Квант жана классикалык механика
Кванттык механика жана классикалык механика – бүгүнкү күндө биз билген физиканын эки негизи. Классикалык механика макроскопиялык денелердин жүрүм-турумун сүрөттөйт, алардын ылдамдыгы жарыктын ылдамдыгына салыштырмалуу кичине. Кванттык механика субатомдук бөлүкчөлөр, атомдор жана башка майда денелер сыяктуу микроскопиялык денелердин жүрүм-турумун сүрөттөйт. Бул экөө физиканын эң маанилүү тармактары. Физиканын кайсы бир бөлүгүндө ийгиликке жетүү үчүн бул тармактарда туура түшүнүккө ээ болуу өтө маанилүү. Бул макалада биз кванттык механика жана классикалык механика деген эмне, алар кайда колдонулат, алардын өзгөчө мүнөздөмөлөрү, кванттык механика менен классикалык механиканын окшоштуктары, алардын вариациялары жана акырында кванттык механика менен классикалык механиканын ортосундагы айырмачылыктарды талкуулайбыз.
Классикалык механика деген эмне?
Классикалык механика – макроскопиялык денелерди изилдөө. Макроскопиялык денелердин кыймылы жана статикасы классикалык механикада талкууланат. Классикалык механиканын үч түрдүү бутагы бар. Алар, атап айтканда, Ньютон механикасы, Лагранж механикасы жана Гамильтон механикасы. Бул үч бутак кыймылды изилдөө үчүн колдонулган математикалык ыкмаларга жана чоңдуктарга негизделген. Мисалы, Ньютон механикасы объекттин кыймылын изилдөө үчүн жылышуу, ылдамдык жана ылдамдануу сыяктуу векторлорду колдонот, ал эми Лагранж механикасы изилдөө үчүн энергия теңдемелерин жана энергиянын өзгөрүү ылдамдыгын колдонот. Туура ыкма чечиле турган маселеге жараша тандалат. Классикалык механика планеталардын кыймылы, снаряддар жана күнүмдүк жашоодогу окуялардын көбү сыяктуу жерлерде колдонулат. Классикалык механикада энергия үзгүлтүксүз чоңдук катары каралат. Система классикалык механикада каалаган көлөмдөгү энергияны ала алат.
Кванттык механика деген эмне?
Кванттык механика - микроскопиялык денелерди изилдөө. «Квант» термини микроскопиялык системанын энергиясы квантталганынан келип чыккан. Фотон теориясы кванттык механиканын негизинин бири болуп саналат. Анда жарыктын энергиясы толкун пакеттери түрүндө экени айтылат. Гейзенберг, Макс Планк, Альберт Эйнштейн кванттык механиканы иштеп чыгууга катышкан көрүнүктүү окумуштуулардын айрымдары. Кванттык механика эки категорияга бөлүнөт. Биринчиси релятивисттик эмес телолордун кванттык механикасы. Бул тармак жарыктын ылдамдыгына салыштырмалуу салыштырмалуу аз ылдамдыктагы бөлүкчөлөрдүн кванттык механикасын изилдейт. Башка түрү - релятивисттик кванттык механика, ал жарыктын ылдамдыгына туура келген ылдамдыкта кыймылдаган бөлүкчөлөрдү изилдейт. Гейзенбергдин белгисиздик принциби да кванттык механиканын артында абдан маанилүү теория болуп саналат. Ал бөлүкчөнүн сызыктуу импульсун жана ошол бөлүкчөнүн бир багыттагы абалын 100% тактык менен бир убакта өлчөө мүмкүн эместиги айтылат.
Классикалык механика менен кванттык механиканын ортосунда кандай айырма бар?
• Кванттык механика микроскопиялык денелерге колдонулат, ал эми классикалык механика макроскопиялык денелерге гана тиешелүү.
• Кванттык механиканы макроскопиялык денелерге колдонууга болот, бирок классикалык механиканы микроскопиялык системаларга колдонууга болбойт.
• Классикалык механиканы кванттык механиканын өзгөчө учуру катары кароого болот.
• Классикалык механика толугу менен өнүккөн тармак, ал эми кванттык механика дагы эле өнүгүп келе жаткан тармак.
• Классикалык механикада энергияны кванттоо, белгисиздик принциби сыяктуу кванттык эффекттердин көбү пайдалуу эмес.
