Квантовый микроскоп и непосредственное наблюдение абстракций

[ailev]

В микроскоп уже не только атомы отдельные разглядывают, но и строение одного атома. Вот, полюбуйтесь, фото(!) атома водорода крупным планом, сделанное при помощи квантового микроскопа:

Comments

[minski_gaon]

А это и есть абстракция. Эта картинка -- компьютерная программа. Называть это микроскопом можно с большой натяжкой...

[ibsorath]

вот именно
эта картинка ничем по сути не отличается от картинок электронных орбиталей в учебниках химии ещё чёрт знает в каких годах писаных

это как нарисовать какую-нибудь красивую многоцветную поверхность и сказать, мол, вот так выглядит уравнение - для научпопа оно хорошо, но там важно вовремя остановиться

[ailev]

Это и есть главный пункт исследования: картинка увиденная ничем не отличается от картинок предсказанных полвека назад. Эксперимент показал правильность теории, большая удача. Это не научпоп, это наука.

[ibsorath]

согласен, конечно!

[servponomarev]

Приветствую.

Только меня смущает в этой картинке две электронные орбиты у атома водорода?
Я химию кроме как в школе не изучал, однако-ж помню.

Вообще-то, это интерференционная картинка, а не "фотография" атома. В статье есть картинки "атома водорода" и с большим числом колец.

[ailev]

Орбит не две и не несколько (как в фотографиях по ссылке). Это ведь плотности распределения электрона, волновая функция. Интерференционная картинка была на входе, а это выход.

[servponomarev]

Однако-ж, волновая функция не может быть наблюдаема. Наблюдаем только коллапс волновой функции в результате наблюдения. На этом весь квантмех стоит. Как-же наблюдать сразу несколько электронных орбит у одного атома водорода?

Новость из разряда "британские учоные", увы.

[ailev]

Почему несколько электронных орбиталей? Когда это орбиталь (не орбита!) была "одна линия"?! Уравнение Шрёдингера как раз и задаёт плотность распределения в пространстве, и я хорошо помню, что для тяжёлых атомов это вообще не сферы, а сложные множественные петельки. Что это вероятностные картинки, так это понятно. Фотографии в обычной цифровой камере тоже фотонами делаются, и ничего, для квантовых эффектов получается вполне неквантовый результат.

А вы почитайте оригинальную статью, учёные там не британские. Хотя я ожидаю разной критики на их работу, в ассортименте, на то оно и наука.

[stepanbezusov]

Диаметры ядра и орбиты электрона в атоме водорода отличаются на 4-5 порядков.

Если размер ядра - 1 мм, диаметр орбиты электрона - от 10 метров.

[ailev]

А где там ядро? Это, вроде только про орбитали, плотности распределения электронной волны, при разных возбуждённых состояниях. Ядра в этом масштабе и не видно.

[stepanbezusov]

А, да, извините. Поддался на Вашу провокацию...

Это, выходит, не "фото строения атома", а график распределения вероятности "встречи с электроном".

То же, что: "синусоида на осциллографе - фотография переменного тока"...

[kuznetsov]

Ну, если не делать разницы между "через глаз непосредственно" и "через прибор-экран", то треки частиц на фотопластинках чем тебе не фотографии частиц? Так что все это существовало еще сто лет назад. Правда, люди были дураки, затевали какие-то эпистемологические дискуссии...

[ailev]

Это были фотографии траекторий частиц, а не плотности электронных облаков (волновой функции) атома. Людские фотографии тоже бывают спутниковые на улицах и постановочные порно в студии. Разница примерно такая же, как в данном случае.

[stop_nonsense]

Следует понимать, что приведённая картинка представляет собой не визуализацию (комплексной) волновой функции, а (вещественного) квадрата её амплитуды в точках пространства. В текущей теории волновая функция действительно ненаблюдаемая абстракция. Реальны только вероятностные предсказания, делаемые с её помощью. Я не профессиональный физик, но мне неизвестны "объяснения" природы волновой функции -- её предсказательная сила (в виде правила Борна) постулируется. Есть работы в сторону вывода правила Борна из других постулатов квантмеха, но деталей я не знаю. Такой вывод бы связал волновую функцию и приведённую картинку несколько сильнее текущего положения дел (в моём их понимании).

Короче, попросту говоря: если рисовать волновую функцию картинка будет другой.