Oddech jest przejawem życia. Jest takie stare greckie słówko „pneuma” (πνεῦμα ). Stąd pochodzi nazwa „urządzenia pneumatyczne”. W listach Św. Pawła słowo „pneuma” pojawia się tam, gdzie my mówimy „duch”.
Oczywiście nawet rośliny oddychają. Duchy bywają bowiem bardziej i mniej złożone. Dziś przyjrzymy się duchowi kwantowej chmurki – tej o której pisałem w poprzedniej notce Przygody kwantowej chmurki. Napiszę przy tym krótko, bo nad duchem chmurki jeszcze pracuję.
By chmurka, ta kwantowa, koherentna, reprezentująca kwantowy stan oscylatora harmonicznego, by zaczęła oddychać, trzeba ją ścisnąć. Nie powinno to dziwić. Czasem by ratować życie trzeba zrobić nie tylko sztuczne oddychanie, ale także dokonać ucisku na serce.
Po ściśnięciu chmurka przestaje być okrągła, spłaszcza się, po czym zaczyna pulsować. Mówimy o stanach koherentnych. W angielskim takie ściśnięte chmurki noszą nazwę „squeezed coherent states”. Cytując z angielskiej Wikipedii:
„The moving wave packets display an oscillatory motion combined with the widening and narrowing of their distribution: the "breathing" of the wave packet.”
Poruszające się paczki falowe wykazują ruch oscylujący, któremu towarzyszy poszerzanie i zwężanie ich rozkładu: „oddychanie paczki falowej”.
No więc popatrzmy jak to wygląda na animacji. Najpierw jak to wygląda w przestrzeni fazowej, poprzez funkcję rozkładu pseudo-prawdopodobieństwa Wignera. Poniżej przedstawiam statyczny obrazek. Po kliknięciu na ten obrazek otworzy się okno z animacją. Nie chciałem dawać tej animacji w samej notce, bowiem, choć zrobiłem ją w małej rozdzielczości, zajmuje jednak 1.4 MB i mogłaby spowolnić pracę komputera. Statyczny obrazek wygląda tak:
Kliknij by otworzyć okno z animacją
Tutaj nie widać żadnego oddychania. Oddychanie pojawia się dopiero, gdy powyższy rozkład wycałkujemy po pionowej osi (po pędzie), by otrzymać rozkład prawdopodobieństwa wyłącznie dla położeń. Wtedy wygląda to tak
Z kręcącej się chmurki zrobił się oddychający duszek. Szczegóły będą w następnej notce.
Na zakończenie wspomnę o najnowszej rewelacji – oddychającej kulce, która przybyła prawdopodobnie z przestrzeni kosmicznej – tylko skąd i dlaczego?.
