Kvant fizikasi

Kvant fizikasi (shuningdek, kvant mexanikasi yoki kvant nazariyasi sifatida ham tanilgan) — fizikaning asosiy bo'limi bo'lib, materiya va energiyaning atom va subatomik darajadagi xatti-harakatlarini o'rganadi. Bu ko'plab texnologik yutuqlarga olib kelgan va boshqa ta'lim sohalariga, jumladan kimyo, biologiya va materialshunoslikka ta'sir ko'rsatgan murakkab va doimiy rivojlanayotgan sohadir.

Kvant fizikasi tarixi 
Kvant fizikasi 20-asrning boshlarida zarralarning atom va subatomik darajadagi xatti-harakatlarini tushuntirish uchun ishlab chiqilgan. Bu qora tana nurlanishi va fotoelektr ta'siri kabi ba'zi hodisalarni tushuntirib bera olmaydigan klassik fizikaning cheklovlariga javob edi. Maks Plank ko'pincha 1900 yilda energiya uzluksiz emas, balki kvant deb ataladigan diskret paketlarda mavjudligini taklif qilganda kvant nazariyasining rivojlanishini boshlagan deb hisoblanadi.

Kvant nazariyasining rivojlanishi 1905 yilda yorug'lik kvantlarda yoki fotonlarda ham mavjudligini taklif qilgan Albert Eynshteyn tomonidan yanada ilgari surildi. Bu to'lqin-zarrachalar dualligining rivojlanishiga olib keldi, bu zarralar ham to'lqinlar kabi harakat qilishi mumkin degan fikr va aksincha.

Kvant nazariyasining rivojlanishiga 1913 yilda atomdagi elektronlar faqat ma'lum diskret energiya darajalarini egallashi mumkinligini taklif qilgan Nils Born ning ishi ham ta'sir ko'rsatdi. Bu bugungi kunda ham asosiy atom tuzilishini o'rgatish uchun foydalaniladigan atomning Bor modelining rivojlanishiga olib keldi.

Kvant mexanikasi tamoyillari yana bir qancha fiziklar, jumladan Verner Geyzenberg, Ervin Shredinger, Pol Dirak va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan. 1920-1930-yillarda kvant mexanikasi tamoyillari bugungi kunda ham qoʻllanilayotgan matematik asosga aylantirildi.

Kvant fizikasining asosiy tamoyillari 
Kvant fizikasining tamoyillari ko'pincha intuitiv va tushunish qiyin. Biroq, nazariya uchun asosiy bo'lgan bir nechta asosiy tamoyillar mavjud.

To'lqin-zarracha ikkiligi: Yuqorida aytib o'tilganidek, zarralar ham to'lqinlar kabi harakat qilishi mumkin va aksincha. Bu shuni anglatadiki, zarralar bir vaqtning o'zida ham to'lqin, ham zarracha xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. Zarrachalarning xatti-harakati to'lqin funktsiyasi bilan tavsiflanadi, bu ma'lum bir holatda zarrachani topish ehtimolini beradi.

Superpozitsiya - bu zarracha kuzatilmaguncha bir vaqtning o'zida bir nechta holatda yoki joylarda mavjud bo'lishi mumkin degan fikr. Demak, zarrachalar kuzatilgunga qadar “kvant noaniqlik” holatida bo‘lishi mumkin, bu vaqtda to‘lqin funksiyasi “yiqilib”, zarracha aniq holatga keladi.

O'zaro bog'lanish: Ikki zarracha bir-biriga bog'langanda, hatto katta masofada bo'lsa ham, ularning holati bir-biriga bog'liq bo'lganda paydo bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, bir zarraning holati boshqa zarrachaning holatiga ta'sir qilishi mumkin, hatto ular jismoniy aloqada bo'lmasa ham.

Noaniqlik printsipi: Verner Heisenberg tomonidan ishlab chiqilgan noaniqlik printsipi zarrachaning pozitsiyasi va impulsini bir vaqtning o'zida mutlaq aniqlik bilan bilish mumkin emasligini ta'kidlaydi. Bu shuni anglatadiki, biz zarrachaning o'rnini qanchalik aniq bilsak, uning impulsini shunchalik kam aniq bilamiz va aksincha.

Kvant fizikasining amaliy qo'llanilishi 
Kvant fizikasi ko'plab texnologik yutuqlarga olib keldi va boshqa ta'lim sohalariga, jumladan kimyo, biologiya va materialshunoslikka ta'sir ko'rsatdi. Kvant fizikasining amaliy qo'llanilishiga bir nechta misollar:

Lazerlar: Lazerlar - bu stimulyatsiya qilingan emissiya deb ataladigan jarayon orqali yorug'lik chiqaradigan qurilmalar. Lazerlarning rivojlanishi kvant mexanikasi tamoyillari tufayli mumkin bo'ldi.

Transistorlar: Transistorlar - bu kalit yoki kuchaytirgich sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan elektron qurilmalar. Tranzistorlarning rivojlanishi kvant mexanikasi tamoyillari tufayli mumkin bo'ldi.

Kvant hisoblash: Kvant hisoblash - bu hisoblashning yangi sohasi

Qo'shimcha foydali resurslar:

Manbalar