量子カオスとは何ですか？

非技術的な用語である量子カオスは、量子システムを説明するためのカオス理論の使用を指す科学的な速記です。 カオス理論は、マクロからマイクロレベルまでのすべての動的システムで発生する不規則性を説明できます。 これらの不規則性には、惑星をめぐる衛星の革命の馬または原子レベルでの電子の予測されていない位置が含まれます。 量子システムは、分子レベルで動作するシステムです。 これらの定義をまとめると、量子カオスは分子系の不規則性を説明しようとします。

長い間、科学者は量子カオスが存在するかどうか確信が持てませんでした。 原子は、予測可能な波状のエネルギーパターンを示す傾向がありました。 分子レベルのオブジェクトは、物理的なカオスの従来の定義である初期条件に対する極端な感受性を表していないようです。 出現したいくつかの問題でさえ、摂動理論を通じて説明することができます。古典的な物理学を通じて説明できる大部分の規則的な行動をXhibitしています。

20世紀の物理学者が発見したように、分子レベルで発生するすべてのイベントが古典的な量子モデルを通じて適切に説明または予測できるわけではありません。 これらのモデルによると、あるサイトから次のサイトへの粒子の動きなどのイベントには、生成が不可能な指数関数的に増加するエネルギーが必要になります。 しかし、粒子はこれらのエネルギーレベルを生成せずに移動することが観察されているため、科学者は現象を説明するための別の方法を考え出さなければなりませんでした。

科学者が説明した唯一の方法は、Rydberg原子の研究を通してでした。 Rydberg原子は、古典的な物理学を通じて説明できるカオス的な行動を示す非常にエネルギー化された原子です。 これらの原子の研究により、量子カオスが関与しているシステムにはヒグがあることが示されていますHLY相関エネルギーレベル。 粒子のエネルギーレベルは、古典的な分子のようにランダムに分布していません。 あるサブシステムのイベントは、別のサブシステムのイベントに密接に関連しています。 その結果、エネルギースペクトルを使用して、これらの粒子の挙動を少なくとも部分的に説明できます。

別の方法は、古典的な物理学が大規模なシステムの不規則性を説明できる状況を調べることでした。 太陽の重力を引くために、地球の周りの月の軌道のぐらつきの背後にあるメカニズムが使用され、低エネルギー粒子の行動を説明および予測するのに役立つ統計的測定が作成されました。 物理学の古典的なモデルは、これらの混oticとした分子システムの行動を適切に説明することはできませんが、Quantum Chaosがこれらのモデルを起動点として使用して新しいモデルを作成してこれらのシステムをさらに理解することは興味深いです。