מכניקת הקוונטים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית.

(הופנה מ - תורת הקוונטים)
מכניקת הקוונטים (Quantum mechanics), או בשם אחר פיסיקה קוונטית, היא תורה פיסיקלית המתארת את התנהגות החומר בסקאלות אורך קצרות (אטומיות). התורה מספקת תיאור כמותי של שני סוגי תופעות שלא ניתנות להסבר במסגרת המכניקה הקלאסית והאלקטרודינמיקה הקלאסית:

• תכונות פיסיקליות מדידות מסויימות, כמו האנרגיה הנפלטת בקרינת גוף שחור, מקבלות ערכים בדידים (דיסקרטיים, "מקוונטטים") ולא רציפים. תופעה זו נקראת קווינטוט, או קוונטיזציה, והמרווחים הקטנים ביותר בין הערכים הבדידים נקראים קוונט (קוונט - מלטינית : כמות). גודל של קוונט טיפוסי משתנה ממערכת למערכת.
• תחת תנאים ניסיוניים מסויימים לעצמים מיקרוסקופיים כמו אטומים או אלקטרונים יש התנהגות גלית, כמו התאבכות. תחת תנאים אחרים, אותם עצמים מגלים תכונות של חלקיק (חלקיק הינו עצם שניתן לומר בוודאות באיזה תחום מרחבי הוא נמצא), למשל פיזור. תופעה זו נקראת שניות גל חלקיק ("גלקיק").

תוכן עניינים // [הראההסתר] 1 היסטוריה

2 מושגי יסוד במכניקת הקוונטים

2.1 עקרונות יסוד
2.2 כלים מתמטיים
2.3 נושאים מתקדמים
2.4 אנשים



3 קישורים חיצוניים

[עריכה]


היסטוריה

היסודות של המכניקה הקוונטית הונחו ברבע הראשון של המאה העשרים תחילה בעבודותיהם של מקס פלאנק ואלברט איינשטיין שפותחו והורחבו ע"י לואי דה ברויי,נילס בוהר ואחרים. התיאוריה בכללותה גובשה במקביל באמצע שנות העשרים ע"י ורנר הייזנברג על בסיס מכניקת המטריצות ותוצאתה עקרון אי הוודאות, וארווין שרדינגר (ראה החתול של שרדינגר), על בסיס מכניקת הגלים בה המצב הקוונטי מתואר על ידי פונקציית הגל. לאחר מכן היא ממשיכה לצמוח הודות לתרומתם של פול דיראק, מקס בורן, ג'ון פון נוימן ונוספים ובמחצית השנייה של המאה ע"י ג'ון ווילר, ריצ'רד פיינמן ומדענים רבים . אספקטים בסיסיים מסויימים בתיאוריה עדיין נחקרים. כמו כן, המכניקה הקוונטית מהווה תיאוריה בסיסית לתחומים שונים בפיסיקה ובכימיה, בכלל זה פיסיקת חומר מעובה ("מצב מוצק"), כימיה קוונטית ופיסיקה של חלקיקים.

אלברט איינשטיין, מגדולי הפיסיקאים של כל הזמנים, התקשה לקבל את תוצאותיה של מכניקת הקוונטים, ואמר על כך "אלוהים אינו משחק בקוביות עם העולם". על כך ענה לו נילס בוהר: "איינשטיין, תפסיק לומר לאלוהים מה לעשות". ניסיונו המצליח ביותר לערער את יסודותיה של מכניקת הקוונטים ידוע בשם הפרדוקס של איינשטיין-פודולסקי-רוזן.

[עריכה]


מושגי יסוד במכניקת הקוונטים

[עריכה]


עקרונות יסוד

• משוואת שרדינגר
• המילטוניאן
• עקרון אי הוודאות
• ברה-קט
• פונקציית גל
• מצב קוונטי
• סופרפוזיציה
• פירוש קופנהאגן (הפירוש ההסתברותי)

[עריכה]


כלים מתמטיים

• מרחב הילברט
• מכפלה פנימית
• אנליזה מרוכבת
• אנליזת פורייה (טור פורייה)
• אופרטורים ומטריצות
• משוואות דיפרנציאליות
• תורת שטורם-ליוביל
• רנורמליזציה

[עריכה]


נושאים מתקדמים

• משוואת דיראק (מעין משוואת שרדינגר יחסותית)
• הפרדוקס של איינשטיין-פודולסקי-רוזן

[עריכה]


אנשים

• אלברט איינשטיין
• מקס פלאנק
• לואי דה-ברויי
• נילס בוהר
• ארווין שרדינגר
• וורנר הייזנברג
• פול דיראק
• ג'ון פון ניומן
• מקס בורן
• ריצ'רד פיינמן

[עריכה]


קישורים חיצוניים

• יששכר אונא, תורת הקוונטים עדיין במבחן (http://www1.snunit.k12.il/heb_journals/mada/273113.html), מדע, מאי 1983.
• יואב בן-דב, מנות וגלים (http://www.bendov.info/heb/books/physbook/12.htm).
• יואב בן-דב, החלקיק והצופה (http://www.bendov.info/heb/books/physbook/13.htm).
• ירדן ניר-בוכבינדר, מתי מטיל אלוהים את הקוביות (http://www.haayal.co.il/story.php3?id=1177), באתר האייל הקורא.

נושאים בפיסיקה מכניקה קלאסית | אלקטרומגנטיות | תורת היחסות | פיסיקת חלקיקים | תורת שדות קוונטית | מכניקת הקוונטים |פיסיקת מצב מעובה | מכניקה סטטיסטית | תרמודינמיקה











מקור: http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E...%98%D7%99%D7%9D
קטגוריות: פיסיקה | תורות פיסיקליות | מכניקת הקוונטים