Kvants pret klasisko mehāniku
Kvantu mehānika un klasiskā mehānika ir divi mūsdienās zināmi fizikas stūrakmeņi. Klasiskā mehānika apraksta makroskopisko ķermeņu uzvedību, kuriem ir salīdzinoši mazs ātrums salīdzinājumā ar gaismas ātrumu. Kvantu mehānika apraksta mikroskopisko ķermeņu, piemēram, subatomisko daļiņu, atomu un citu mazu ķermeņu, uzvedību. Šīs divas ir vissvarīgākās fizikas jomas. Ir svarīgi, lai šajās jomās būtu pienācīga izpratne, lai gūtu panākumus jebkurā fizikas daļā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir kvantu mehānika un klasiskā mehānika, kur tās tiek pielietotas, to īpašās īpašības, kvantu mehānikas un klasiskās mehānikas līdzības, to variācijas un visbeidzot atšķirība starp kvantu mehāniku un klasisko mehāniku.
Kas ir klasiskā mehānika?
Klasiskā mehānika ir makroskopisko ķermeņu izpēte. Makroskopisko ķermeņu kustības un statika tiek aplūkota klasiskajā mehānikā. Klasiskajai mehānikai ir trīs dažādas nozares. Tie ir, proti, Ņūtona mehānika, Lagranža mehānika un Hamiltona mehānika. Šīs trīs filiāles ir balstītas uz matemātiskajām metodēm un lielumiem, kas izmantoti kustības izpētei. Piemēram, Ņūtona mehānika objekta kustības izpētei izmanto tādus vektorus kā nobīde, ātrums un paātrinājums, savukārt Lagranža mehānika pētīšanai izmanto enerģijas vienādojumus un enerģijas izmaiņu ātrumu. Pareiza metode tiek izvēlēta atkarībā no risināmās problēmas. Klasiskā mehānika tiek pielietota tādās vietās kā planētas kustība, šāviņi un lielākā daļa ikdienas dzīves notikumu. Klasiskajā mehānikā enerģija tiek traktēta kā nepārtraukts lielums. Sistēma klasiskajā mehānikā var uzņemt jebkuru enerģijas daudzumu.
Kas ir kvantu mehānika?
Quantum mechanics is the study of microscopic bodies. The term “quantum” comes from the fact that energy of a microscopic system is quantized. The photon theory is one of the cornerstones of quantum mechanics. It states that the energy of light is in the form of wave packets. Heisenberg, Max Plank, Albert Einstein are some of the prominent scientists involved in developing the quantum mechanics. Quantum mechanics falls into two categories. The first one is quantum mechanics of non-relativistic bodies. This field studies the quantum mechanics of particles with relatively small speeds compared to the speed of light. The other form is relativistic quantum mechanics, which studies particles moving with speeds compatible with the speed of light. Heisenberg’s uncertainty Principal is also a very important theory behind quantum mechanics. It states that the linear momentum of a particle and the position of that particle in the same direction cannot be measured simultaneously with 100% accuracy.
Kāda ir atšķirība starp klasisko mehāniku un kvantu mehāniku?
• Kvantu mehānika tiek piemērota mikroskopiskiem ķermeņiem, savukārt klasiskā mehānika ir piemērojama tikai makroskopiskiem ķermeņiem.
• Kvantu mehāniku var pielietot makroskopiskiem ķermeņiem, bet klasisko mehāniku nevar piemērot mikroskopiskām sistēmām.
• Klasisko mehāniku var uzskatīt par īpašu kvantu mehānikas gadījumu.
• Klasiskā mehānika ir pilnībā attīstīta joma, savukārt kvantu mehānika joprojām ir attīstības joma.
• Klasiskajā mehānikā lielākā daļa kvantu efektu, piemēram, enerģijas kvantēšana, nenoteiktības princips, nav noderīgi.
