В 1803 Томас Юнг направив пучок світла на непрозору ширму з двома прорізами. Замість очікуваних двох смужок світла на проекційному екрані він побачив кілька смуг, начебто відбулася інтерференція (накладання) двох хвиль світла з кожного прорізу. Фактично саме в цей момент зародилася квантова фізика, вірніше питання її основи. У XX і XXI століттях було показано, що не лише світло, але будь-яка одиночна елементарна частка і навіть деякі молекули поводяться як хвиля, як кванти, ніби проходячи через обидві щілини одночасно. Однак якщо поставити біля щілин датчик, який визначає, що саме відбувається з часткою в цьому місці і через яку саме щілину вона все-таки проходить, то на проекційному екрані з'являються лише дві смуги, немов факт спостереження (непрямого впливу) руйнує хвильову функцію та об'єкт поводиться як матерія. ( відео)

Принцип невизначеності Гейзенберга - фундамент квантової фізики!

Завдяки відкриттю 1927 року тисячі вчених і студентів повторюють один і той же простий експеримент, пропускаючи лазерний промінь через щілину, що звужується. Логічно, видимий слід від лазера на проекційному екрані стає все вже й слідом за зменшенням зазору. Але в певний момент, коли щілина стає досить вузькою, пляма від лазера раптом починає ставати ширшою і ширшою, розтягуючись по екрану і тьмяніючи поки що щілина не зникне. Це очевидний доказ квінтесенції квантової фізики - принципу невизначеності Вернера Гейзенберга, видатного фізика-теоретика. Суть його в тому, що точніше ми визначаємо одну з парних характеристик квантової системи, тим паче невизначенішою стає друга характеристика. У даному випадкуЧим точніше ми визначаємо звужувальною щілиною координати фотонів лазера, тим невизначенішим стає імпульс цих фотонів. У макросвіті ми точно також можемо виміряти або точне місце розташування меча, взявши його в руки, або його напрям, але ніяк не одночасно, так як це суперечить і заважає один одному. ( , відео)

Квантова надпровідність та ефект Мейснера

У 1933 році Вальтер Мейснер виявив цікаве явище у квантовій фізиці: в охолодженому до мінімальних температур надпровіднику магнітне поле витісняється за його межі. Це явище отримало назву ефект Мейснера. Якщо звичайний магніт покласти на алюміній (або інший надпровідник), а потім його охолодити рідким азотом, то магніт злетить і зависне в повітрі, так як "бачитиме" витіснене з охолодженого алюмінію своє ж магнітне поле тієї ж полярності, а однакові сторони магнітів відштовхуються . ( , відео)

Квантова надплинність

У 1938 році Петро Капіца охолодив рідкий гелій до близької до нуля температури і виявив, що речовина зникла в'язкість. Це явище в квантовій фізиці отримало назву надплинність. Якщо охолоджений рідкий гелій налити на дно склянки, він все одно витіче з нього по стінках. Фактично, поки гелій достатньо охолоджений для нього немає меж, щоб розлитися, незалежно від форми та розміру ємності. Наприкінці XX і на початку XXI століть надплинність за певних умов була також виявлена ​​у водню та різних газів. ( , відео)

Квантовий тунелінг

У 1960 році Айвор Джайєвер проводив електричні досліди з надпровідниками, розділеними мікроскопічною плівкою оксиду алюмінію, що не проводить струм. З'ясувалося, що всупереч фізиці та логіці частина електронів все одно проходить через ізоляцію. Це підтвердило теорію можливості квантового тунельного ефекту. Він поширюється як на електрику, а й будь-які елементарні частинки, вони ж хвилі відповідно до квантової фізики. Вони можуть проходити перешкоди наскрізь, якщо ширина цих перешкод менша за довжину хвилі частинки. Чим перешкода вже, тим частіше частки проходять крізь них. ( , відео)

Квантова заплутаність та телепортація

У 1982 році фізик Ален Аспэ, майбутній лауреат Нобелівської премії, направив два одночасно створені фотони на різноспрямовані датчики визначення їх спина (поляризації). Виявилося, що вимір спина одного фотона миттєво впливає на положення спину другого фотона, який стає протилежним. Так було доведено можливість квантової заплутаності елементарних частинокта квантова телепортація. У 2008 році вченим вдалося виміряти стан квантово-заплутаних фотонів на відстані 144 кілометрів і взаємодія між ними все одно виявилася миттєвою, якби вони були в одному місці або не було простору. Вважається, що якщо такі квантово-заплутані фотони виявляться в протилежних ділянках всесвіту, то взаємодія між ними все одно буде миттєвою, хоча світло ця відстань долає за десятки мільярдів років. Цікаво, але згідно з Ейнштейном для фотонів часу, що летять зі швидкістю світла, теж немає. Чи це збіг? Так не думають фізики майбутнього! ( , відео)

Квантовий ефект Зенона та зупинка часу

1989 року група вчених під керівництвом Девіда Вайнленда спостерігала за швидкістю переходу іонів берилію між атомними рівнями. З'ясувалося, що сам факт виміру стану іонів уповільнював їхній перехід між станами. На початку XXI століття у подібному експерименті з атомами рубідії вдалося досягти 30-кратного уповільнення. Все це є підтвердженням квантового ефекту Зенона. Його сенс у тому, що сам факт виміру стану нестабільної частки у квантовій фізиці уповільнює швидкість її розпаду і теоретично може його повністю зупинити. ( , відео англ.)

Квантова гумка з відкладеним вибором

У 1999 році група вчених під керівництвом Марлана Скалі направляла фотони через дві щілини, за якими стояла призма, що конвертує кожен фотон, що виходить, у пару квантово-заплутаних фотонів і розділяючи їх на два напрямки. Перше надсилало фотони на основний детектор. Другий напрямок відправляла фотони на систему 50% відбивачів і детекторів. З'ясувалося, якщо фотон з другого напрямку досягав детектори, що визначають щілину, з якої він вилетів, то основний детектор фіксував його парний фотон як частинку. Якщо фотон з другого напряму досягав детектори не визначальні щілину, з якої він вилетів, то основний детектор фіксував його парний фотон як хвилю. Не тільки вимір одного фотона відбивався на його квантово-заплутаній парі, але й це відбувалося поза відстанню та часом, адже вторинна система детекторів фіксувала фотони пізніше за основне, начебто майбутнє визначало минуле. Вважається, що це найнеймовірніший експеримент у історії квантової фізики, а й у історії всієї науки, оскільки він підриває багато звичні основи світогляду. ( , відео англ.)

