ספרים ותוכניות שימושיים - יישומים מיוחדים בכל התחומים - 3
ספרים ותוכניות שימושיים - יישומים מיוחדים בכל התחומים - 3
ספרים ותוכניות שימושיים - יישומים מיוחדים בכל התחומים - 3
מידע מהיר נוסף לתוכן הדף הנוכחי
מכניקת הקוונטים עוסקת במערכות בגודל אטומי או תת אטומי; כגון חלקיקים, אטומים, אלקטרונים, פרוטונים וחלקיקים בסיסיים אחרים. חלק מהקשיים שנתקלו במכניקה הקלאסית בסוף המאה התשע עשרה, כמו בעיית קרינת הגוף השחור ויציבותם של אלקטרונים במסלולם, הובילו לחשיבה שכל צורות האנרגיה עוברות בצורה של קרנות מנותקות ובלתי ניתנות לחלוקה, הנקראות כמויות או "קוונטיות". מושג זה נוצר על ידי הפיזיקאי הגרמני מקס פלאנק בשנת 1900, ובאמצעותו סיפק אלברט איינשטיין הסבר לאפקט הפוטואלקטרי, ובו נמצא כי גלים אלקטרומגנטיים מתנהגים לעיתים באופן דומה להתנהגות החלקיקים. עקרונות מכניקת הקוונטים פותחו במהלך שנות העשרים של המאה הקודמת, על ידי קבוצה. נבדל מפיזיקאים. בשנת 1924, לואי דה ברוגלי הגיע להבנה כי עצמים יכולים גם להתנהג כגלים, המתבטאת בדואליות של הגל והחלקיק. על רקע זה הוצגו שתי נוסחאות מתמטיות שונות, כלומר: מכניקת הגלים שפותחה על ידי ארווין שרדינגר כוללת שימוש באובייקט מתמטי הנקרא פונקציית הגל, המתאר את ההסתברות של חלקיק בנקודה בחלל ואת מכניקת המטריצות שנוצרו על ידי ורנר הייזנברג ומקס בורן, המתארת חלקיקים כמטריצות המשתנות עם הזמן. למרות שהאחרון אינו מתייחס לפונקציית גל או מושגים דומים, הוא אכן תואם למשוואת שרדינגר. אחד העקרונות החשובים ביותר של מכניקת הקוונטים היה עקרון אי הוודאות שגיבש הייזנברג בשנת 1927, והוא קובע כי היכולת שלנו למדוד שני מאפיינים ספציפיים של חלקיק בו זמנית ברמת דיוק גבוהה מוגבלת. זה שם קץ לעקרון הדטרמיניזם המוחלט, המצביע על כך שניתן לחזות את מצבה של מערכת במדויק ממצבה הקודם, מכיוון שתופעות קוונטיות ניתנות להסבר באופן הסתברותי בלבד. זה הוביל לוויכוח מדעי גדול בקרב גדולי הפיזיקאים במאה העשרים, כולל אלברט איינשטיין, שהתנגד לפרשנות זו למרות תרומתו החשובה להקמת מכניקת הקוונטים.
מכניקת הקוונטים זכתה להצלחה רבה בהסבר על תופעות רבות כמו לייזרים ומוליכים למחצה, והיא הביאה ליישומים טכניים חשובים, שהם אבן הפינה של האלקטרוניקה המודרנית. חלק גדול מהבנת הדינמיקה והמבנה של החלקיקים, האופן שבו הם מתקשרים, והיווצרות קשרים כימיים תלויה בתפקוד הגל. . כימיה חישובית מסתמכת גם על תיאוריות קוונטיות בביצועיה המתמטיים כדי לנתח ולדמות תוצאות ניסויים כימיים. בביולוגיה מכניקת הקוונטים הצליחה להסביר את המנגנון שבו מתרחשת המרת אנרגיה במהלך פוטוסינתזה
בצמחים ובסוגים מסוימים של חיידקים, כמו גם בתהליך הראייה אצל בעלי חיים. החוקרים עובדים כיום על יישומים עתידיים רבים אחרים בתחום המידע.
