Естественные науки

Правда ли, что волновая функция свободного электрона занимает все пространство?

Правда ли, что волновая функция свободного электрона занимает все пространство, то есть всегда существует ненулевая вероятность обнаружения электрона в любой области пространства, даже если большая часть этой вероятности сконцентрирована в каком-то небольшом объёме?
Да
Екатерина Земская
Екатерина Земская
1 650
Лучший ответ
Почему ты вспомнил именно про электроны? Это много чего касается. Многих частиц и явлений. Блин, да даже обычный конденсатор полностью заряжается в течении бесконечного промежутка времени. Вот только когда вероятность или разница между величинами сводится до пренебрежимо малой, на неё смело можно возложить болт.
Ernar Makulbekov
Ernar Makulbekov
77 027
Виктор Цыганков То есть за пределами некоторой области значение волновой функции свободного электрона будет пренебрежимо мала?
да. нет- точка ПРОКОЛА СУТИ 1-НА. а в иномире электрон пронизывает всю вселенную. потому есть квантовая запутинность.
Холмская Рб № 2
Холмская Рб № 2
75 882
Нет, это не так :)

Просто у электрона и у фотона есть некий размер (условный, разумеется, не физический... физически они безразмерны). Так вот, в пределах своих "размеров" фотоны или электроны могут быть обнаружены. Для фотона этот размер соответствует половине длины волны. Отсюда и ограничения на размеры антенн... ну нельзя надеяться словить фотон метрового диапазона антенной с диаметром в 10см :)) Даже если источник сигнала будет прям перед антенной, большинство фотонов пролетят мимо. (потому метровым диапазоном мы ещё пользуемся, а вот километровый уже не трогаем... сложновато соорудить антенну диаметром в километры).

так вот, фотоны метрового диапазона с оооочень маленькой вероятностью могут долететь чуть-чуть быстрее положенного за счёт того, что последние метры они преодолевать не станут и просто "материализуются" прям в антенне на краю вероятностного облака. Но вот не преодолевать километры или световые года они (фотоны метрового диапазона) не могут, это бы просто нарушило законы физики (теорию относительности можно было бы сразу в мусор отправить). А тут всё нормально, потому что мы ровно так же не может точно сказать когда фотон был излучён. Это произошло где-то в пределах времени, необходимого ему на преодоления своей собственной "длины", отсюда и соблюдение всех законов физики, тут природу за руку не поймаешь и не скажешь "ага, попалась!!! читеришь пока никто не видит?!"... тут можно только по косвенным признакам сделать выводы, что что-то произошло не совсем "по-честному" (как, например, электрон в атоме, который явно перемещается, ведь каждый раз его можно обнаружить на новом месте, однако магнитное поле он не создаёт, хотя будучи перемещающимся носителем заряда как бы должен бы :)) ).

Так что по всему пространству будет "размазан" только такой электрон, который никогда ни с кем еще не взаимодействовал (где-то начиная с большого взрыва). Вот тут и правда невозможно сказать где такой электрон сейчас, где-то во вселенной он точно есть, но где - никто не знает :)) У остальных же область, в которой они могут быть обнаружены, вполне определённая.
Николай Кристя
Николай Кристя
42 958
Андрей Смоленцев Все это, конечно, неправда. А это потому, что вы говорите о квантовой механике, используя язык классической. Давайте по порядку:

<ну нельзя надеяться словить фотон метрового диапазона антенной с диаметром в 10см
Фотон "метрового диапазона" (в КЭД вообще нет такого понятия, можно говорить, весьма условно, про длину волны, но это формально: главное энергия) можно поймать даже антенной диаметром 10 мм, но это будет крайне маловероятно. Сам фотон взаимодействует точечно.

<так вот, фотоны метрового диапазона с оооочень маленькой вероятностью могут долететь чуть-чуть быстрее положенного за счёт того, что последние метры они преодолевать не станут и просто "материализуются" прям в антенне на краю вероятностного облака.

Это бред. Фотон элементарная мода колебаний ЭМ поля.
Андрей Смоленцев У фотона нет "начала" или "конца", между которыми есть какой-то "размер", чтобы он "быстрее долетел". Почитайте про точный пропагатор фотона.

<электрон в атоме, который явно перемещается, ведь каждый раз его можно обнаружить на новом месте

Неправда. Электрон в атоме "явно не перемещается", меняется амплитуда вероятности обнаружения электрона в какой-то координате. Волновая функция, полезно почитать. И про суперпозицию.

<Так что по всему пространству будет "размазан" только такой электрон, который никогда ни с кем еще не взаимодействовал (где-то начиная с большого взрыва).

А это ниоткуда не следует.

<У остальных же область, в которой они могут быть обнаружены, вполне определённая

На каком расстоянии от ядра ВФ электрона становится в точности нулевым и почему?
Андрей Смоленцев Вы неправильно понимаете квантовую механику, у вас какие-то наивные представления про "преодоление собственной длины фотоном", перемещение электрона в атоме и какое то дикое "невозможно сказать где такой электрон сейчас, где-то во вселенной он точно есть". Электрона (или фотона) нет, пока не было произведено измерение. Есть лишь наше косвенное знание вероятностей результатов измерения, которое мы называем волновой функцией. Так вот, для свободного электрона есть ненулевая вероятность обнаружения даже на краю вселенной. Но эта вероятность пренебрежимо мала.
материя не материальна, она - вихри эл-магн природы
электрон нелокален, покуда не проявит себя взаимодействием
Елена Бозылева поэтому нельзя говорить, что он чего-то "занимает"