Kaj je kvantna fizika?

Avtor: Tamara Smith
Datum Ustvarjanja: 25 Januar 2021
Datum Posodobitve: 3 Julij. 2024
Anonim
Podcast 110: Vlatko Vedral (kvantna fizika i kvantna mehanika)
Video.: Podcast 110: Vlatko Vedral (kvantna fizika i kvantna mehanika)

Vsebina

Kvantna fizika, ki jo govorijo mnogi in jo razume malo, raziskuje dogodke, ki se pojavljajo v atomskih in subatomskih slojih. Vsi procesi, ki potekajo med molekulami, atomi in drugimi delci, kot so elektroni, protoni in nevtroni, so zanimivi za kvantno fiziko, ki je znana tudi kot kvantna mehanika. Ta del proučevanja fizike je nastal kot poskus razlage drobnih delcev, ki so prisotni v naravi, to je vseh elementov, ki sestavljajo vsako snov. Med velikimi koristmi kvantne fizike je uporaba opaženih načel za aplikacije, ki jih opazimo v našem vsakdanjem življenju. Da ne omenjam velikega vpliva na področjih, kot so filozofija, psihologija in celo teologija.


Kvantna fizika proučuje subatomske elemente snovi (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

Izvor

Kvantna fizika je znanost, ki se je razvila v 20. stoletju in izvira iz dela, ki ga je začel fizik Max Planck. Ob opazovanju obnašanja energije, ki jo oddaja spekter sevanja, je Planck razvil tako imenovano "Planckovo konstanto", kompleksen izrek, ki se odraža na izmenjavi energije atomov. Albert Einstein, ki proučuje posledice fotoelektričnih pojavov, je najprej uporabil izraz kvant, ko se je nanašal na Planckovo konstanto. Ta izraz je nastal iz fenomena kvantizacije, pri čemer se lahko elektron premakne iz energije na višjo raven, ne da bi šel skozi vmesne stopnje. Koncept je začel s kvantno fiziko.

Albert Einstein, ki proučuje posledice fotoelektričnih pojavov, je najprej uporabil izraz kvant (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)

Razvoj teorije

Od takrat naprej je kvantna fizika začela preučevati vrsto konceptov, ki segajo od videza delcev do študija nevidnih valov, kot je elektromagnetno sevanje, ki ne zahteva širjenja materialnega okolja. Takrat je Max Planck sprožil kontroverzno hipotezo, da energija kot celota ni bila neprekinjena, ampak sestavljena iz majhnih paketov, ki jih je imenoval kvant energije. Ti in drugi pojavi, ki jih opisujejo kvantni fiziki, so vplivali na druga področja družbe, kot so psihologija, filozofija in teologija.


Kvantna fizika skuša razvozlati svet atoma in majhne delce (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)

Schrödingerjeva mačka

Da bi preizkusili kvantno fiziko, je eden od najsvetlejših svetovnih znanstvenikov, fizik Erwin Schrödinger, pripravil idejo, da pokaže, kako se obnašanje majhnih delcev zdi nelogično in nepredvidljivo. Znana kot Schrödingerjeva mačka predvideva, da je mačka ujeta v zaprti škatli, ki živi v bližini radioaktivnih delcev. Ti delci lahko ali ne smejo krožiti skozi škatlo. V skladu s pravili kvantne fizike obstajata dve možnosti, ali se radioaktivni material širi ali ne. Po mnenju znanstvenika to povzroči, da je mačka hkrati mrtva in živa v vzporednih realnostih, ki jih ni mogoče izmeriti ali opazovati.

Po hipotezi bi bila mačka hkrati živa in mrtva (Martin Poole / Digital Vision / Getty Images)

Aplikacije na drugih področjih

Velika kontroverza kvantne fizike je, da je to aksiomatska teorija, torej temelji na postulatih, ki jih znanstveniki sprejemajo brez možnosti, da bi jih dokazali v praksi. V praksi pa so bile uporabljene študije kvantne fizike za ustvarjanje laserja, slikanje z magnetno resonanco in celo računalniških komponent. Uporabili so jo verniki, da bi razložili obstoj posmrtnega življenja. Doktor fizike Fritjof Capra uporablja pojme kvantne mehanike, da pojasni, kako so um in materija medsebojno odvisni.


Kvantna fizika je omogočila razvoj računalniških elementov (Goodshoot / Goodshoot / Getty Images)