Нульові коливання

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Нульові коливання - зумовлені принципом невизначеності коливання квантовомеханічної системи у стані з мінімальною енергією.

Згідно з принципом невизначеності координату й імпульс неможливо визначити одночасно. Це твердження позначається на основному стані квантовомеханічної системи. У класичній фізиці стан із найменшою енергією відповідає непорушним часткам, кінетична енергія яких дорівнює нулю. В квантовій механіці рівну нулю кінетичну енергію може мати лише вільна частка, при цьому її місце перебування згідно з принципом невизначеності неможливо визначити жодним способом. Така частка була б розмазана по всьому Всесвіті.

Якщо місцеперебування частки обмежене в просторі якоюсь взаємодією, то, відповідно, з'являється невизначеність її імпульсу.

$\Delta x \Delta p \ge \hbar/2$ ,

а отже імпульс частки не дорівнює нулю. Квантовомеханічна часка не може застигнути в якійсь точці простору. Вона обов'язково повинна коливатися навколо точки, де її потенціальна енергія має мінімум.

Для гармонічного осцилятора енергія нульових коливань дорівнює

$E = \frac{\hbar\omega}{2}$ ,