Kvantová mechanika
From Wikipedia, the free encyclopedia
Kvantová mechanika je oblasť fyziky, ktorá skúma a popisuje javy na nanoskopických škálach. Medzi tradičné problémy objasnené kvantovou mechanikou patrí správanie sa mikročastíc, atómov, molekúl a atómových jadier, t. j. objektov, ktorých lineárne rozmery sú 10−6 až 10−13 m.[1][2]
- Pre všeobecne prístupné a menej technické objasnenie základov tejto témy pozri Úvod do kvantovej mechaniky
Svoj názov dostala kvôli tomu, že hodnoty niektorých fyzikálnych veličín sa pri splnení určitých podmienok nemenia spojito, ale skokom po určitých množstvách (tzv. kvantách). Príkladom je elektrón vo viazanom stave (teda ak je súčasťou atómu alebo molekuly), v ktorom jeho energia a moment hybnosti sú kvantované. Energia voľného elektrónu má spojitý charakter.
Matematická formulácia kvantovej mechaniky je abstraktná a jej implikácie sú často neintuitívne. Základnou entitou, s ktorou v tomto matematickom systéme pracujeme, je vlnová funkcia. Ide o matematickú funkciu, ktorá obsahuje o systéme všetky informácie, ktoré môžeme mať. Poskytuje informácie o polohe a hybnosti častice, ale len v pravdepodobnostnom vyjadrení. Veľa výsledkov kvantovej fyziky je možné vyjadriť len matematicky. Modelovanie výsledkov nie je také jednoduché ako je tomu v prípade klasickej mechaniky alebo nie je vôbec možné. Napríklad základný stav v kvantovo-mechanickom modeli je stav s najnižšou energiou, ktorá je však nenulová. V klasickej fyzike modelujeme najnižší jednoducho ako stav s nulovou kinetickou energiou.
Kvantová mechanika sa opiera o hlbší stupeň vedeckého poznania než klasická fyzika a poskytuje aj všeobecnejšie zákony. Zákony klasickej fyziky sa javia z hľadiska kvantovej mechaniky ako aproximácie tejto novej teórie.