Kas ir kvantu fizika?

Autors: Tamara Smith
Radīšanas Datums: 25 Janvārī 2021
Atjaunināšanas Datums: 18 Maijs 2024
Anonim
JFS 10-8: Ievads kvantu fizikā
Video: JFS 10-8: Ievads kvantu fizikā

Saturs

Daudzi runā un daži saprot, kvantu fizika studē notikumus, kas notiek atomu un subatomiskajos slāņos. Visi procesi, kas notiek starp molekulām, atomiem un citām daļiņām, piemēram, elektroniem, protoniem un neitroniem, interesē kvantu fiziku, kas pazīstama arī kā kvantu mehānika. Šī fizikas pētījuma daļa radās kā mēģinājums izskaidrot dabā esošās daļiņas, tas ir, visus elementus, kas veido jebkuru un visu lietu. Viens no kvantu fizikas lielajiem ieguvumiem ir novēroto principu pielietošana mūsu ikdienas dzīvē novērotajiem lietojumiem. Nemaz nerunājot par lielo ietekmi tādās jomās kā filozofija, psiholoģija un pat teoloģija.


Kvantu fizika analizē materiāla subatomiskos elementus (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

Izcelsme

Kvantu fizika ir 20. gadsimtā attīstīta zinātne, kas radusies no fizikas Max Plancka uzsāktajiem darbiem. Ievērojot radiācijas spektra izstarotās enerģijas uzvedību, Planck izstrādāja tā saukto „Plankk konstantu”, sarežģītu teorēmu, kas atspoguļo atomu enerģijas apmaiņu. Alberts Einšteins, pētot fotoelektrisko parādību sekas, vispirms izmantoja terminu kvantu, atsaucoties uz Plancka konstantu. Šis termins tika radīts no kvantēšanas fenomena, kad elektrons var pāriet no enerģijas uz augstāku līmeni, neizmantojot starpposmus. Tā bija koncepcija, kas uzsāka kvantu fiziku.

Albert Einstein, pētot fotoelektrisko parādību sekas, vispirms izmantoja terminu kvantu (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

Teorijas attīstība

Kopš tā laika kvantu fizika sāka pētīt virkni koncepciju, sākot no daļiņu parādīšanās līdz neredzamu viļņu izpētei, piemēram, elektromagnētiskā starojuma, kas neprasa, lai materiālā vide tiktu izplatīta. Tajā laikā Max Planck uzsāka pretrunīgo hipotēzi, ka enerģija kopumā nebija nepārtraukta, bet gan veidota no mazām paketēm, ko viņš nosauca par enerģijas kvantu. Šīs un citas kvantu fiziķu aprakstītās parādības ir ietekmējušas citas sabiedrības jomas, piemēram, psiholoģiju, filozofiju un teoloģiju.


Kvantu fizika cenšas atšifrēt atomu un mazo daļiņu pasauli (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)

Schrödinger kaķis

Lai pārbaudītu kvantu fiziku, vienu no pasaules izcilākajiem zinātniekiem, fiziķis Erwin Schrödinger ir nācis klajā ar ideju par to, kā mazo daļiņu uzvedība šķiet neloģiska un neprognozējama. Pazīstams kā Šrēdera kaķis, hipotēze pieņem, ka kaķis ir iesprostots slēgtā kastē, kas dzīvo pie radioaktīvām daļiņām. Šīs daļiņas var cirkulēt caur kastīti. Saskaņā ar kvantu fizikas noteikumiem pastāv divas iespējas, vai radioaktīvais materiāls ir izplatīts vai nē. Pēc zinātnieka domām, kaķis ir vienlaicīgi miris un dzīvs paralēlās realitātēs, ko nevar izmērīt vai novērot.

Saskaņā ar hipotēzi kaķis būtu vienlaicīgi dzīvs un miris (Martin Poole / Digital Vision / Getty Images)

Pieteikumi citās jomās

Lielā pretrunā ar kvantu fiziku ir tā, ka tā ir aksiomātiska teorija, proti, tā balstās uz postulātiem, ko zinātnieki akceptē bez iespējas tos demonstrēt praksē. Praksē tomēr tika izmantoti kvantu fizikas pētījumi, lai radītu lāzeri, magnētiskās rezonanses attēlveidošanu un pat datora komponentus. To izmantoja reliģiskie, lai izskaidrotu pēcnāves esamību. Doktora fiziķis Fritjofs Capra izmanto kvantu mehānikas jēdzienus, lai izskaidrotu, kā prāts un jautājums ir savstarpēji atkarīgi.


Kvantu fizika ļāva attīstīt datoru elementus (Goodshoot / Goodshoot / Getty Images)