Διαβάζοντας Κβαντική Φυσική

Η αναμφισβήτητη γοητεία των επιστημονικών επαναστάσεων του 20ού αιώνα έχει στη βάση της, πέρα από τις πολυάριθμες τεχνικές εφαρμογές, την επαναστατική αλλαγή των θεμελιωδών εννοιών που χρησιμοποιούσε η μέχρι τότε παραδοσιακή φυσική. Η κβαντική θεωρία έχει την δική της σημαντική συνεισφορά για την δημιουργία τόσο της γοητείας όσο επίσης του μύθου και του μυστηρίου, που φαίνεται να συνοδεύουν τις βάσεις της σύγχρονης φυσικής.
Αρκεί ωστόσο μια απλή ματιά στον συμβολισμό της θεωρίας για να αποθαρρύνει την προσπάθεια του μη μυημένου κοινού για την ουσιαστική κατανόηση του περιεχομένου της. Ένας ιδιόμορφος κόσμος μαθηματικών συμβόλων φαίνεται να συγκροτείται ακριβώς μέσα από τις εσωτερικές σχέσεις των τελευταίων, ένας κόσμος, ωστόσο, που παρά την απαίτηση μιας επίπονης διαδικασίας αφομοίωσης του περιεχομένου του, αφήνει, στο τέλος της μέρας, ανοιχτά τα ερωτήματα και τους προβληματισμούς της κριτικής σκέψης.
Οι θεωρίες της φυσικής συμπυκνώνουν βέβαια έναν τεράστιο αριθμό εμπειρικών δεδομένων και πειραματικών καταγραφών στα ερευνητικά εργαστήρια. Άλλωστε η συγκρότηση της θεωρίας στηρίζεται στην σύγκριση των δεδομένων, στην απλή ταξινόμηση με βάση την ομοιότητα και την διαφορά. Στην πρώτη όμως γενική σχέση, στην πρώτη διατύπωση της εμφανιζόμενης αναγκαιότητας, εμφανίζεται πάντα η αφηρημένη έννοια, που ενώ στις πρώτες απλές γενικεύσεις είναι φανερή η άμεση προέλευση του αφηρημένου από την παρατήρηση, όταν στη θεωρία διεισδύει ένα πολυποίκιλο υλικό από διαφορετικούς τομείς φαινομένων, η διατύπωση των πιο γενικών νόμων οδηγεί στην εξαφάνιση του εμπειρικού, του άμεσου. Έτσι, στις φορμαλιστικές διατυπώσεις των νόμων της σύγχρονης φυσικής, η αναφορά στο πείραμα έχει σχεδόν εξαφανιστεί. Οι συμβολικές σχέσεις φαίνονται προϊόντα άλλων συμβολικών σχέσεων και η αλυσίδα φαίνεται τόσο μακριά που δίνει την εντύπωση ότι αυτοδημιουργείται. [...]

Περιεχόμενα:

- Εισαγωγή
- Το φαινόμενο της συμβολής
1.1 Συμβολή
1.2 Αβεβαιότητα
1.3 Η κυματική περιγραφή
1.4 Η αρχή της αβεβαιότητας προστατεύει την αρχή των δυνατών τρόπων
Συνοψίζοντας
- Καταστάσεις - Διανύσματα
2.1 Καταστάσεις - Διανύσματα και διανύσματα βάσης
2.2 Διανυσματικός χώρος
2.3 Διανυσματικές σχέσεις
2.4 Προβολικός τελεστής
2.5 Διανύσματα σε μορφή στήλης
2.6 x και p απεικόνιση
2.7 Μορφή των διανυσμάτων βάσης της θέσης και της ορμής
2.8 Προβολικοί τελεστές για την θέση και την ορμή
Συνοψίζοντας
- Η διπλή λειτουργία των τελεστών στην κβαντική θεωρία
3.1 Ο μετασχηματισμός της αρχικής κατάστασης
3.2 Με ποιο τρόπο ένας τελεστής συνδέεται με ένα φυσικό μέγεθος
3.3 Γραμμικοί τελεστές
3.4 Ερμιτιανοί τελεστές
3.5 Συγκεκριμένα παραδείγματα της σχέσης ιδιοτιμών-ιδιοδιανυσμάτων
3.6 Οι τελεστές που προσδιορίζουν τα φυσικά μεγέθη της θέσης και της ορμής
Συνοψίζοντας
- Άλγεβρα τελεστών
4.1 Σχέσεις μεταξύ των φυσικών μεγεθών
4.2 Μεταθετής
4.3 Άλγεβρα τελεστών
4.4 Η άλγεβρα των τελεστών προσδιορίζει τους τελεστές
4.5 Μοναδιαίοι μετασχηματισμοί
Συνοψίζοντας
- Η σημασία του τελεστή Hamilton
5.1 Η χρονική εξέλιξη των καταστάσεων - διανυσμάτων
5.2 Το μόριο της αμμωνίας
5.3 Η μετατροπή των σωματιδίων Κ
5.4. Η εξίσωση Schrodinger
5.5 Το ελεύθερο σωματίδιο
5.6 Σωματίδιο περιορισμένο σε κουτί
Συνοψίζοντας
- Η χρονική εξέλιξη της αναμενόμενης τιμής
6.1 Η πιθανότητα
6.2 Αναμενόμενη τιμή
6.3 Αναμενόμενη τιμή στην κβαντική θεωρία
6.4 Χρονική εξέλιξη της αναμενόμενης τιμής
6.5 Γινόμενο αβεβαιότητας
6.6 Σωματίδιο σε μονοδιάστατο κουτί
6.7 Άλλα παραδείγματα
Συνοψίζοντας
- Επίλογος
- Βιβλιογραφικές αναφορές