Kvantinė ir klasikinė mechanika
Kvantinė mechanika ir klasikinė mechanika yra du kertiniai fizikos akmenys, kuriuos šiandien žinome. Klasikinė mechanika apibūdina makroskopinių kūnų, kurių greitis yra palyginti mažas, palyginti su šviesos greičiu, elgseną. Kvantinė mechanika apibūdina mikroskopinių kūnų, tokių kaip subatominės dalelės, atomai ir kiti maži kūnai, elgesį. Šios dvi yra svarbiausios fizikos sritys. Būtina tinkamai suprasti šias sritis, kad galėtumėte tobulėti bet kurioje fizikos srityje. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra kvantinė mechanika ir klasikinė mechanika, kur jie taikomi, jų specialiosios savybės, kvantinės mechanikos ir klasikinės mechanikos panašumai, jų variacijos ir galiausiai skirtumas tarp kvantinės mechanikos ir klasikinės mechanikos.
Kas yra klasikinė mechanika?
Klasikinė mechanika yra makroskopinių kūnų tyrimas. Makroskopinių kūnų judesiai ir statika aptariami klasikinėje mechanikoje. Klasikinė mechanika turi tris skirtingas šakas. Būtent jie yra Niutono mechanika, Lagrango mechanika ir Hamiltono mechanika. Šios trys šakos yra pagrįstos matematiniais metodais ir dydžiais, naudojamais judesiui tirti. Pavyzdžiui, Niutono mechanika tyrinėja objekto judesius, pavyzdžiui, poslinkį, greitį ir pagreitį, o Lagrango mechanika tyrinėja energijos lygtis ir energijos kitimo greitį. Tinkamas metodas parenkamas atsižvelgiant į spręstiną problemą. Klasikinė mechanika taikoma tokiose vietose kaip planetų judesiai, sviediniai ir dauguma kasdienio gyvenimo įvykių. Klasikinėje mechanikoje energija traktuojama kaip ištisinis kiekis. Klasikinėje mechanikoje sistema gali sunaudoti bet kokį energijos kiekį.
Kas yra kvantinė mechanika?
Kvantinė mechanika yra mikroskopinių kūnų tyrimas. Terminas „kvantas“ kyla iš to, kad mikroskopinės sistemos energija yra kvantizuota. Fotonų teorija yra vienas kertinių kvantinės mechanikos akmenų. Joje teigiama, kad šviesos energija yra bangų paketų pavidalu. Heisenbergas, Maxas Plankas, Albertas Einšteinas yra keli garsūs mokslininkai, dalyvaujantys kuriant kvantinę mechaniką. Kvantinė mechanika skirstoma į dvi kategorijas. Pirmasis - tai reliatyvistinių kūnų kvantinė mechanika. Šiame lauke tiriama dalelių, turinčių santykinai mažą greitį, palyginti su šviesos greičiu, kvantinė mechanika. Kita forma yra reliatyvistinė kvantinė mechanika, tirianti daleles, judančias greičiu, suderinamu su šviesos greičiu. Heisenbergo neapibrėžtumas Principas taip pat yra labai svarbi kvantinės mechanikos teorija. Jame teigiama, kad dalelės tiesinis pagreitis ir padėtis ta pačia kryptimi negali būti matuojami vienu metu 100% tikslumu.
Kuo skiriasi klasikinė mechanika nuo kvantinės mechanikos? • Kvantinė mechanika taikoma mikroskopiniams kūnams, tuo tarpu klasikinė mechanika taikoma tik makroskopiniams kūnams. • Kvantinė mechanika gali būti taikoma makroskopiniams kūnams, tačiau klasikinė mechanika negali būti taikoma mikroskopinėms sistemoms. • Klasikinė mechanika gali būti laikoma ypatingu kvantinės mechanikos atveju. • Klasikinė mechanika yra visiškai išplėtota sritis, o kvantinė mechanika vis dar yra besivystanti sritis. • Klasikinėje mechanikoje dauguma kvantinių efektų, tokių kaip energijos kvantavimas, neapibrėžtumo principas, nėra naudingi. |