Քվանտ ընդդեմ դասական մեխանիկայի
Քվանտային մեխանիկան և դասական մեխանիկան ֆիզիկայի երկու հիմնաքարն են, որոնք մենք գիտենք այսօր: Դասական մեխանիկան նկարագրում է մակրոսկոպիկ մարմինների վարքը, որոնք համեմատաբար փոքր արագություններ ունեն լույսի արագության համեմատ։ Քվանտային մեխանիկան նկարագրում է միկրոսկոպիկ մարմինների վարքագիծը, ինչպիսիք են ենթաատոմային մասնիկները, ատոմները և այլ փոքր մարմինները։ Այս երկուսը ֆիզիկայի ամենակարևոր ոլորտներն են։ Ֆիզիկայի ցանկացած մասում առաջադիմելու համար կենսական նշանակություն ունի այս ոլորտների պատշաճ ըմբռնումը: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ են քվանտային մեխանիկա և դասական մեխանիկա, որտեղ են դրանք կիրառվում, դրանց հատուկ բնութագրերը, քվանտային մեխանիկայի և դասական մեխանիկայի նմանությունները, դրանց տատանումները և, վերջապես, տարբերությունը քվանտային մեխանիկայի և դասական մեխանիկայի միջև:
Ի՞նչ է դասական մեխանիկա:
Դասական մեխանիկան մակրոսկոպիկ մարմինների ուսումնասիրությունն է։ Մակրոսկոպիկ մարմինների շարժումներն ու ստատիկան քննարկվում են դասական մեխանիկայի ներքո։ Դասական մեխանիկա ունի երեք տարբեր ճյուղեր. Դրանք են, մասնավորապես, Նյուտոնյան մեխանիկա, Լագրանժյան մեխանիկա և Համիլտոնյան մեխանիկա։ Այս երեք ճյուղերը հիմնված են մաթեմատիկական մեթոդների և քանակների վրա, որոնք օգտագործվում են շարժումն ուսումնասիրելու համար։ Օրինակ, Նյուտոնի մեխանիկան օգտագործում է այնպիսի վեկտորներ, ինչպիսիք են տեղաշարժը, արագությունը և արագացումը օբյեկտի շարժումը ուսումնասիրելու համար, մինչդեռ Լագրանժյան մեխանիկան օգտագործում է էներգիայի հավասարումներ և էներգիայի փոփոխության արագությունը ուսումնասիրելու համար: Համապատասխան մեթոդն ընտրվում է՝ կախված լուծվող խնդրից: Դասական մեխանիկա կիրառվում է այնպիսի վայրերում, ինչպիսիք են մոլորակների շարժումը, արկերը և առօրյա կյանքում տեղի ունեցող իրադարձությունների մեծ մասը: Դասական մեխանիկայի մեջ էներգիան դիտարկվում է որպես շարունակական մեծություն։ Համակարգը դասական մեխանիկայի մեջ կարող է վերցնել ցանկացած քանակությամբ էներգիա:
Ի՞նչ է քվանտային մեխանիկա:
Քվանտային մեխանիկան մանրադիտակային մարմինների ուսումնասիրությունն է։ «Քվանտ» տերմինը գալիս է նրանից, որ միկրոսկոպիկ համակարգի էներգիան քվանտացված է: Ֆոտոնի տեսությունը քվանտային մեխանիկայի հիմնաքարերից մեկն է։ Այն նշում է, որ լույսի էներգիան ալիքային փաթեթների տեսքով է: Հայզենբերգը, Մաքս Պլանկը, Ալբերտ Էյնշտեյնը մի քանի նշանավոր գիտնականներ են, որոնք ներգրավված են քվանտային մեխանիկայի մշակման մեջ: Քվանտային մեխանիկա բաժանվում է երկու կատեգորիայի. Առաջինը ոչ հարաբերական մարմինների քվանտային մեխանիկա է։ Այս դաշտը ուսումնասիրում է լույսի արագության համեմատ համեմատաբար փոքր արագությամբ մասնիկների քվանտային մեխանիկան։ Մյուս ձևը հարաբերական քվանտային մեխանիկա է, որն ուսումնասիրում է լույսի արագության հետ համատեղելի արագությամբ շարժվող մասնիկները։ Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը նույնպես շատ կարևոր տեսություն է քվանտային մեխանիկայի հետևում: Այն նշում է, որ մասնիկի գծային իմպուլսը և այդ մասնիկի դիրքը նույն ուղղությամբ չեն կարող միաժամանակ չափվել 100% ճշգրտությամբ։
Ո՞րն է տարբերությունը դասական մեխանիկայի և քվանտային մեխանիկայի միջև:
• Քվանտային մեխանիկա կիրառվում է մանրադիտակային մարմինների վրա, մինչդեռ դասական մեխանիկան կիրառելի է միայն մակրոսկոպիկ մարմինների համար:
• Քվանտային մեխանիկա կարող է կիրառվել մակրոսկոպիկ մարմինների վրա, իսկ դասական մեխանիկա չի կարող կիրառվել մանրադիտակային համակարգերի համար:
• Դասական մեխանիկա կարելի է համարել որպես քվանտային մեխանիկայի հատուկ դեպք:
• Դասական մեխանիկա լիովին զարգացած ոլորտ է, մինչդեռ քվանտային մեխանիկան դեռ զարգացող ոլորտ է:
• Դասական մեխանիկայի մեջ քվանտային էֆեկտների մեծ մասը, ինչպիսիք են էներգիայի քվանտացումը, անորոշության սկզբունքը, օգտակար չեն:
