კვანტური vs კლასიკური მექანიკა
კვანტური მექანიკა და კლასიკური მექანიკა არის ფიზიკის ორი ქვაკუთხედი, რომელიც დღეს ვიცით. კლასიკური მექანიკა აღწერს მაკროსკოპული სხეულების ქცევას, რომლებსაც შედარებით მცირე სიჩქარე აქვთ სინათლის სიჩქარესთან შედარებით. კვანტური მექანიკა აღწერს მიკროსკოპული სხეულების ქცევას, როგორიცაა სუბატომიური ნაწილაკები, ატომები და სხვა მცირე სხეულები. ეს ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი დარგია ფიზიკაში. სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ამ სფეროების სათანადო გაგება, რათა გამოირჩეოდეთ ფიზიკის ნებისმიერ ნაწილში. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ რა არის კვანტური მექანიკა და კლასიკური მექანიკა, სად გამოიყენება ისინი, მათი განსაკუთრებული მახასიათებლები, მსგავსება კვანტურ მექანიკასა და კლასიკურ მექანიკას შორის, მათ ვარიაციები და ბოლოს განსხვავება კვანტურ მექანიკასა და კლასიკურ მექანიკას შორის.
რა არის კლასიკური მექანიკა?
კლასიკური მექანიკა არის მაკროსკოპული სხეულების შესწავლა. მაკროსკოპული სხეულების მოძრაობები და სტატიკა განიხილება კლასიკური მექანიკის ქვეშ. კლასიკურ მექანიკას სამი განსხვავებული ფილიალი აქვს. ესენია, კერძოდ, ნიუტონის მექანიკა, ლაგრანგის მექანიკა და ჰამილტონის მექანიკა. ეს სამი განშტოება ეფუძნება მოძრაობის შესასწავლად გამოყენებულ მათემატიკურ მეთოდებსა და რაოდენობებს. მაგალითად, ნიუტონის მექანიკა იყენებს ვექტორებს, როგორიცაა გადაადგილება, სიჩქარე და აჩქარება ობიექტის მოძრაობის შესასწავლად, ხოლო ლაგრანგის მექანიკა იყენებს ენერგიის განტოლებებს და ენერგიის ცვლილების სიჩქარეს შესასწავლად. სწორი მეთოდი შეირჩევა გადასაჭრელი პრობლემის მიხედვით. კლასიკური მექანიკა გამოიყენება ისეთ ადგილებში, როგორიცაა პლანეტების მოძრაობა, ჭურვები და ყოველდღიური ცხოვრების უმეტესი მოვლენები. კლასიკურ მექანიკაში ენერგია განიხილება, როგორც უწყვეტი რაოდენობა. კლასიკურ მექანიკაში სისტემას შეუძლია ნებისმიერი რაოდენობის ენერგია მიიღოს.
რა არის კვანტური მექანიკა?
კვანტური მექანიკა არის მიკროსკოპული სხეულების შესწავლა. ტერმინი „კვანტური“გამომდინარეობს იქიდან, რომ მიკროსკოპული სისტემის ენერგია კვანტიზებულია. ფოტონების თეორია კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი ქვაკუთხედია. მასში ნათქვამია, რომ სინათლის ენერგია ტალღის პაკეტების სახითაა. ჰაიზენბერგი, მაქს პლანკი, ალბერტ აინშტაინი არიან გამოჩენილი მეცნიერები, რომლებიც მონაწილეობენ კვანტური მექანიკის განვითარებაში. კვანტური მექანიკა იყოფა ორ კატეგორიად. პირველი არის არარელატივისტური სხეულების კვანტური მექანიკა. ეს ველი სწავლობს ნაწილაკების კვანტურ მექანიკას შედარებით მცირე სიჩქარით სინათლის სიჩქარესთან შედარებით. მეორე ფორმა არის რელატივისტური კვანტური მექანიკა, რომელიც სწავლობს ნაწილაკებს, რომლებიც მოძრაობენ სინათლის სიჩქარესთან თავსებადი სიჩქარით. ჰაიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპი ასევე არის ძალიან მნიშვნელოვანი თეორია კვანტური მექანიკის უკან. მასში ნათქვამია, რომ ნაწილაკების წრფივი იმპულსი და ამ ნაწილაკების პოზიცია იმავე მიმართულებით ერთდროულად ვერ გაიზომება 100% სიზუსტით.
რა განსხვავებაა კლასიკურ მექანიკასა და კვანტურ მექანიკას შორის?
• კვანტური მექანიკა გამოიყენება მიკროსკოპულ სხეულებზე, ხოლო კლასიკური მექანიკა გამოიყენება მხოლოდ მაკროსკოპულ სხეულებზე.
• კვანტური მექანიკა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაკროსკოპულ სხეულებზე, მაგრამ კლასიკური მექანიკა არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მიკროსკოპულ სისტემებზე.
• კლასიკური მექანიკა შეიძლება ჩაითვალოს კვანტური მექანიკის განსაკუთრებულ შემთხვევად.
• კლასიკური მექანიკა არის სრულად განვითარებული ველი, ხოლო კვანტური მექანიკა ჯერ კიდევ განვითარებადი ველია.
• კლასიკურ მექანიკაში, კვანტური ეფექტების უმეტესობა, როგორიცაა ენერგიის კვანტიზაცია, გაურკვევლობის პრინციპი, არ არის სასარგებლო.