Квантова суперпозиція та кіт Шредінгера

У 2010 році Аарон О’Коннелл помістив невелику металеву пластину у непрозору вакуумну камеру, яку охолодив майже до абсолютного нуля. Потім він надав імпульс пластині, щоб вона вібрувала. Однак датчик положення показав, що пластина вібрувала і була спокійна одночасно, що відповідало теоретичної квантової фізики. Цим уперше було доведено принцип суперпозиції на макрооб'єктах. В ізольованих умовах, коли не відбувається взаємодії квантових систем, об'єкт може одночасно перебувати в необмеженій кількості будь-яких можливих положень, ніби він більше не був матеріальним. ( , відео)

Квантовий Чеширський кіт та фізика

У 2014 році Тобіас Денкмайр та його колеги розділили потік нейтронів на два пучки та провели серію складних вимірювань. З'ясувалося, що за певних обставин нейтрони можуть перебувати в одному пучку, а їх же магнітний моментв іншому пучку. Таким чином було підтверджено квантовий парадокс посмішки Чеширського кота, коли частки та їх властивості можуть перебувати на наше сприйняття у різних частинах простору, як посмішка окремо від кота до казки «Аліса в країні чудес». В черговий раз квантова фізика виявилася загадковішою та дивовижною за будь-яку казку! ( , відео англ.)

Дякую за читання! Тепер ви стали трохи розумнішими і від цього наш світ трохи посвітлішав. Поділіться посиланням на цю статтю з друзями і світ стане ще кращим!

Відповідно до визначення, Квантова фізика - розділ теоретичної фізики, в якому вивчаються квантово-механічні та квантово-польові системи та закони їх руху. Основні закони квантової фізики вивчаються в рамках квантової механіки та квантової теоріїполя та застосовуються в інших розділах фізики. Квантова фізика та її основні теорії - квантова механіка, квантова теорія поля - були створені в першій половині XX століття багатьма вченими, серед яких Макс Планк, Альберт Ейнштейн, Артур Комптон, Луї де Бройль, Нільс Бор, Ервін Шредінгер, Поль Дірак, Вольфга .Квантова фізика поєднує кілька розділів фізики, у яких важливу роль грають явища квантової механіки і квантової теорії поля, що виявляються лише на рівні мікросвіту, а й мають (що важливо) наслідки лише на рівні макросвіту.

Сюди відносяться:

квантова механіка;

квантова теорія поля - та її застосування: ядерна фізика, фізика елементарних частинок, фізика високих енергій;

квантова статистична фізика;

квантова теорія конденсованих середовищ;

квантова теорія твердого тіла;

квантова оптика.

Сам термін Квант (від латів. quantum - «скільки») - неподільна порція будь-якої величини у фізиці. В основі поняття лежить уявлення квантової механіки про те, що деякі фізичні величиниможуть набувати лише певні значення (кажуть, що фізична величина квантується). У деяких важливих окремих випадках ця величина або крок її зміни можуть бути тільки цілими кратними деякого фундаментального значення - і останнє називають квантом.

Кванти деяких полів мають спеціальні назви:

фотон – квант електромагнітного поля;

глюон - квант векторного (глюонного) поля у квантовій хромодинаміці (забезпечує сильну взаємодію);

гравітон – гіпотетичний квант гравітаційного поля;

фонон – квант коливального рухуатомів кристала.

Взагалі Квантування - процедура побудови чогось за допомогою дискретного набору величин, наприклад цілих чисел,

на відміну побудови з допомогою безперервного набору величин, наприклад, дійсних чисел.

У фізиці:

Квантування - побудова квантового варіанта деякої неквантової (класичної) теорії чи фізичної моделі

відповідно до фактів квантової фізики.

Фейнманівське квантування – квантування у термінах функціональних інтегралів.

Вторинне квантування – метод опису багаточасткових квантовомеханічних систем.

Квантування Дірака

Геометричне квантування

В інформатиці та електроніці:

Квантування - розбиття діапазону значень деякої величини кінцеве число інтервалів.

Шум квантування – помилки, що виникають при оцифровці аналогового сигналу.

У музиці:

Квантування нот – переміщення нот до найближчих ритмічних часток у секвенсорі.

Необхідно відзначити, що, незважаючи на низку певних успіхів в описі природи багатьох явищ і процесів, що протікають в навколишньому світі, на сьогоднішній день квантова фізика разом з усім комплексом піддисциплін, що входять до неї, не є цільною закінченою концепцією, і хоча спочатку передбачалося, що саме в рамках квантової фізики буде побудована єдина цільна, несуперечлива і яка пояснює всі відомі явища дисципліна, на сьогоднішній день вона такою не є, наприклад, кватова фізика не в змозі пояснити принципи і уявити працюючу модель гравітації, хоча ніхто не сумнівається в тому, що гравітація- один із фундаментальних базових законів всесвіту, і неможливість пояснити його з погляду квантових підходів говорить лише про те, що вони недосконалі, і не є закінченою та остаточною істиною в останній інстанції.

Більше того, всередині самої квантової фізики існують різні течії та напрямки, представники кожного з яких пропонують свої пояснення для феноменологічних експериментів, які не мають однозначного трактування. Усередині самої квантової фізики у вчених, що її представляють, немає єдиної думки і єдиного розуміння, найчастіше їх трактування і пояснення одних і тих же явищ навіть протилежні один одному. І читач повинен розуміти, що сама квантова фізика - лише проміжна концепція, сукупність її методів, підходів і алгоритмів, що складають її, і цілком може статися, що через деякий час буде розроблена набагато більш повна, досконала і несуперечлива концепція, з іншими підходами та іншими методами. Тим не менш, для читача напевно будуть цікаві основні явища, які є предметом вивчення квантової фізики, і які ж при об'єднанні моделей, що пояснюють їх, в єдину систему цілком можуть стати основою для абсолютно нової наукової парадигми. Отже, ось ці явища:

1. Корпускулярно-хвильовий дуалізм.

