Was ist Quantenchaos?

Quantenchaos, ein nichttechnischer Begriff, ist eine wissenschaftliche Abkürzung, die sich auf die Verwendung der Chaostheorie zur Erklärung von Quantensystemen bezieht.Die Chaostheorie kann die Unregelmäßigkeiten erklären, die in allen dynamischen Systemen vom Makro bis zur Mikroebene auftreten.Zu diesen Unregelmäßigkeiten gehören ein Bobble in der Revolution eines Satelliten um einen Planeten oder die unvorhergesehene Position eines Elektrons auf atomarer Ebene.Quantensysteme sind die Systeme, die auf molekularer Ebene arbeiten.Wenn Sie diese Definitionen zusammennehmen, versucht Quantenchaos, Unregelmäßigkeiten in molekularen Systemen zu berücksichtigen.

Wissenschaftler waren sich lange Zeit nicht sicher, ob das Quantenchaos existierte.Atome neigten dazu, vorhersehbare wellenförmige Energiemuster zu zeigen.Objekte auf molekularer Ebene schienen keine extreme Empfindlichkeit gegenüber Anfangsbedingungen auszudrücken, die traditionelle Definition des physikalischen Chaos.Sogar einige Probleme, die aufgetaucht sind, konnten durch die Störungstheorie erklärt werden, die geringfügige Abweichungen in einem System ermöglicht, das weitgehend regelmäßiges Verhalten aufweist, das durch klassische Physik erklärt werden kann.

Als einige Physiker des 20. Jahrhunderts entdeckten jedoch nicht alle EreignisseDas Auftreten auf molekularer Ebene könnte durch klassische Quantenmodelle angemessen erklärt oder vorhergesagt werden.Laut diesen Modellen würden Ereignisse wie Partikelbewegungen von einer Stelle zum nächsten exponentiell wachsende Energiemengen erfordern, die nicht zu erzeugen wären.Da sich Partikel bewegten, um sich jedoch zu bewegen, ohne diese Energieniveaus zu erzeugen, mussten Wissenschaftler eine andere Möglichkeit finden, um das Phänomen zu erklären.

One Way Scientists erklärten durch die Untersuchung des Rydberg -Atoms.Rydberg -Atome sind hoch energetisierte Atome, die chaotische Verhaltensweisen aufweisen, die durch klassische Physik erklärt werden können.Die Untersuchung dieser Atome hat gezeigt, dass Systeme, bei denen das Quantenchaos beteiligt ist, stark korrelierte Energieniveaus aufweisen.Die Energieniveaus der Partikel sind nicht zufällig wie in klassischen Molekülen verteilt.Die Ereignisse eines Subsystems hängen untrennbar mit den Ereignissen eines anderen Subsystems zusammen.Infolgedessen kann ein Energiespektrum verwendet werden, um das Verhalten dieser Partikel zumindest teilweise zu erklären.

Eine andere Methode bestand darin, Situationen zu untersuchen, in denen die klassische Physik Unregelmäßigkeiten in großen Systemen erklären konnte.Die Mechanik hinter dem Wackel in der Mondumlaufbahn um die Erde wurde aufgrund der Gravitationsanziehung der Sonne verwendet, um eine statistische Messung zu erzeugen, die dazu beitrug, das Verhalten von Partikeln mit geringer Energie zu erklären und vorherzusagen.Während klassische Modelle in der Physik das Verhalten dieser chaotischen molekularen Systeme nicht angemessen erklären können, ist es interessant, dass Quantenchaos diese Modelle als Startpunkt verwendet, um neue Modelle zu erstellen, um diese Systeme weiter zu verstehen.