Kvantna proti klasični mehaniki
Kvantna mehanika in klasična mehanika sta dva temelja fizike, ki jo poznamo danes. Klasična mehanika opisuje obnašanje makroskopskih teles, ki imajo razmeroma majhne hitrosti v primerjavi s svetlobno hitrostjo. Kvantna mehanika opisuje obnašanje mikroskopskih teles, kot so subatomski delci, atomi in druga majhna telesa. Ti dve področji sta najpomembnejši v fiziki. Bistvenega pomena je pravilno razumevanje teh področij, da bi blesteli v katerem koli delu fizike. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta kvantna mehanika in klasična mehanika, kje se uporabljata, njihove posebne značilnosti, podobnosti med kvantno mehaniko in klasično mehaniko, njihove različice in končno razlika med kvantno mehaniko in klasično mehaniko.
Kaj je klasična mehanika?
Klasična mehanika preučuje makroskopska telesa. Gibanje in statiko makroskopskih teles obravnava klasična mehanika. Klasična mehanika ima tri različne veje. To so namreč Newtonova mehanika, Lagrangeva mehanika in Hamiltonova mehanika. Te tri veje temeljijo na matematičnih metodah in količinah, ki se uporabljajo za preučevanje gibanja. Na primer, Newtonova mehanika za preučevanje gibanja predmeta uporablja vektorje, kot so premik, hitrost in pospešek, medtem ko Lagrangeva mehanika za preučevanje uporablja energetske enačbe in hitrost spremembe energije. Pravilna metoda je izbrana glede na problem, ki ga je treba rešiti. Klasična mehanika se uporablja na mestih, kot so gibanje planetov, izstrelki in večina dogodkov v vsakdanjem življenju. V klasični mehaniki se energija obravnava kot zvezna količina. Sistem lahko sprejme poljubno količino energije v klasični mehaniki.
Kaj je kvantna mehanika?
Kvantna mehanika preučuje mikroskopska telesa. Izraz "kvant" izhaja iz dejstva, da je energija mikroskopskega sistema kvantizirana. Teorija fotonov je eden od temeljev kvantne mehanike. Navaja, da je energija svetlobe v obliki valovnih paketov. Heisenberg, Max Plank, Albert Einstein so nekateri vidni znanstveniki, ki sodelujejo pri razvoju kvantne mehanike. Kvantna mehanika spada v dve kategoriji. Prva je kvantna mehanika nerelativističnih teles. To področje proučuje kvantno mehaniko delcev z relativno majhnimi hitrostmi v primerjavi s hitrostjo svetlobe. Druga oblika je relativistična kvantna mehanika, ki proučuje delce, ki se gibljejo s hitrostjo, ki je združljiva s svetlobno hitrostjo. Heisenbergov principal negotovosti je tudi zelo pomembna teorija v ozadju kvantne mehanike. Navaja, da linearne količine delca in položaja tega delca v isti smeri ni mogoče meriti hkrati s 100-odstotno natančnostjo.
Kakšna je razlika med klasično mehaniko in kvantno mehaniko?
• Kvantna mehanika se uporablja za mikroskopska telesa, medtem ko klasična mehanika velja samo za makroskopska telesa.
• Kvantno mehaniko je mogoče uporabiti za makroskopska telesa, klasične mehanike pa ni mogoče uporabiti za mikroskopske sisteme.
• Klasično mehaniko lahko obravnavamo kot poseben primer kvantne mehanike.
• Klasična mehanika je popolnoma razvito področje, medtem ko je kvantna mehanika še vedno v razvoju.
• V klasični mehaniki večina kvantnih učinkov, kot je kvantizacija energije, princip negotovosti, ni uporabna.