Спочатку передбачалося, що корпускулярно-хвильовий дуалізм властивий лише фотонів світла, які у одних випадках

поводяться як потік частинок, а в інших, як хвилі. Але багато експериментів квантової фізики показали, що це поведінка властиво як для фотонів, а й у будь-яких частинок, зокрема, складових фізично щільну матерію. Одним із самих відомих експериментіву цій галузі є експеримент із двома щілинами, коли на пластинку, в якій були два паралельні вузькі прорізи, прямував потік електронів, за пластиною знаходився непроникний для електронів екран, на якому можна було бачити, які саме з'являються на ньому картини від попадання електронів. І в одних випадках ця картина являла собою дві паралельні смужки, такі ж, як і два прорізи на пластині перед екраном, що характеризувало поведінку пучка електронів, як потоку маленьких кульок, але в інших випадках на екрані формувалася картина, характерна при інтерференції хвиль (Більшість паралельних смуг, з найбільш товстою в центрі, і більш тонким по краях). При спробі досліджувати процес більш детально з'ясувалося, що один електрон може пройти тільки через одну щілину, так і через дві щілини одночасно, що цілком виключено в тому випадку, якщо електрон був би тільки твердою частинкою. Насправді, нині вже існує точка зору, хоч і не доведена, але мабуть дуже близька до істини, яка має колосальне значення з погляду світорозуміння, що електрон насправді не є ні хвилею, ні частинкою, а є переплетенням первинних енергій, або матерій, скручених між собою і циркулюючих по певній орбіті, і деяких випадках демонструють властивості хвилі. а в деяких-властивості частки.

Багато обивателів дуже погано розуміють, а що ж така електронна хмара, що оточує атом, про яку розповідалося ще в

школі, ну що це таке, хмара електронів, тобто їх там дуже багато, цих електронів, ні, не так, хмара і є один і той же електрон,

просто він як би розмазаний по орбіті, як крапля, і при спробі визначити його точне розташування завжди доводиться використовувати

Імовірнісні підходи, оскільки, хоча було проведено величезну кількість експериментів, ніколи не вдавалося точно встановити, а де на орбіті знаходиться електрон у заданий момент часу, можна визначити це тільки з певною ймовірністю. І це все з тієї ж причини, що електрон не тверда частка, і зображати його, як у шкільних підручниках, як тверда кулька, що кружляє на орбіті, в корені невірно і формує у дітей помилкове уявлення про те, як насправді відбуваються в природі процеси на мікрорівні, скрізь навколо нас, у тому числі й у нас самих.

2. Взаємозв'язок спостережуваного та спостерігача, вплив спостерігача на спостережуване.

У тих же експериментах з пластиною з двома щілинами і екраном, і в подібних до них, було несподівано встановлено, що поведінка електронів як хвилі і як частинки перебувала у цілком вимірній залежності від того, був у досвіді безпосередній учений-спостерігач чи ні, і якщо був присутній, які очікування в нього були від результатів експерименту!

Коли вчений, що спостерігав, очікував, що електрони поводитимуться як частинки, вони і поводилися як частинки, але коли його місце займав учений, який очікував поведінки як хвиль, електрони поводилися як потік хвиль! Очікування спостерігача безпосередньо впливає результат експерименту, хоча й у всіх випадках, але у цілком вимірному відсотку експериментів! Важливо, дуже важливо розуміти, що експеримент і сам спостерігач не є чимось відокремленим один від одного, але є частиною однієї єдиної системи, неважливо, які стінки б при цьому між ними не стояли. Надзвичайно важливо усвідомлювати, що весь процес нашого життя є безперервним і безперервним спостереженням,

за іншими людьми, явищами та об'єктами, і самим собою. І хоча очікування не завжди точно визначає результат дії,

Крім цього, є ще й багато інших факторів, проте вплив цього дуже відчутно.

Давайте пригадаємо, скільки разів у нашому житті бували ситуації, коли людина робить якусь справу, до неї підходить інша і починає за нею уважно спостерігати, і в цей момент ця людина або робить помилку, або якусь мимовільну дію. І багатьом знайоме це невловиме відчуття, коли ти робиш якусь дію, за тобою починають уважно спостерігати, і в результаті в тебе перестає виходити робити це, хоча до появи спостерігача ти робив його цілком успішно.

А тепер згадаємо, що більшість людей виховані і вирощені, як у школах, так і в інститутах, що все навколо, і фізично щільна матерія, і всі предмети, і ми самі складаємося з атомів, а атоми складаються з ядер і обертаються навколо них електронів, а ядра - це протони та нейтрони, і все це такі ось тверді кульки, які з'єднані між собою різними типами хімічних зв'язківі саме типи цих зв'язків визначають характер і властивості речовини. А про можливу поведінку частинок з погляду хвиль, а значить, і всіх предметів, з яких ці частинки складаються, і нас самих,

ніхто не каже! Більшість цього не знає, у це не вірить і не користується цим! Тобто очікує від навколишніх предметів поведінки як сукупності твердих частинок. Ну вони себе й поводять, як набір частинок у різних комбінаціях. Поведінка предмета з фізично щільної матерії, як потоку хвиль, не чекає майже ніхто, це здається неможливим здоровому глузду, хоча ніяких фундаментальних перешкод цьому немає, а все тому, що в людей з дитинства закладають невірні та помилкові моделі та розуміння навколишнього світу, в результаті Коли людина виростає, він і не користується цими можливостями, він навіть не знає, що вони є. А як можна користуватись тим, чого ти не знаєш. І оскільки таких невіруючих і незнаючих людей на планеті мільярди, то цілком можливо, що сукупність суспільної свідомостівсіх людей землі, як таке середнє по лікарні, визначає як заданий за умовчанням пристрій світу навколо як набору частинок, будівельних блоків, і нічого більше (адже за однією з моделей все людство є величезною сукупністю спостерігачів).

3. Квантова нелокальність та квантова зчепленість.

Одним із наріжних і визначальних понять квантової фізики є квантова нелокальність і безпосередньо пов'язана з нею квантова зчепленість, або квантова заплутаність, що загалом одне й те саме. Яскравими прикладами квантової зчепленості є, наприклад, експерименти, проведені Альоном Аспектом, у яких проводилася поляризація фотонів, випромінюваних одним і тим самим джерелом, та прийнятих двома різними приймачами. І виходило так, що якщо змінити поляризацію (орієнтацію спина) одного фотона, одночасно з цим змінюється і поляризація другого фотона, і навпаки, причому ця зміна відбувається миттєво, незалежно від відстані, на якій ці фотони знаходяться один від одного. Виглядає це так, ніби два фотони, випромінювані одним джерелом, пов'язані між собою, хоча ніякого явного просторового зв'язку між ними немає, і зміна параметрів одного фотона миттєво призводить до зміни параметрів іншого фотона. Важливо розуміти, що явище квантової зчепленості, або заплутаності, справедливе не лише для мікро, а й для макрорівня.

Одним із перших наочних експериментів у цій галузі був експеримент російських (тоді ще радянських) фізиків-торсіонників.

