuni precum Heisenberg, Born și Schrödinger, și baza sa matematică, care se bazează în mod tradițional pe numere complexe.

Mecanica cuantică au fost create ca răspuns la explicațiile inadecvate ale fizicii clasice pentru anumite fenomene din anii 1920. Schrödinger, care a prezentat mecanica de valuri alternative, iar alți fizicieni au dezvoltat teoria pentru a descrie proprietățile de undă ale particulelor, iar până în zilele noastre niciun experiment al mecanicii cuantice nu a contrazis, cum ar fi în literatura a fost raportat .

conceptul de numere hiper -complex

numerele hiper complexe extind numerele complexe prin dimensiuni suplimentare și au fost un subiect în discuția despre mecanica cuantică încă din anii '70. Asher Peres a formulat un test pentru a determina dacă mecanica cuantică poate fi descrisă complet cu numere complexe. Testul conține compararea modelelor de interferență ale razelor de lumină în diferite interferometre. Experimentele timpurii au efectuat versiuni simplificate ale acestui test, dar nu au adus dovezi clare cu privire la necesitatea unor numere de hiper -complex.

Cercetările actuale ale fizicienilor FAU au dezvoltat teoretic în continuare testul Peres. Această nouă metodologie face posibilă interpretarea rezultatelor recente ale testelor ca volume într -un spațiu cu trei dimensiuni. Dacă volumul este zero, numerele suficient de complexe ar fi evidente; În caz contrar, ar fi necesară hiper -complexe. Această structură de testare extinsă permite, de asemenea, examinarea mai multor particule de lumină prin interferometre cu orice număr de coloane.

Bazele matematice ale mecanicii cuantice

Formularea matematică a mecanicii cuantice, care a fost dezvoltată de John von Neumann în 1932, descrie un sistem fizic de trei componente principale: condiții, observabile și dinamică. În interpretarea de la Copenhaga, starea unui sistem este reprezentată de un vector de stare complex, precum și de operatori hermiti care reprezintă variabile măsurabile fizic. Rezultatul de măsurare rezultat corespunde valorilor de sine ale observabilului corespunzător, cum ar fi Se explică în wikipedia.

Un concept deosebit de important al mecanicii cuantice este incertitudinea Heisenberg, care spune că locația și impulsul unei particule nu pot fi determinate în același timp. Soluțiile ecuației Schrödinger descriu dezvoltarea funcției de undă a unui sistem în timp și trebuie să fie normale și constante. Măsurătorile duc direct la valoarea egală a operatorilor corespunzători, care definește proprietățile mecanice cuantice ale unui sistem.

În rezumat, cercetările privind FAU arată că clarificarea relației dintre numerele complexe și hiper -complexe joacă un rol central în înțelegerea și verificarea ulterioară a aspectelor fundamentale ale mecanicii cuantice. În timp ce măsurătorile anterioare indică faptul că numerele complexe sunt suficiente, problema necesității numerelor hiper -complexe rămâne interesantă și deschisă experimentelor și constatărilor viitoare.

Details
OrtErlangen, Deutschland
Quellen