Естественные науки

Квантовая механика "забила" на тепловое движение атомов?

Спины, орбитальные и магнитные моменты, состояния электронов, поглощения-излучения фотонов, порции энергии, спектры т. п. -все это хорошо (хотя что может быть хорошего в этой вакханалии квантовых чисел?) . Однако что отвечает за тепловое движение атомов (движение атома, как целого), через взаимные столкновения, при котором взаимодействуют внешние электроны, как оболочки, способные только поглощать-излучать фотоны, и ни на что другое. Про передачу кинетической энергии (тепловой) от электронов ядру в КМ ни звука.
Это другой уровень теоретического описания. В квантовой механике показывается, что система электронов и ядра достаточно устойчивая, чтобы в статистической механике их можно было рассматривать как материальные точки (или как материальные точки с внутренними степенями свободы, которые можно не конкретизировать) . Этого достаточно.
Олег Надеждин
Олег Надеждин
76 210
Лучший ответ
Алексей Омелянчук Как раз я и указываю на отсутствие связи между статистической и квантовой механиками. КМ занимается сугубо своими внутренними проблемами (вот именно, устойчивостью атома), "забив" на внешние проблемы - передачу импульса через электронную оболочку, вызывающего тепловое движение атома, как материальной точки.
Чё вы совсем уж вздор то пишете? Отлично и с высокой точностью квантовая механика расчитывает макроскопические свойства. При приличных вычислительных мощностях даже особой подгонки параметров не нужно можно ab initio, то есть с потенциалов и волновых функций практически все свойства и газов, и жидкостей и кристаллов вычислить. Тем более что в криталлах всё-таки используется фононное приближение, что горадо точнее и понятнее, чем движени отдельных атомов рассматривать.
Это не задача для современной науки, а рутина. Собственно квантовая химия даже химические реакции успешно расчитывает, хотя там трудностей поболее...
На самом деле, здесь всё понятно; просто Вы слишком эмоциональны и иногда не замечаете некоторые очевидные вещи. Итак,

>"...Спины, орбитальные и магнитные моменты, состояния электронов, поглощения-излучения фотонов, порции >энергии, спектры т. п. -все это хорошо (хотя что может быть хорошего в этой вакханалии квантовых чисел?)... "

Квантовые числа всего лишь описывают дискретность - фундаментальное свойство объектов микромира. При чём здесь вакханалия? Всё довольно прозрачно.

>"...Однако что отвечает за тепловое движение атомов (движение атома, как целого), через взаимные столкновения, при >котором взаимодействуют внешние электроны, как оболочки, способные только поглощать-излучать фотоны, и ни на >что другое. Про передачу кинетической энергии (тепловой) от электронов ядру в КМ ни звука... "

Это хороший вопрос любознательного школьника :) Поверьте, даже нерелятивистская квантовая механика способна СТРОГО описать разнообразные процессы обмена энергией при столкновении движущихся атомов. Зная волновые функции (т. е. плотность) электронов в атомах, можно рассчитать ПОТЕНЦИАЛ, описывающий межатомные взаимодействия (это задачка для толкового студента) . Далее, используя начальные условия (координаты и скорости частиц) , а также ПОТЕНЦИАЛЫ взаимодействия, можно решить ЛЮБУЮ динамическую задачу, в том числе, описать передачу кинетической энергии (импульса) - вот и всё.

>"...физика микромира (которая еще не создана, потому что КМ - это не физика, а какая-то математическая фигня) >должна объяснить все внутренние свойства макроскопических тел: температуру, твердость, упругость, прочность и >т. д.... "

Фигня не квантовая механика, а ваши пробелы в образовании :) Как я уже объяснил, КМ позволяет рассчитать потенциалы взаимодействий, зная которые, можно вычислить скорости движения ядер МАКРОСКОПИЧЕСКОЙ системы и, следовательно, "объяснить" температуру. Вычислив волновые функции системы (молекул, кристаллов и т. д.) , можно рассчитать её полную энергию - а оценив теплоту атомизации (или диссоциации на ионы) , предсказать ПРОЧНОСТЬ. Постоив зависимость полн. энергии системы от межатомного расстояния, Вы легко предскажете ТВЕРДОСТЬ и УПРУГОСТЬ. В чём, собственно, проблема-то :) ?
{N
{' N.a.d.y.a. }:3
25 917
Многим набор квантовых чисел качется "вакханалией" но тем не мение там все очень строго. Взять допустим теорию молекулярных орбиталей в химии.. . Основопологающим камнем являются квантове числа...