Основополагающие эксперименты квантовой механик. Часть 4. Шрёдингеровский кот

В закрытом ящике: кот-экспериментатор, колба с цианидом и механизм, способный одновременно разбить и не разбить эту колбу. Вот краткое содержание самого знаменитого триллера в мире квантовой механики.

Вы узнаете:

  • в чем парадокс Шрёдингеровскго кота;
  • в чем различие между состоянием квантовой суперпозиции и состоянием смешанным;
  • может ли квантовое поведение наблюдается в макроскопическом мире.

Лектор: Лосев Александр Сергеевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики 1.

Подробнее...

Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть 1. Двухщелевой эксперимент

Во второй половине XX века были сделаны эксперименты, в которых наблюдались удивительные вещи: отдельные электроны вели себя как волны, а световые волны вели себя как частицы (фотоны). И в первом, и во втором случае речь идет об эксперименте, в котором квантовые частицы (или волны) проходят сквозь "двухщелевой барьер". Удивительное здесь то, что результат эксперимента зависит от того, будем ли мы следить через какую щель осуществляется прохождение или не будем. Если мы следим, то каждый электрон или фотон пройдет через одну из двух щелей и ударится в экран, оставив там свой след. После большого числа электронов (или фотонов) на экране за каждой из щелью образуется максимум ударений. Если же мы не будем следить, то каждый электрон или фотон будет вести себя как волна, то есть пройдет одновременно через обе щели, а на экране после миллионов таких прохождений образуется дифракционная картина. В квантовой механике способность одного и того же объекта в одном случае проявлять свойства частицы, а в другом — волны, называется «корпускулярно-волновым дуализмом». Именно ему будет посвящена первая лекция.

Лектор: Лосев Александр Сергеевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики 1.

Подробнее...

Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть 2. Принцип неопределенности Гейзенберга

Речь пойдет о фундаментальных измерительных ограничениях в квантовой механике.

В классической физике воздействие одного тела на другое может быть сколь угодно малым. Таким малым, что им можно пренебречь.

В квантовой физике это не так — нельзя полностью пренебречь воздействием одной квантовой частицы на другую.

В этом смысле существует так называемое соотношение неопределенности — математическое неравенство, связывающее между собой пары величин. В частности, координату и импульс. Это неравенство говорит, что, если вы в данный момент времени ТОЧНО измерили координату движущейся частицы, то вы АБСОЛЮТНО не будете знать, куда эта частица летит. Это из-за того, что измерение — это воздействие других квантовых частиц на вашу.

Об этом принципе и об экспериментах, подтверждающих его, пойдет речь в данной лекции.

Лектор: Лосев Александр Сергеевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики 1.

 

Подробнее...

Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть 3. Принцип дополнительности

Для квантовых частиц характерен дуализм их свойств. Например, как мы уже рассматривали раньше, в зависимости от эксперимента проявляются либо волновые, либо корпускулярные свойства квантового объекта. О подобных двоякостях пойдет речь в этой лекции.

Вы узнаете:

  • о споре между Эйнштейном и Бором на Солвеевской конференции;
  • об информационной интерпретации принципа дополнительность;
  • о связи принципа дополнительность и принципа неопределенности.

Лектор: Лосев Александр Сергеевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики 1.

 

Подробнее...

Основы космологии: история и перспективы

Как известно, в начале двадцатого века ньютоновская теория тяготения столкнулась с проблемами, в том числе и при описании Вселенной в целом: к примеру, предположение о вечности и неизменности Вселенной, бытовавшее в науке со времен древних греков, влекло за собой противоречия, разрешить которые не удавалось. Преодоление этой и других трудностей привело Эйнштейна к созданию общей теории относительности. Вскоре после этого петербургский физик Александр Фридман проанализировал поведение Вселенной в рамках ОТО, показав необходимость ее развития во времени и заложив основы релятивистской космологии. Изложению этих основ и будет посвящена лекция. Мы поговорим о прошлом Вселенной, ее настоящем и будущем с точки зрения современной космологической модели, обсудим состав Вселенной, ее динамику и наблюдаемые эффекты. Будут затронуты также открытые проблемы современной космологии: проблема ускоренного расширения ("темная энергия"), проблема скрытой массы ("темная материя") и существование начальной сингулярности.

