ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
205
существует соответствие между квантово-теоретической величиной
амплитуды и фурье — амплитудой. Здесь мы не будем приводить
математические выкладки, проделанные Гейзенбергом в соответствии с
этим принципом, но заметим, что “Гейзенберг, надеялся, что такое
“растворение” принципа соответствия в основах теории откроет
математически строгий путь для решения квантово-теоретических задач
без потери эффективности принципа”
1
.
Таким образом, Гейзенберг, испытывая влияние и Зоммерфельда, и
Бора, “угадал”, т.е. выбрал в согласии с принципом соответствия
математическую схему новой механики. Это подтверждают слова Н. Бора:
“Весь аппарат квантовой механики можно рассматривать как точную
формулировку тенденций, заложенных в принципе соответствия”
2
.
Следовательно, математическая схема Гейзенберга, по его словам,
создавалась в “надежде просто угадать, в конце концов, правильные
квантово-теоретические формулы для интенсивностей” спектральных
линий водорода. При этом в качестве модели Гейзенберг рассмотрел
ангармоничный осциллятор, допускавший более простое математическое
описание.
Замещая элементы р и q математической схемы Гейзенберга (его
квадратные таблицы) бесконечными матрицами (аппарат исчисления
матриц), элементы которых p
nm
и q
nm
соответствуют переходам
осциллятора из состояния с энергией Е
m
в состояние с энергией Е
n ,
М.
Борн и П. Йордан пришли к формальному изложению НКМ в виде
алгебры матриц. Как следствие некоммутативной алгебры, выполняется
квантовое условие перестановок Борна qp-pq=iħ, которое заменяет
правило квантования
ii
dqp
∫
в теории Бора.
Об этом драматическом моменте познания вспоминает сам М. Борн в
следующих словах: “Летом 1925 г. Гейзенберг дал мне рукопись своей
фундаментальной работы, в которой он развил исчисление амплитуд
перехода… Несколько недель спустя я заметил, что гейзенберговский
способ исчисления совпадал с матричным исчислением, который я изучил
у Розанеса в Бреслау, и что его квантовое условие тождественно
диагональному элементу соотношения pq-qp = h/2πi, я предложил, что это
уравнение справедливо и для других элементов, и это было тотчас же
выведено Йорданом, исходя из канонических уравнений движения”
3
.
В этой связи можно привести свидетельство самого М. Борна,
уточняющего свой вклад в создании матричной формы квантовой
1
Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. С. 199.
2
Бор Н. Атомная теория и механика // Избранные научные труды. Т. 2. С. 7–24.
3
Борн М. Размышления и воспоминания физика. С. 225.
206
механики: “Лично мой вклад заключался, насколько я помню, главным
образом в толковании матриц как операторов в векторном пространстве с
эрмитовской метрикой, которое теперь называют гильбертовым
пространством, и в теории возмущений, которая была впоследствии
развита Шрёдингером на языке волновой механики и обычно называется
его именем”
1
.
Упомянутое Борном перестановочное соотношение, носящее его имя,
составляет содержание математической гипотезы матричной формы
НКМ
2
.
“До 1925 г. матрицы редко использовались физиками. Достойными
внимания исключениями были нелинейная электродинамика Ми и работа
Борна по теории кристаллических решеток. Но даже и в этих
исключительных случаях матрицы не употреблялись в алгебраичных
операциях, в частности, не было и речи об умножении матриц. В общем
целом считалось, что матрицы относятся исключительно к сфере чистой
математики”
3
. Алгебра матриц, как возможная математическая схема
будущей НКМ, потенциально находилась среди множества
математических структур, в новых разделах математики, “ожидая” своего
применения. Так как множество возможных математических структур, из
которых выбирается фундаментальный теоретический закон,
ограничивается с помощью программных принципов, но последние не
гарантируют однозначного выбора искомого закона, то подключаются в
селективный процесс методологические правила соответствия и
конструктивной простоты (согласно последнему, из подмножества
структур, удовлетворяющих правилу соответствия, надо выбрать
простейшую)
4
.
“При ретроспективном взгляде представляется почти
сверхъестественным, — продолжает М. Джеммер, — насколько вовремя
подготовила математика свои будущие услуги квантовой механике”
5
.
После того, как завершили в общих чертах рассмотрение путей
1
Там же. С. 225.
2
В то же время П. Дирак независимо от Борна пришел к перестановочному соотношению с помощью
коммутатора любых двух переменных
xyyх
ρ
ρ
ρ
ρ
−
, для которого гештальтом послужили скобки
Пуассона (умноженные на
mV
h
p
h
==
λ
) классической физики.
3
Джеммер М. Указанная работа. С. 205.
4
Бранский В.П. Указанная работа. С. 57.
5
Джеммер М. Указанная работа. С. 295. В некотором смысле опережающее естествознание развитие
математики, объясняется взаимным стимулированием механики и математики (Н.Бор), т.е. их
взаимной синергетической корреляцией. Отсюда вытекает «сверхъестественность» математики по
отношению к физике и ее “непостижимая эффективность” (Е. Вигнер).
