Kvantinė prieš klasikinę mechaniką
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, elgesį. Kvantinė mechanika apibūdina mikroskopinių kūnų, tokių kaip subatominės dalelės, atomai ir kiti maži kūnai, elgesį. Šios dvi yra svarbiausios fizikos sritys. Labai svarbu tinkamai suprasti šias sritis, kad galėtumėte tobulėti bet kurioje fizikos dalyje. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra kvantinė mechanika ir klasikinė mechanika, kur jos taikomos, jų ypatingos charakteristikos, 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. Klasikinėje mechanikoje aptariami makroskopinių kūnų judesiai ir statika. Klasikinė mechanika turi tris skirtingas šakas. Tai yra Niutono mechanika, Lagrango mechanika ir Hamiltono mechanika. Šios trys šakos yra pagrįstos matematiniais metodais ir dydžiais, naudojamais judesiui tirti. Pavyzdžiui, Niutono mechanika objekto judėjimui tirti naudoja tokius vektorius kaip poslinkis, greitis ir pagreitis, o Lagrango mechanika naudoja energijos lygtis ir energijos kitimo greitį. Tinkamas metodas parenkamas atsižvelgiant į problemą, kurią reikia išspręsti. Klasikinė mechanika taikoma tokiose vietose kaip planetų judėjimas, sviediniai ir dauguma kasdienio gyvenimo įvykių. Klasikinėje mechanikoje energija traktuojama kaip nuolatinis dydis. Klasikinėje mechanikoje sistema gali sunaudoti bet kokį energijos kiekį.
Kas yra kvantinė mechanika?
Kvantinė mechanika yra mikroskopinių kūnų tyrimas. Terminas „kvantinis“kilęs iš to, kad mikroskopinės sistemos energija yra kvantuojama. Fotonų teorija yra vienas iš kvantinės mechanikos kertinių akmenų. Jame teigiama, kad šviesos energija yra bangų paketų pavidalu. Heisenbergas, Maxas Plankas, Albertas Einšteinas yra kai kurie žinomi mokslininkai, dalyvaujantys kuriant kvantinę mechaniką. Kvantinė mechanika skirstoma į dvi kategorijas. Pirmasis yra nereliatyvistinių kūnų kvantinė mechanika. Šiame lauke tiriama santykinai mažo greičio dalelių, palyginti su šviesos greičiu, kvantinė mechanika. Kita forma yra reliatyvistinė kvantinė mechanika, kuri tiria daleles, judančias su šviesos greičiu suderinamu greičiu. Heisenbergo neapibrėžtumas Principas taip pat yra labai svarbi kvantinės mechanikos teorija. Jame teigiama, kad dalelės linijinis impulsas ir tos dalelės padėtis ta pačia kryptimi negali būti išmatuoti vienu metu 100 % tikslumu.
Kuo skiriasi klasikinė mechanika nuo kvantinės mechanikos?
• Kvantinė mechanika taikoma mikroskopiniams kūnams, o klasikinė mechanika taikoma tik makroskopiniams kūnams.
• Kvantinė mechanika gali būti taikoma makroskopiniams kūnams, bet klasikinė mechanika negali būti taikoma mikroskopinėms sistemoms.
• Klasikinė mechanika gali būti laikoma ypatingu kvantinės mechanikos atveju.
• Klasikinė mechanika yra visiškai išvystyta sritis, o kvantinė mechanika vis dar besivystanti sritis.
• Klasikinėje mechanikoje dauguma kvantinių efektų, tokių kaip energijos kvantavimas, neapibrėžtumo principas, nėra naudingi.