Читает лекцию кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц Антон Андреевич Шейкин.

От вольфрама до нитрида галлия: эволюция осветительных ламп

Человечеству всегда было мало Солнца, и люди хотели создавать свет своими руками. Самый известный в широких кругах генератор света - лампа накаливания - была изобретена менее 150-ти лет назад, но уже сейчас имеет статус неэкологичного и неэффективного пережитка прошлого. На лекции мы посмотрим, какой путь прошли осветительные приборы за 150 лет, разберёмся с принципами работы всех видов "лампочек", удивимся тому, что не совсем Эдисон придумал лампу накаливания, и поймём, за что синий светодиод заслужил нобелевскую премию.

"Пусть темнота вас не пугает,
Ведь, если солнце вдруг зайдёт,
Нам всём дорогу освещает
Диод"

Конфуций, 500 год до н.э

Лекцию читает Сайфуллин Данил Дамирович

Подробнее...

От Резерфорда до Хиггса: драма идей, драма людей

Ядерная физика – популярная и активно развивающаяся сегодня область научных исследований. Ее достижения широко используются в геологии, медицине, биологии и многих других областях знаний, так как с ее помощью можно быстро получать невероятно точные результаты. Врачи диагностируют и лечат болезни, археологи датируют археологические находки, геологи проводят разведку ископаемых и минералов. 

Как зарождалась и развивалась ядерная физика? Лекция будет посвящена истории развития ядерной физики и истории ученых, жизнь которых оказалась связанной с этой наукой.

Читает лекцию кандидат физико-математических наук, доцент кафедры ядерно-физических методов исследования Александр Константинович Власников.

Подробнее...

От самого большого к самому маленькому в нашей Вселенной

В лекции будут обсуждаться вопросы, которые встают перед физиками-исследователями.

  • Что мы в действительности "видим", когда рассматриваем (изучаем) окружающий нас мир, когда заглядываем вглубь вещества или вдаль до границ Вселенной?
  • Есть ли границы у Вселенной и пределы проникновения вглубь материи?
  • Почему на Большом адронном коллайдере можно увидеть, как возник наш мир?
  • Какова роль и место наблюдателя (человека) в этом мире?
  • Почему в нашей Вселенной возникла жизнь и почему это произошло именно (и, может быть, только) на планете Земля?

Читает лекцию профессор кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц Манида Сергей Николаевич.

Подробнее...

Откуда в физике берутся числа (проблема измерений в экспериментальной физике)

В современной физике понятие измерения раскрывается как последовательность экспериментальных и вычислительных операций, осуществляемая с целью нахождения значения физической величины, характеризующей исследуемый объект или явление. В обсуждении особенностей, связанных с процессом измерения, будут рассмотрены вопросы о роли измерительных инструментов, измерительных мерах, шкалах и системах единиц физических величин. Специально обсуждается выбор математического аппарата для обработки результатов измерений и их важнейших характеристик, как точность и достоверность. Отдельно рассмотрен учёт реальных возможностей измерений в различных .

Читает лекцию кандидат физико-математических наук, доцент кафедры оптики Николай Александрович Крюков.

Подробнее...

Паровая машина. Двигатель Стирлинга. ДВС. Что выбрать?

Тепловые двигатели когда-то перевернули жизнь человечества. Паровая машина, например, явилась катализатором промышленной революции. Да что там промышленной, благодаря ей родился раздел физики "Термодинамика"!

Двигатели повсеместно заменили ручной труд и уже не являются диковинками в ниш дни. Но осталось множество вопросов - куда пропали паровые машины, пропали ли, какой двигатель эффективнее, экологичнее. Все ли так однозначно? Ооо, только не в теме двигателей. На все эти вопросы мы и попробуем ответить.

Вы узнаете про:

  • принцип работы каждого типа двигателя с точки зрения термодинамики;
  • историю развития теплового двигателя, полную неожиданных и любопытных фактов;
  • аргументированное сравнение всех трех типов двигателей;
  • применение каждого в наши дни и перспективы развития (а они есть у каждого движка);
  • и многое другое.

Лекцию читает Илья Владимирович Блашков, преподаватель физического факультета СПбГУ.