Схема експерименту була така: брали шматок звичайного бурого вугілля, що видобувається в шахтах для спалення в котельнях, і розпилювали його на 2 частини. Оскільки з вугіллям людство знайоме вже дуже давно, то він є дуже добре вивченим об'єктом, і з точки зору його фізичних та хімічних властивостей, молекулярних зв'язків, тепла, що виділяється при згорянні на одиницю об'єму тощо. Так ось, один шматок цього вугілля залишився в лабораторії, другий шматок вугілля відвезли до лабораторії у Кракові. Кожен з цих шматків у свою чергу був розрізаний на 2 однакові частини, разом вийшло - 2 однакових шматка одного і того ж вугілля було в Києві, і 2 однакових шматка - у Кракові. Потім взяли по одному шматку у Києві та Кракові, і одночасно обидва їх спалили, і виміряли кількість тепла, що виділяється при згорянні. Воно, як і слід очікувати, виявилося приблизно однаковим. Потім торсіонним генератором був опромінений шматок вугілля в Києві (той, який був у Кракові, нічим не опромінювався), і знову обидва ці шматки спалили. І цього разу обидва ці шматки дали ефект приблизно на 15% більше тепла при спалюванні, ніж при спаленні перших двох шматків. Збільшення тепловиділення при згорянні вугілля в Києві було зрозумілим, адже на нього вплинули випромінюванням, внаслідок чого його фізична структура змінилася, що й викликало обчислення тепловиділення при спалюванні приблизно на 15%. Але той шматок, який знаходився в Кракові, теж збільшив тепловиділення на 15%, хоча його нічим не опромінювали! Цей шматок вугілля теж змінив свої Фізичні властивостіхоча опромінювали не його, а інший шматок (з яким вони колись були частиною одного цілого, що є принципово важливим моментом для розуміння суті), і відстань у 2000 км між цими шматками зовсім не була перешкодою, зміни структури в обох шматків вугілля відбувалися миттєво, що було встановлено при багаторазовому повторенні експерименту. Але треба розуміти, що цей процес абсолютно необов'язково справедливий тільки для вугілля, можна використовувати будь-який інший матеріал, і ефект, цілком очікувано, буде таким самим!

Тобто квантова зчепленість і квантова нелокальність справедлива і на макроскопічному світі, а не тільки в мікросвіті елементарних частинок - загалом це цілком справедливо, адже всі макрооб'єкти і складаються з цих елементарних частинок!

Заради справедливості варто зауважити, що фізики-торсіонники вважали багато квантових явищ проявом торсіонних полів, а деякі квантові фізики, навпаки, вважали торсіонні поля приватним випадком прояву квантових ефектів. Що взагалі-то не дивно, адже і ті, й інші вивчають і досліджують один і той же світ навколо, з одними й тими ж універсальними законами, що на мікро, що на макрорівні,

і нехай використовують при поясненні явищ різні підходи та різну термінологію, суть однаково одна.

А чи справедливе це явище тільки для неживих об'єктів, як справи з живими організмами, чи можливе там виявлення схожих ефектів?

З'ясувалося, що так, і одним із доведених це був американський доктор Клів Бакстер. Спочатку цей учений спеціалізувався на випробуваннях поліграфа, тобто приладу, детектора брехні, який застосовувався для допиту в лабораторіях ЦРУ. Було проведено цілу низку успішних експериментів з реєстрації та встановлення у допитуваних різних емоційних станівв залежності від показань поліграфа, та розроблені ефективні методикиі сьогодні використовуються для допитів за допомогою детектора брехні. Згодом інтереси лікаря розширилися, і він почав експерименти з рослинами та тваринами. Серед ряду дуже цікавих результатів слід виділити один, що має пряме відношення до квантової зчепленості та квантової нелокальності, а саме наступний – у учасника експерименту брали на пробу живі клітини з рота та поміщали їх у пробірку (відомо, що взяті на пробу клітини

людину живуть ще протягом кількох годин), цю пробірку підключали до поліграфа. Потім людина, у якої брали цю пробу, виїжджала за кілька десятків або навіть сотень кілометрів, і відчувала там різноманітні стресові ситуації. За роки досліджень Клів Бакстер добре вивчив, які саме свідчення поліграфа відповідали певним. стресовим станамлюдини. Вівся суворий протокол, де чітко реєструвався час потрапляння у стресові ситуації, і також вівся протокол реєстрації показань поліграфа, підключеного до пробірки з поки що живими клітинами. синхронність між входженням людини в стресову ситуаціюі майже одночасною реакцією клітин у вигляді відповідних графіків поліграфа! психічного станулюдини практично негайно відбивалося реакції клітин у пробірці.

Результат повторювався багато разів, були спроби встановити свинцеві екрани з метою ізолювати пробірку з поліграфом, але це не допомагало.

однаково навіть за свинцевим екраном відбувалася майже синхронна реєстрація зміни станів.

Тобто квантова зчепленість і квантова нелокальність справедлива і для неживої, і для живої природи, більш того, це цілком природне природне явище, що відбувається всюди навколо нас! Думаю, багатьох читачів цікавить, і навіть більш ніж, а чи можливі подорожі не лише у просторі, а й у часі, можливо, існують якісь експерименти, що підтверджують це, і, ймовірно, тут може допомогти квантова зчепленість та квантова нелокальність? Виявилось, що такі експерименти є! Один із них був проведений відомим радянським астрофізиком Миколою Олександровичем Козирєвим, і полягав він у наступному. Всім відомо, що те становище зірки, які ми бачимо на небі, не є істинним за ті тисячі років, що світло летить від зірки до нас, сама вона за цей час вже змістилася, на цілком вимірну відстань. Знаючи розрахункову траєкторію зірки, можна припустити, де вона повинна перебувати зараз, і більше того, можна розрахувати, де вона повинна перебувати в майбутньому в наступний момент часу (через тимчасовий період, рівний томучасу, яке потрібно світла, щоб долетіти від нас до цієї зірки), якщо апроксимувати траєкторію її руху. І за допомогою телескопа особливої ​​конструкції (дзеркального телескопа) було підтверджено, що не тільки існує тип сигналів

що розповсюджується по всесвіту практично миттєво, незалежно від відстані в тисячі світлових років (по суті, "розмазується" в просторі, як електрон по орбіті), але і можливо реєструвати сигнал з майбутнього положення зірки, тобто того положення, в якому її ще немає, вона там ще буде дуже нескоро! Причому саме у цій розрахунковій точці траєкторії. Тут мимоволі виникає припущення, що, подібно до електрона, "розмазаного" по орбіті, і є по суті квантово-нелокальним об'єктом, зірка, що обертається навколо центру галактики, як електрон навколо ядра атома, також має деякі схожі властивості. І також, цей експеримент доводить можливість передачі сигналів у просторі, а й у часі. Цей експеримент досить активно дискредитується у засобах масової інформації,

з приписуванням йому міфічних та містичних властивостей, але слід зазначити, що він був повторений також вже після смерті Козирєва на двох різних лабораторних базах, двома незалежними групами вчених, однією в Новосибірську (під керівництвом академіка Лаврентьєва), а другою в Україні, дослідницькою групою Кукоча , причому на різних зірках, і скрізь були отримані ті самі результати, що підтверджують дослідження Козирєва! Заради справедливості, слід зазначити, що і в електротехніці, і в радіотехніці відомі випадки, коли за певних умов сигнал виявляється прийнятим приймачем за кілька миттєвостей до того, як був випромінюваний джерелом. Цей факт, як правило, ігнорувався і приймався за помилку, і на жаль, часто, схоже, у вчених просто не вистачало духу назвати чорне чорним, а біле білим лише тому, що це нібито неможливо і цього не може бути.

