MongoDB\Model\BSONDocument Object
(
[storage:ArrayObject:private] => Array
(
[_id] => Kvantová_fluktuace_hmoty
[text] => MongoDB\Model\BSONDocument Object
(
[storage:ArrayObject:private] => Array
(
[@attributes] => MongoDB\Model\BSONDocument Object
(
[storage:ArrayObject:private] => Array
(
[bytes] => 6258
)
)
[0] => '''Kvantová fluktuace hmoty''' je v [[kvantová fyzika|kvantové fyzice]] dočasná změna množství [[energie]] v určitém místě ve vesmíru, jak vysvětluje [[Werner Heisenberg|Heisenbergův]] [[princip neurčitosti]].
Podle jedné z formulací tohoto principu mohou být energie a [[čas]] ve vztahu:
:
To umožňuje vytváření párů [[virtuální částice|virtuálních částic]] a [[antičástice|antičástic]]. Účinky těchto virtuálních částic jsou měřitelné, například v účinném náboji elektronu, který je odlišný od jeho nahého náboje.
V moderním pojetí platí, že energie se vždy [[zákon zachování energie|zachovává]], ale vlastní stavy [[Hamiltonův operátor|Hamiltonova operátoru]] (pozorovatelná energie) nejsou stejné jako částicový číselný operátor (Hamiltonův operátor s tímto operátorem nekomutuje).
Kvantové fluktuace hmoty mohou být velmi důležité pro vysvětlení původu a struktury vesmíru. V závislosti na použitém modelu [[inflace (kosmologie)]] mohly být existující kvantové fluktuace hmoty zesíleny a mohly vytvořit základ pro všechny současně pozorované struktury ve vesmíru. [[Energie vakua]] může být rovněž zodpovědná za současné zrychlené rozpínání kosmu ([[kosmologická konstanta]]).
== Kvantové fluktuace pole ==
{{Upravit část}}
Kvantové fluktuace hmoty jsou dočasným výskytem energetických částic mimo prázdný prostor, jak to umožňuje princip neurčitosti. Princip neurčitosti postuluje, že pro dvojici konjugovaných proměnných jako je například poloha/hybnost nebo energie/čas je nemožné mít přesně definovanou hodnotu každého členu z páru současně. Například dvojice částic může vyskočit z [[vakuum|vakua]] v průběhu velmi krátkého časového intervalu.
Rozšíření je použitelné pro neurčitosti v čase a neurčitosti v energii (včetně energie klidové hmotnosti ). Je-li hmotnost velmi velká v řádu makroskopických objektů, potom jsou neurčitosti a rovněž kvantové efekty velmi malé a je použitelná [[klasická fyzika]]. To navrhl v roce [[1916]] Adam Jonathan Davies z Harvard Laboratory, teorie byla prokázána [[Louis de Broglie|Louisem de Brogliem]] roku [[1920]] a stala se zákonem kvantové fyziky.
V [[kvantová teorie pole|kvantové teorii pole]] pole podstupuje kvantové fluktuace. Pro kvantované [[Kleinova–Gordonova rovnice|Kleinovo–Gordonovo pole]] ve vakuovém stavu můžeme vypočítat hustotu pravděpodobnosti pozorování konfigurace v čase pokud jde o jeho [[Fourierova transformace|Fourierovu transformaci]] nechť je
:
Naproti tomu pro klasické Kleinovo–Gordonovo pole při nenulové teplotě, je Gibbsova hustota pravděpodobnosti, že bychom potřebovali konfigurace v čase je
:
Amplituda kvantových fluktuací je řízena [[Planckova konstanta|Planckovou konstantou]] , stejně jako hustota teplotních fluktuací je řízena , kde je [[Boltzmannova konstanta]]. Zajímavá je úzká souvislost těchto tří bodů:
# Planckova konstanta má jednotky [[Akce (fyzika)|akce]] (joule-sekunda) namísto jednotek energie (joule),
# Kvantové jádro je namísto (kvantové jádro je nelokální z hlediska klasického tepelného jádra, ale je lokální ve smyslu toho, že nedovoluje signály, které by mohly být přeneseny)
# Kvantový stav vakua je neměnný z hlediska Lorentzovy symetrie, zatímco klasický tepelný stav není (klasická dynamika je Lorentzovsky invariantní, ale Gibbsova hustota pravděpodobnosti není Lorentzovsky invariantní počáteční stav).
Můžeme zkonstruovat klasické kontinuální náhodné pole, které má stejnou hustotu pravděpodobnosti jako [[kvantový stav]] vakua. Hlavní odlišnost od kvantové teorie pole tedy představuje to, že jde o teorii měření (měření v kvantové teorii se zásadně liší od měření v klasické spojité náhodné oblasti, klasická měření jsou vždy vzájemně kompatibilní, v [[Kvantová mechanika|kvantové mechanice]] podmínky vždy komutují). Kvantové efekty, které jsou pouze důsledkem kvantových fluktuací hmoty, které nejsou z jemnosti měření nekompatibility, mohou být alternativně vysvětleny jako modely klasických spojitých náhodných polí.
V roce [[1930]] si [[Pascual Jordan]] uvědomil, že by [[hvězda]] mohla mít nulovou energii, protože energie hmoty by byla pozitivní, zatímco gravitační energie negativní a obě tyto složky by se vzájemně vyrušily. To ho dále vedlo ke spekulacím nad tím co by zabránilo kvantovému přechodu vytvořit novou hvězdu. Jeho motivací k těmto úvahám byla otázka původu hmoty ve věčně existujícím vesmíru.
Roku [[1973]] byl v časopise Nature publikován článek [[Edward Tryon|Edwarda Tryona]] s názvem „Je vesmír vakuovou fluktuací?“ V tomto článku Tryon uvedl, že náš vesmír mohl vzniknout jako kvantová fluktuace vakua. Tato myšlenka vesmíru vzniklého kvantovými fluktuacemi nebo kvantovými procesy nebyla brána příliš vážně dokud se neobjevila inflační teorie vymyšlená roku [[1979]] [[Alan Guth|Alanem Guthem]]. Tato teorie vysvětluje jak se vesmír mohl nafouknout z počátečního malého rozměru.
== Reference ==
{{Překlad|en|Quantum fluctuation|718085119}}
== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}
{{Autoritní data}}
{{Portály|Fyzika}}
[[Kategorie:Fyzikální jevy]]
[[Kategorie:Kvantová mechanika]]
)
)
)
)
Kvantová fluktuace hmoty -
Cesko.wiki 