מכניקת הקוונטים עוסקת במערכות בגודל אטומי או תת אטומי; כגון חלקיקים, אטומים, אלקטרונים, פרוטונים וחלקיקים בסיסיים אחרים. חלק מהקשיים שנתקלו במכניקה הקלאסית בסוף המאה התשע עשרה, כמו בעיית קרינת הגוף השחור ויציבותם של אלקטרונים במסלולם, הובילו לחשיבה שכל צורות האנרגיה עוברות בצורה של קרנות מנותקות ובלתי ניתנות לחלוקה, הנקראות כמויות או "קוונטיות". מושג זה נוצר על ידי הפיזיקאי הגרמני מקס פלאנק בשנת 1900, ובאמצעותו סיפק אלברט איינשטיין הסבר לאפקט הפוטואלקטרי, ובו נמצא כי גלים אלקטרומגנטיים מתנהגים לעיתים באופן דומה להתנהגות החלקיקים. עקרונות מכניקת הקוונטים פותחו במהלך שנות העשרים של המאה הקודמת, על ידי קבוצה. נבדל מפיזיקאים. בשנת 1924, לואי דה ברוגלי הגיע להבנה כי עצמים יכולים גם להתנהג כגלים, המתבטאת בדואליות של הגל והחלקיק. על רקע זה הוצגו שתי נוסחאות מתמטיות שונות, כלומר: מכניקת הגלים שפותחה על ידי ארווין שרדינגר כוללת שימוש באובייקט מתמטי הנקרא פונקציית הגל, המתאר את ההסתברות של חלקיק בנקודה בחלל ואת מכניקת המטריצות שנוצרו על ידי ורנר הייזנברג ומקס בורן, המתארת חלקיקים כמטריצות המשתנות עם הזמן. למרות שהאחרון אינו מתייחס לפונקציית גל או מושגים דומים, הוא אכן תואם למשוואת שרדינגר. אחד העקרונות החשובים ביותר של מכניקת הקוונטים היה עקרון אי הוודאות שגיבש הייזנברג בשנת 1927, והוא קובע כי היכולת שלנו למדוד שני מאפיינים ספציפיים של חלקיק בו זמנית ברמת דיוק גבוהה מוגבלת. זה שם קץ לעקרון הדטרמיניזם המוחלט, המצביע על כך שניתן לחזות את מצבה של מערכת במדויק ממצבה הקודם, מכיוון שתופעות קוונטיות ניתנות להסבר באופן הסתברותי בלבד. זה הוביל לוויכוח מדעי גדול בקרב גדולי הפיזיקאים במאה העשרים, כולל אלברט איינשטיין, שהתנגד לפרשנות זו למרות תרומתו החשובה להקמת מכניקת הקוונטים.
מכניקת הקוונטים זכתה להצלחה רבה בהסבר על תופעות רבות כמו לייזרים ומוליכים למחצה, והיא הביאה ליישומים טכניים חשובים, שהם אבן הפינה של האלקטרוניקה המודרנית. חלק גדול מהבנת הדינמיקה והמבנה של החלקיקים, האופן שבו הם מתקשרים, והיווצרות קשרים כימיים תלויה בתפקוד הגל. . כימיה חישובית מסתמכת גם על תיאוריות קוונטיות בביצועיה המתמטיים כדי לנתח ולדמות תוצאות ניסויים כימיים. בביולוגיה מכניקת הקוונטים הצליחה להסביר את המנגנון שבו מתרחשת המרת אנרגיה במהלך פוטוסינתזה
בצמחים ובסוגים מסוימים של חיידקים, כמו גם בתהליך הראייה אצל בעלי חיים. החוקרים עובדים כיום על יישומים עתידיים רבים אחרים בתחום המידע.
No comments:
Post a Comment