А чи були проведені якісь схожі експерименти, які б підтверджували цей висновок? виявляється, були доктором медичних наук,академіком Влаїлем Петровичем Казначеєвим. Було проведено навчання операторів, один із яких перебував у Новосибірську, а другий-на півночі, на Діксоні. Була розроблена система символів, добре вивчена та засвоєна обома операторами. У зазначений час за допомогою дзеркал Козирєва здійснювалася передача сигналу одним оператором до іншого, причому заздалегідь стороні, що приймає, не було відомо, який саме із символів буде відправлений. Вівся суворий протокол, у якому реєструвався час відправлення та прийому символів. І після звірки протоколів виявлялося, що деякі символи були прийняті майже одночасно з відправленням, деякі були прийняті із запізненням, що начебто можливо і цілком природно, але деякі символи були прийняті оператором ДО того, як були відправлені! Тобто по суті були відправлені з майбутнього в минуле. Дані експерименти досі не мають строго офіційного наукового поясненняале очевидно, що мають одну і ту ж природу. Можна на їх підставі з достатньою мірою точності припустити, що квантова зчепленість і квантова нелокальність не просто можлива, а й існує не тільки в просторі, а й у часі!

WikiHow працює за принципом вікі, а це означає, що багато наших статей написано кількома авторами. При створенні цієї статті над її редагуванням та покращенням працювало, у тому числі анонімно, 11 осіб(а).

Квантова фізика (вона ж квантова теорія або квантова механіка) – це окремий напрямок фізики, який займається описом поведінки та взаємодії матерії та енергії на рівні елементарних частинок, фотонів та деяких матеріалів за дуже низьких температур. Квантове поле визначається як "дія" (або в деяких випадках кутовий момент) частки, що за розміром знаходиться в межах величини крихітної фізичної константи, Яка називається постійною Планка.

Кроки

постійна Планка

Почніть з вивчення фізичного поняття постійної планки.У квантовій механіці, постійна Планка – це квант дії, що позначається як h. Аналогічно, для елементарних частинок, що взаємодіють, квант моменту імпульсу- це наведена постійна Планка (постійна Планка поділена на 2 π) позначається як ħ і називається "h з межею". Значення постійної Планки надзвичайно мало, вона поєднує ті моменти імпульсу та позначення дій, що мають більш загальну математичну концепцію. Назва квантова механікамає на увазі, що деякі фізичні величини, подібні до моменту імпульсу можуть змінюватися тільки дискретно, а не безперервним ( див.аналоговим) способом.

• Наприклад, момент імпульсу електрона, прив'язаного до атома або молекули, квантується і може приймати тільки значення кратні наведеній постійної планці. Це квантування підвищує орбіталь електрона на серію цілого первинного квантового числа. На відміну від цього момент імпульсу незв'язаних електронів, що знаходяться поруч, не квантується. Постійна Планка також застосовується в квантовій теорії світла, де квантом світла є фотон, і матерія взаємодіє з енергією за допомогою переходу електронів між атомами або квантового стрибка пов'язаного електрона.
• Одиниці постійної планки також можна розглядати як час моменту енергії. Наприклад, у предметній області фізики елементарних частинок, віртуальні частинки представлені, як маса частинок, які спонтанно виникають з вакууму на дуже малій ділянці і відіграють роль їх взаємодії. Межа життя цих віртуальних частинок – це енергія (маса) кожної частки. Квантова механіка має велику предметну область, але в кожній її математичній частині присутня постійна Планка.

1. Дізнайтеся про важкі частинки.Тяжкі частинки проходять від класичного до квантового енергетичного переходу. Навіть якщо вільний електрон, який володіє деякими квантовими властивостями (таким як обертання), як незв'язаний електрон, наближається до атома і сповільнюється (можливо, через випромінювання ним фотонів), він переходить від класичної до квантової поведінки, тому що його енергія опускається нижче енергії іонізації. Електрон пов'язується з атомом та її момент імпульсу стосовно атомному ядру обмежується тим квантовим значенням орбіталі, що він може зайняти. Цей перехід раптовий. Його можна порівняти з механічною системою, яка змінює свій стан від нестабільного до стабільного, або її поведінка змінюється з простого на хаотичне, або можна навіть порівняти з ракетним кораблем, який сповільнюється і йде нижче швидкості відриву, і займає орбіту навколо якоїсь зірки або іншого небесного об'єкту. На відміну від них, фотони (які невагомі) такий перехід не здійснюють: вони просто перетинають простір без змін доти, доки взаємодіють з іншими частинками і зникають. Якщо ви подивіться в нічне небо, фотони від деяких зірок без змін пролітають довгі світлові роки, потім взаємодіють з електроном у молекулі вашої сітківки, випромінюючи свою енергію, а потім зникаючи.

Класична фізика, що існувала до винаходу квантової механіки, описує природу у звичайному (макроскопічному) масштабі. Більшість теорій у класичній фізиці можна вивести як наближення, що діє у звичних для нас масштабах. Квантова фізика (вона і квантова механіка) відрізняється від класичної науки тим, що енергія, імпульс, кутовий момент та інші величини пов'язаної системи обмежені дискретними значеннями (квантуванням). Об'єкти мають особливі властивості як у вигляді частинок, і у вигляді хвиль (дуальність хвильових частинок). Також у цій науці є межі точності, з якою можна виміряти величини (принцип невизначеності).

Можна сказати, що після виникнення квантової фізики в точних науках відбулася своєрідна революція, що дозволила заново переглянути та проаналізувати всі старі закони, які раніше вважалися непорушними істинами. Добре це чи погано? Мабуть, добре, адже справжня наука ніколи не мусить стояти на місці.

