Квантова фізика

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Квантова фізика — розділ теоретичної фізики, в якому вивчаються квантово-механічні та квантово-польові системи і закони їх руху. Основні закони квантової фізики вивчаються в рамках квантової механіки і квантової теорії поля і застосовуються в інших розділах фізики. Всі сучасні космологічні теорії також спираються на квантову механіку, яка описує поведінку атомних і субатомних частинок.

Характерною величиною, яка визначає відмінність квантової системи від класичної, є стала Планка. Якщо характерна величина з розмірністю дії для фізичної системи порівняна зі сталою Планка, то така система є квантовою. Наприклад, у атомі момент кількості руху електронів має значення кратні сталій Планка, тому атом є суттєво квантовою системою. Однак, високозбуджені стани електронів у атомі, з великим значенням моменту кількості руху, можна описувати класично.

Історія[ред. | ред. код]

Квантова фізика та її основні теорії — квантова механіка, квантова теорія поля — були створені в першій половині XX століття науковцями, серед яких Макс Планк, Альберт Ейнштейн, Ервін Шредінгер, Луї де Бройль, Поль Дірак, Нільс Бор, Вольфганг Паулі, Вернер Гейзенберг, Макс Борн, Арнольд Зоммерфельд.

Підрозділи[ред. | ред. код]

Квантова фізика об'єднує кілька розділів фізики, в яких принципову роль відіграють явища на рівні мікросвіту, а й мають наслідки на рівні макросвіту. Сюди відносяться такі підрозділи:

Квантові системи[ред. | ред. код]

Реальні або модельні системи, що підкоряються законам квантової фізики, називають квантовими системами. Опис складних квантових систем часто будується на мові квазичастинок, особливо у фізиці конденсованого стану. До квантових систем відносяться, наприклад, електрон в атомі водню, вільні електрони або інші елементарні частинки, електрони в кристалі (квазічастинки — електрони і дірки), атоми в кристалі (квазічастинки коливань — фонони), взаємодіючі спини в ґратці (квазічастинки магнони).

Див. також[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

  • Bohr, N. (1927/1928). The quantum postulate and the recent development of atomic theory, Nature Supplement April 14 1928, 121: 580—590.
  • de Broglie, L. (1960). Non-Linear Wave Mechanics: a Causal Interpretation, translated by A.J. Knodel, J.C. Miller, Elsevier, Amsterdam.
  • ter Haar, D. (1967). The Old Quantum Theory, Pergamon Press, Oxford UK.
  • Preparata, G. (2002). An Introduction to a Realistic Quantum Physics, World Scientific, Singapore, ISBN 981-238-176-7.
  • Schrödinger, E. (1928). Wave mechanics, pp. 185—206 of Électrons et Photons: Rapports et Discussions du Cinquième Conseil de Physique, tenu à Bruxelles du 24 au 29 Octobre 1927, sous les Auspices de l'Institut International de Physique Solvay, Gauthier-Villars, Paris, pp. 185—186; translation at p. 447 of Bacciagaluppi, G., Valentini, A. (2009), Quantum Theory at the Crossroads: Reconsidering the 1927 Solvay Conference, Cambridge University Press, Cambridge UK, ISBN 978-0-521-81421-8.
  • Solvay Conference (1928). Électrons et Photons: Rapports et Discussions du Cinquième Conseil de Physique, tenu à Bruxelles du 24 au 29 Octobre 1927, sous les Auspices de l'Institut International de Physique Solvay, Gauthier-Villars, Paris. Parts of this basic source are translated by Bacciagaluppi, G., Valentini, A. (2009), Quantum Theory at the Crossroads: Reconsidering the 1927 Solvay Conference, Cambridge University Press, Cambridge UK, ISBN 978-0-521-81421-8.
  • van der Waerden, B.L., editor, (1967). Sources of Quantum Mechanics, North-Holland, Amsterdam.
  • Weinberg, S. (1995). The Quantum Theory of Fields, three volumes, Cambridge University Press, Cambridge UK.