существует соответствие между квантово-теоретической величиной механики: “Лично мой вклад заключался, насколько я помню, главным амплитуды и фурье — амплитудой. Здесь мы не будем приводить образом в толковании матриц как операторов в векторном пространстве с математические выкладки, проделанные Гейзенбергом в соответствии с эрмитовской метрикой, которое теперь называют гильбертовым этим принципом, но заметим, что “Гейзенберг, надеялся, что такое пространством, и в теории возмущений, которая была впоследствии “растворение” принципа соответствия в основах теории откроет развита Шрёдингером на языке волновой механики и обычно называется математически строгий путь для решения квантово-теоретических задач его именем”1. без потери эффективности принципа”1. Упомянутое Борном перестановочное соотношение, носящее его имя, Таким образом, Гейзенберг, испытывая влияние и Зоммерфельда, и составляет содержание математической гипотезы матричной формы Бора, “угадал”, т.е. выбрал в согласии с принципом соответствия НКМ2. математическую схему новой механики. Это подтверждают слова Н. Бора: “До 1925 г. матрицы редко использовались физиками. Достойными “Весь аппарат квантовой механики можно рассматривать как точную внимания исключениями были нелинейная электродинамика Ми и работа формулировку тенденций, заложенных в принципе соответствия”2. Борна по теории кристаллических решеток. Но даже и в этих Следовательно, математическая схема Гейзенберга, по его словам, исключительных случаях матрицы не употреблялись в алгебраичных создавалась в “надежде просто угадать, в конце концов, правильные операциях, в частности, не было и речи об умножении матриц. В общем квантово-теоретические формулы для интенсивностей” спектральных целом считалось, что матрицы относятся исключительно к сфере чистой линий водорода. При этом в качестве модели Гейзенберг рассмотрел математики”3. Алгебра матриц, как возможная математическая схема ангармоничный осциллятор, допускавший более простое математическое будущей НКМ, потенциально находилась среди множества описание. математических структур, в новых разделах математики, “ожидая” своего Замещая элементы р и q математической схемы Гейзенберга (его применения. Так как множество возможных математических структур, из квадратные таблицы) бесконечными матрицами (аппарат исчисления которых выбирается фундаментальный теоретический закон, матриц), элементы которых pnm и qnm соответствуют переходам ограничивается с помощью программных принципов, но последние не осциллятора из состояния с энергией Еm в состояние с энергией Еn , М. гарантируют однозначного выбора искомого закона, то подключаются в Борн и П. Йордан пришли к формальному изложению НКМ в виде селективный процесс методологические правила соответствия и алгебры матриц. Как следствие некоммутативной алгебры, выполняется конструктивной простоты (согласно последнему, из подмножества квантовое условие перестановок Борна qp-pq=iħ, которое заменяет структур, удовлетворяющих правилу соответствия, надо выбрать простейшую)4. правило квантования ∫ p dq i i в теории Бора. “При ретроспективном взгляде представляется почти Об этом драматическом моменте познания вспоминает сам М. Борн в сверхъестественным, — продолжает М. Джеммер, — насколько вовремя следующих словах: “Летом 1925 г. Гейзенберг дал мне рукопись своей подготовила математика свои будущие услуги квантовой механике”5. фундаментальной работы, в которой он развил исчисление амплитуд После того, как завершили в общих чертах рассмотрение путей перехода… Несколько недель спустя я заметил, что гейзенберговский способ исчисления совпадал с матричным исчислением, который я изучил 1 Там же. С. 225. 2 В то же время П. Дирак независимо от Борна пришел к перестановочному соотношению с помощью у Розанеса в Бреслау, и что его квантовое условие тождественно ρρ ρρ диагональному элементу соотношения pq-qp = h/2πi, я предложил, что это коммутатора любых двух переменных хy − yx , для которого гештальтом послужили скобки уравнение справедливо и для других элементов, и это было тотчас же h h выведено Йорданом, исходя из канонических уравнений движения”3. λ = = В этой связи можно привести свидетельство самого М. Борна, Пуассона (умноженные на p mV ) классической физики. уточняющего свой вклад в создании матричной формы квантовой 3 Джеммер М. Указанная работа. С. 205. 4 Бранский В.П. Указанная работа. С. 57. 5 Джеммер М. Указанная работа. С. 295. В некотором смысле опережающее естествознание развитие 1 Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. С. 199. математики, объясняется взаимным стимулированием механики и математики (Н.Бор), т.е. их 2 Бор Н. Атомная теория и механика // Избранные научные труды. Т. 2. С. 7–24. взаимной синергетической корреляцией. Отсюда вытекает «сверхъестественность» математики по 3 Борн М. Размышления и воспоминания физика. С. 225. отношению к физике и ее “непостижимая эффективность” (Е. Вигнер). 205 206
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- …
- следующая ›
- последняя »