Однак "квантова революція" стала своєрідним ударом для фізиків старої школи, яким довелося змиритися з тим, що те, у що вони вірили раніше, виявилося лише набором помилкових та архаїчних теорій, які потребують термінового перегляду та адаптації до нової реальності. Більшість фізиків із захопленням прийняли ці нові уявлення про добре знайому науку, внісши свій внесок у її вивчення, розвиток та втілення в життя. Сьогодні квантова фізика задає динаміку всій науці загалом. Передові експериментальні проекти (на зразок Великого адронного колайдера) виникли саме завдяки ній.

Відкриття

Що можна сказати про основи квантової фізики? Вона поступово виникала з різних теорій, покликаних пояснити явища, які не могли бути узгоджені з класичною фізикою, наприклад, рішення Макса Планка у 1900 році та його підхід до проблеми випромінювання багатьох наукових проблем, а також відповідність між енергією та частотою у статті 1905 Альберта Ейнштейна, в якій пояснювалися фотоелектричні ефекти. Рання теорія квантової фізики була ґрунтовно перероблена в середині 1920-х років Вернером Гейзенбергом, Максом Борном та іншими. Сучасна теоріясформульована у різних спеціально розроблених математичних концепціях. В одній з них арифметична функція (або хвильова функція) дає нам вичерпну інформацію про амплітуд ймовірності розташування імпульсу.

Наукове дослідженняхвильової сутності світла почалося понад 200 років тому, коли великі та визнані вчені того часу запропонували, розробили та довели теорію світла на основі своїх власних експериментальних спостережень. Вони назвали її хвильовою.

В 1803 відомий англійський вчений Томас Янг провів свій знаменитий подвійний експеримент, в результаті якого написав прославлену роботу «Про природу світла і кольору», що зіграла величезну роль у формуванні сучасних уявлень про ці знайомі нам всім явища. Цей експеримент зіграв найважливішу роль загальному визнанні цієї теорії.

Подібні досліди часто описуються у різних книгах, наприклад, "Основи квантової фізики для чайників". Сучасні експерименти з розгоном елементарних частинок, наприклад, пошук бозона Хіггса у Великому адронному колайдері (скорочено ВАК) проводиться якраз для того, щоб знайти практичне підтвердження багатьох суто теоретичних квантових теорій.

Історія

У 1838 році Майкл Фарадей на радість усьому світу відкрив катодні промені. Слідом за цими гучними дослідженнями була заява про проблему випромінювання, так званого, "чорного тіла" (1859 рік), зроблену Густавом Кірхгофом, а також знамените припущення Людвіга Больцмана про те, що енергетичні стани будь-якої фізичної системи можуть бути ще й дискретними (1877 рік). ). Вже потім виникла квантова гіпотеза, розроблена Максом Планком (1900 рік). Вона вважається однією з основ квантової фізики. Смілива про те, що енергія може як випромінюватись, так і поглинатися в дискретних «квантах» (або енергетичних пакетах), точно відповідає закономірностям випромінювання чорного тіла, що спостерігаються.

Великий внесок у квантову фізику зробив відомий усьому світу Альберт Ейнштейн. Під враженням від квантових теорій, він розробив свою. Загальну теоріювідносності – так вона називається. Відкриття у квантовій фізиці вплинули і на розробку спеціальної теоріївідносності. Багато вчених у першій половині минулого століття почали займатися цією наукою з подачі Ейнштейна. Вона на той час була передовою, всім подобалася, всі нею цікавилися. Не дивно, адже вона закривала стільки "дір" у класичній фізичній науці (щоправда, нові теж створювала), пропонувала наукове обґрунтування подорожей у часі, телекінезу, телепатії та паралельних світів.

Роль спостерігача

Будь-яка подія чи стан залежить безпосередньо від спостерігача. Зазвичай, саме так основи квантової фізики коротко пояснюються людям, далеким від точних наук. Однак насправді все набагато складніше.

Це чудово узгоджується з багатьма окультними та релігійними традиціями, які споконвіку наполягали на можливості людей впливати на навколишні події. До певної міри це ще й ґрунт для наукового пояснення екстрасенсорики, адже тепер твердження про те, що людина (спостерігач) здатна впливати силою думки на фізичні події, не здається абсурдною.

Кожен власний стан події або об'єкта, що спостерігається, відповідає власному вектору спостерігача. Якщо спектр оператора (спостерігача) дискретний, об'єкт, що спостерігається, може досягати тільки дискретних власних значень. Тобто об'єкт спостереження, як і його характеристики, повністю визначається цим самим оператором.

На відміну від загальноприйнятої класичної механіки (або фізики), тут не можна робити одночасні передбачення пов'язаних змінних, таких як положення та імпульс. Наприклад, електрони можуть (з певною ймовірністю) розташовуватися приблизно в певній області простору, але їх математично точне положення насправді невідоме.

Контури постійної щільності ймовірності, які часто називають «хмарами», можуть бути проведені навколо ядра атома, щоб концептуалізувати, де електрон може бути розташований з найбільшою ймовірністю. Принцип невизначеності Гейзенберга доводить нездатність точно виявити місцезнаходження частки з урахуванням її поєднаного імпульсу. Деякі моделі в цій теорії мають суто абстрактний обчислювальний характер і не припускають прикладного значення. Втім, часто їх використовують для обчислення складних взаємодій на рівні та інших тонких матерій. Крім того, цей розділ фізики дозволив вченим припустити можливість реального існування багатьох світів. Можливо, незабаром ми зможемо їх побачити.

Хвильові функції

Закони квантової фізики дуже об'ємні та різноманітні. Вони перетинаються з уявленням про хвильові функції. Деякі особливі створюють розкид ймовірностей, який за своєю суттю є постійним або незалежним від часу, наприклад, коли в стаціонарному положенні енергії час зникає по відношенню до хвильової функції. Це один із ефектів квантової фізики, який є для неї основним. Цікавий факт у тому, що феномен часу був кардинально переглянутий у цій незвичайній науці.

Теорія обурень

Проте є кілька надійних способів розробки рішень, необхідні роботи з формулами і теоріями в квантової фізики. В одному з таких методів, широко відомому як "теорія збурень", використовується аналітичний результатдля елементарної квантово-механічної моделі Вона була створена, щоб досягти результатів від експериментів для розробки ще складнішої моделі, яка пов'язана з більш простою моделлю. Ось така рекурсія виходить.

Цей підхід особливо важливий у теорії квантового хаосу, яка надзвичайно популярна для трактування різних подій у мікроскопічній реальності.

Правила та закони

Правила квантової механіки є фундаментальними. Вони стверджують, що простір розгортання системи абсолютно фундаментальний (воно має скалярний твір). Ще одне твердження полягає в тому, що ефекти, що спостерігаються цією системою, є в той же час і своєрідними операторами, що впливають на вектори в цьому самому середовищі. При цьому вони не говорять нам, який гільбертовий простір або які оператори існують зараз. Їх можна підібрати відповідним чином, щоб отримати кількісний опис квантової системи.

