Квантова срещу класическа механика
Квантовата механика и класическата механика са два крайъгълни камъка на физиката, която познаваме днес. Класическата механика описва поведението на макроскопични тела, които имат относително малки скорости в сравнение със скоростта на светлината. Квантовата механика описва поведението на микроскопични тела като субатомни частици, атоми и други малки тела. Тези две са най-важните области във физиката. Жизненоважно е да имате правилно разбиране в тези области, за да превъзхождате във всяка част от физиката. В тази статия ще обсъдим какво представляват квантовата механика и класическата механика, къде се прилагат, техните специални характеристики, приликите между квантовата механика и класическата механика, техните вариации и накрая разликата между квантовата механика и класическата механика.
Какво е класическа механика?
Класическата механика изучава макроскопичните тела. В класическата механика се разглеждат движенията и статиката на макроскопичните тела. Класическата механика има три различни клона. Те са, а именно, Нютонова механика, Лагранжева механика и Хамилтонова механика. Тези три клона се основават на математическите методи и количества, използвани за изследване на движението. Например, Нютоновата механика използва вектори като преместване, скорост и ускорение, за да изследва движението на обекта, докато Лагранжианската механика използва енергийни уравнения и скорост на промяна на енергията за изследване. Подходящият метод се избира в зависимост от проблема, който трябва да се реши. Класическата механика се прилага на места като движение на планети, снаряди и повечето събития в ежедневието. В класическата механика енергията се разглежда като непрекъсната величина. Една система може да поеме произволно количество енергия в класическата механика.
Какво е квантовата механика?
Квантовата механика е наука за микроскопични тела. Терминът "квант" идва от факта, че енергията на микроскопична система е квантована. Фотонната теория е един от крайъгълните камъни на квантовата механика. Той гласи, че енергията на светлината е под формата на вълнови пакети. Хайзенберг, Макс Планк, Алберт Айнщайн са някои от видните учени, участващи в развитието на квантовата механика. Квантовата механика попада в две категории. Първият е квантовата механика на нерелативистките тела. Това поле изучава квантовата механика на частици с относително малки скорости в сравнение със скоростта на светлината. Другата форма е релативистката квантова механика, която изучава частици, движещи се със скорости, съвместими със скоростта на светлината. Принципът на неопределеността на Хайзенберг също е много важна теория зад квантовата механика. Той гласи, че линейният импулс на частица и позицията на тази частица в една и съща посока не могат да бъдат измерени едновременно със 100% точност.
Каква е разликата между класическата механика и квантовата механика?
• Квантовата механика се прилага към микроскопични тела, докато класическата механика е приложима само към макроскопични тела.
• Квантовата механика може да се приложи към макроскопични тела, но класическата механика не може да се приложи към микроскопични системи.
• Класическата механика може да се разглежда като специален случай на квантовата механика.
• Класическата механика е напълно развита област, докато квантовата механика е все още развиваща се област.
• В класическата механика повечето от квантовите ефекти като квантуване на енергията, принцип на несигурност не са полезни.