Значення та вплив

З моменту виникнення цієї незвичайної науки багато антиінтуїтивних аспектів і результатів вивчення квантової механіки спровокували гучні філософські дебати і багато інтерпретації. Навіть фундаментальні питання, такі як правила на тему обчислення різних амплітуд і розподілу ймовірностей, заслуговують на повагу з боку суспільства і багатьох провідних учених.

Наприклад, одного разу з сумом помітив, що він зовсім не впевнений у тому, що хтось із вчених взагалі розуміє квантову механіку. Згідно Стівена Вайнберга, на даний момент немає тієї інтерпретації квантової механіки, яка б усіх влаштовувала. Це говорить про те, що вчені створили "монстра", повністю зрозуміти та пояснити існування якого вони самі не в змозі. Однак це ніяк не шкодить актуальності та популярності цієї науки, а приваблює до неї молодих фахівців, які бажають вирішувати справді складні та незрозумілі завдання.

Крім того, квантова механіка змусила повністю переглянути об'єктивні фізичні закони Всесвіту, що не може не тішити.

Копенгагенська інтерпретація

Відповідно до цієї інтерпретації, стандартне визначення причинності, відоме нам із класичної фізики, більше не потрібне. Згідно з квантовими теоріями, причинності у звичному для нас розумінні не існує взагалі. всі фізичні явищау них пояснюються з погляду взаємодії найдрібніших елементарних частинок на субатомному рівні. Ця область, незважаючи на неймовірність, надзвичайно перспективна.

Квантова психологія

Що можна сказати про взаємозв'язок квантової фізики та свідомості людини? Про це чудово написано у книзі, написаній Робертом Антоном Вілсоном у 1990 році, яка називається "Квантова психологія".

Згідно з теорією, викладеною в книзі, всі процеси, що відбуваються в нашому мозку, обумовлені законами, описаними в цій статті. Тобто, це своєрідна спроба адаптувати теорію квантової фізики під психологію. Ця теорія вважається паранауковою і не визнається академічною спільнотою.

Книга Вілсона примітна тим, що він наводить в ній набір різних технік і практик, які в тій чи іншій мірі доводять його гіпотезу. Так чи інакше, але читач повинен самостійно вирішити, чи вірить він чи ні спроможність подібних спроб застосувати математичні та фізичні моделі до гуманітарних наук.

Деякі сприйняли книгу Вілсона як спробу виправдати містичне мислення та прив'язати його до науково доведених новомодних фізичних формулювань. Ця вельми нетривіальна і яскрава праця залишається затребуваною вже понад 100 років. Книгу видають, перекладають та читають у всьому світі. Хто знає, можливо, з розвитком квантової механіки зміниться і ставлення наукової спільноти до квантової психології.

Висновок

Завдяки цій чудовій теорії, яка незабаром стала окремою наукою, ми отримали можливість дослідити навколишню реальність на рівні субатомних частинок. Це найдрібніший рівень із усіх можливих, абсолютно недоступний нашому сприйняттю. Що фізики раніше знали про наш світ, потребує термінового перегляду. Із цим згодні абсолютно всі. Стало очевидно, різні частки можуть взаємодіяти друг з одним на зовсім немислимих відстанях, які ми можемо вимірювати лише шляхом складних математичних формул.

Крім того, квантова механіка (і квантова фізика) довела можливість існування безлічі паралельних реальностей, подорожей у часі та інших речей, які протягом усієї історії вважалися лише долею наукової фантастики. Це, безсумнівно, величезний внесок у науку, а й у майбутнє людства.

Для любителів наукової картинисвіту ця наука може бути як другом, так і ворогом. Справа в тому, що квантова теорія відкриває широкі можливості для різних спекуляцій на паранаукову тему, як це вже було показано на прикладі однієї з альтернативних психологічних теорій. Деякі сучасні окультисти, езотерики та прихильники альтернативних релігійно-духовних течій (найчастіше - психокультів) звертаються до теоретичних побудов цієї науки для того, щоб обґрунтувати раціональність та істинність своїх містичних теорій, вірувань та практик.

Це безпрецедентний випадок, коли прості домисли теоретиків і абстрактні математичні формули призвели до справжньої наукової революції і створили нову науку, що перекреслила все, що було відомо раніше. Певною мірою квантова фізика спростувала закони арістотелівської логіки, оскільки показала, що при виборі "або" є ще один (а, можливо, кілька) альтернативний варіант.

29.10.2016

Незважаючи на звучність та загадковість сьогоднішньої теми, ми постараємося розповісти, що вивчає квантова фізика, простими словами , які розділи квантової фізики мають місце і навіщо потрібна квантова фізика в принципі.

Пропонований нижче матеріал доступний розуміння будь - якому .

Перш ніж говорити про те, що вивчає квантова фізика, буде доречно згадати, з чого все починалося.

До середині XIXстоліття людство впритул зайнялося вивченням проблем, вирішити які з допомогою залучення апарату класичної фізики було неможливо.

Ряд явищ здавалися «дивними». Окремі питання взагалі не знаходили відповіді.

У 1850-ті роки Вільям Гамільтон, вважаючи, що класична механікане здатна точно описати рух світлових променів, пропонує власну теорію, що увійшла в історію науки під назвою формалізм Гамільтона-Якобі, в основі якої лежав постулат хвильової теорії світла.

У 1885 р., посперечавшись із приятелем, швейцарський і фізик Йоган Бальмер вивів емпірично формулу, яка дозволяла розрахувати довжини хвиль спектральних ліній з дуже високою точністю.

Пояснити причини виявлених закономірностей Бальмер тоді не зміг.

У 1895 р. Вільгельм Рентген при дослідженні катодних променів відкрив випромінювання, назване ним X-променями (згодом перейменованими в промені), що характеризувалося потужним проникаючим характером.

Ще через рік – у 1896 році – Анрі Беккерель, вивчаючи солі урану, відкрив мимовільне випромінювання з аналогічними властивостями. Нове явище було названо радіоактивністю.

У 1899 році було доведено хвильову природу рентгенівських променів.

Фото 1. Родоначальники квантової фізики Макс Планк, Ервін Шредінгер, Нільс Бор

1901 рік ознаменувався появою першої планетарної моделі атома, запропонованої Жаном Перреном. На жаль, вчений сам відмовився від цієї теорії, не знайшовши їй підтвердження з позицій теорії електродинаміки.

Через два роки вчений із Японії Хантаро Нагаока запропонував чергову планетарну модель атома, в центрі якого мала бути позитивно заряджена частка, навколо якої по орбітах оберталися б електрони.

Ця теорія, проте, не враховувала випромінювання, що випускається електронами, тому не могла, наприклад, пояснити теорію спектральних ліній.

Розмірковуючи над будовою атома, в 1904 Джозеф Томсон вперше інтерпретував поняття валентності з фізичної точки зору.

Роком народження квантової фізики, мабуть, можна визнати 1900-й, пов'язуючи з ним виступ Макса Планка на засіданні Німецького фізичного.

Саме Планк запропонував теорію, що об'єднала безліч досі розрізнених. фізичних понять, формул і теорій, включаючи постійну Больцмана, що ув'язує енергію і температуру, число Авогадро, закон усунення Вина, заряд електрона, закон випромінювання -Больцмана…

Їм же узвичаєно поняття кванта дії (друга – після постійної Больцмана – фундаментальна постійна).

Подальший розвиток квантової фізики безпосередньо пов'язаний з іменами Хендріка Лоренца, Альберта Ейнштейна, Ернста Резерфорда, Арнольда Зоммерфельда, Макса Борна, Нільса Бора, Ервіна Шредінгера, Луї де Бройля, Вернера Гейзенберга, Вольфганга Пау, Вольфганга Пау які творили в першій половині XX століття.

Вченим вдалося з небувалою глибиною пізнати природу елементарних частинок, вивчити взаємодії частинок та полів, виявити кваркову природу матерії, вивести хвильову функцію, пояснити фундаментальні поняття дискретності (квантування) та корпускулярно-хвильового дуалізму.

Квантова теорія як ніяка інша наблизила людство до розуміння фундаментальних законів світобудови, замінила звичні поняття точнішими, змусила переосмислити дуже багато фізичних моделей.

Що вивчає квантова фізика?

Квантова фізика визначає характеристики матерії лише на рівні мікроявлений, досліджуючи закони руху микрообъектов (квантових об'єктів).

Предмет вивчення квантової фізикистановлять квантові об'єкти, що мають розміри 10 -8 см і менше. Це:

• молекули,
• атоми,
• атомні ядра,
• елементарні частки.

Головні характеристики мікрооб'єктів — маса спокою та електричний заряд. Маса одного електрона (me) дорівнює 9,1 · 10 -28 г.

Для порівняння – маса мюона дорівнює 207 me, нейтрону – 1839 me, протону 1836 me.

Деякі частинки взагалі немає маси спокою (нейтрино, фотон). Їхня маса становить 0 me.

Електричний заряд будь-якого мікрооб'єкта кратний величині заряду електрона, що дорівнює 1,6 · 10 -19 Кл. Поряд із зарядженими існують нейтральні мікрооб'єкти, заряд яких дорівнює нулю.

Фото 2. Квантова фізика змусила переглянути традиційні погляди на поняття хвилі, поля та частки

Електричний заряд складного мікрооб'єкта дорівнює сумі алгебри зарядів складових його частинок.

До властивостей мікрооб'єктів належить спин(у дослівному перекладіз англійської - "обертатися").

Його прийнято інтерпретувати як не залежний від зовнішніх умовмомент імпульсу квантового об'єкта

Спину складно підібрати адекватний образ у реальному світі. Його не можна уявляти обертовим дзиґом через його квантову природу. Класична фізика описати цей об'єкт не спроможна.

Присутність спину впливає на поведінку мікрооб'єктів.

Наявність спина вносить суттєві особливості у поведінку об'єктів мікросвіту, більшість яких – нестабільних об'єктів – мимоволі розпадається, перетворюючись на інші квантові об'єкти.

Стабільні мікрооб'єкти, яких відносять нейтрино, електрони, фотони, протони, і навіть атоми і молекули, здатні розпадатися лише під впливом потужної енергії.

Квантова фізика повністю вбирає класичну фізику, розглядаючи її своїм граничним випадком.

Фактично квантова фізика і є – у широкому значенні- Сучасною фізикою.

Те, що описує квантова фізика в мікросвіті, сприйняти неможливо. Через це багато положень квантової фізики важко уявити, на відміну від об'єктів, що описуються класичною фізикою.

Незважаючи на це нові теорії дозволили змінити наші уявлення про хвилі та частинки, про динамічний та ймовірнісний опис, про безперервний та дискретний.

Квантова фізика – це просто новомодна теорія.

Це теорія, яка зуміла передбачити та пояснити неймовірну кількість явищ – від процесів, що протікають у атомних ядрахдо макроскопічних ефектів у космічному просторі.

Квантова фізика – на відміну від фізики класичної – вивчає матерію на фундаментальному рівні, даючи інтерпретації явищам навколишньої дійсності, які традиційна фізика дати не здатна (наприклад, чому атоми зберігають стійкість або чи елементарні частинки є елементарними).

Квантова теорія дає нам можливість описувати світ точніше, ніж це було прийнято до її виникнення.

Значення квантової фізики

Теоретичні напрацювання, що становлять сутність квантової фізики, застосовні для дослідження як неймовірно величезних космічних об'єктів, і виключно малих за розмірами елементарних частинок.

Квантова електродинаміказанурює нас у світ фотонів та електронів, наголошуючи на вивченні взаємодій між ними.

Квантова теорія конденсованих середовищпоглиблює наші знання про надплинні рідини, магнетики, рідкі кристали, аморфні тіла, кристали і полімери.

Фото 3. Квантова фізика дала людству набагато точніший опис навколишнього світу

Наукові дослідження останніх десятиліть зосереджені на вивченні кваркової структури елементарних частинок у рамках самостійної гілки квантової фізики. квантової хромодинаміки.

Нерелятивістська квантова механіка(Та, що знаходиться за рамками теорії відносності Ейнштейна) вивчає мікроскопічні об'єкти, що рухаються з умовно невисокою швидкістю (менше, ніж ), властивості молекул та атомів, їх будову.

Квантова оптиказаймається науковою опрацюванням фактів, пов'язаних із проявом квантових властивостей світла (фотохімічних процесів, теплового та вимушеного випромінювань, фотоефекту).

Квантова теорія поляє об'єднуючим розділом, що увібрав у собі ідеї теорії відносності та квантової механіки.

Наукові теорії, розроблені в рамках квантової фізики, надали потужного імпульсу розвитку. квантової електроніки, техніки, квантової теорії твердого тіла, матеріалознавства, квантової хімії

Без появи та розвитку зазначених галузей знання було б неможливе створення, космічних кораблів, атомних криголамів, мобільного зв'язку та багатьох інших корисних винаходів.