Dugsiga sare waxa aanu barannay fiisigiska. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira nooc ka mid ah fiisigiska oo laga yaabo in qof kastaa aan loo baran. Waxay ku saabsan tahay fiisigiska quntum. Qaar badan ma yaqaaniin waxa uu yahay physics quantum. Waa mowduuc aad looga dooday oo soo jiidasho leh oo wax ka beddeli kara fikraddayada caalamka inagu xeeran. Waa aragtida fiisigiska oo qeexaysa hab-dhaqanka maaddada iyo sidoo kale dhawr codsi oo nolol maalmeedka ah.
Sidaa darteed, maqaalkan waxaan kuugu sheegi doonaa waxa uu yahay physics quantum iyo waxa ay yihiin.
Waa maxay physics quantum
Fiisigiska Quantum waxa kale oo loo yaqaan quantum ama aragtida farsamada. Sababtoo ah waxay ku salaysan tahay aragti farsamo oo diiradda saaraysa miisaanka dhererka iyo ifafaalaha tamarta atomikada iyo subatomic, oo siinaya nolol cusub aragtiyo hore, kuwaas oo hadda loo arko inay duugoobeen.
Waa maxay faraqa u dhexeeya fiisigiska qadiimiga ah iyo fiisigiska quantum? Tan dambe waxay ku sifaysaa shucaaca iyo maadada inay yihiin ifafaale laba geesood ah: mowjado iyo qaybo. Sidaa darteed, labada qaybood ee mawjadaha-mawjadaha ah ayaa loo tixgelin karaa inay yihiin mid ka mid ah sifooyinka farsamadan. Xidhiidhka ka dhexeeya mowjadaha iyo qaybo ka mid ah waxa lagu daraaseeyaa laguna xaqiijiyay laba mabda':
- Mabda'a dhammaystirka
- Mabda'a hubaal la'aanta Heisenberg (kan dambe ayaa si rasmi ah u dhigaya kii hore).
Waxaan hubaal ahaan karnaa in, ka dib markii la helay aragtida isu-celinta iyo dhalashada fiisigiska qadiimiga ah, Fikradahaas waxay keeneen waa cusub, fiisigiska casriga ah. Si loo barto makaanikada tirada guud, is dhexgalka qaybaha kala duwan ee fiisigiska ayaa loo baahan yahay:
- Fiisigiska atomiga
- Qaybaha jirka
- Fiisigiska maatarka
- Fiisigiska Nukliyeerka
Asalka
Fiisigiska qadiimiga ah ma baran karin maadada heerka hoose dabayaaqadii qarnigii XNUMX-aad taasoo la odhan karo waa ka baxsan tahay cabbirka atomiga. Sidaa darteed, suurtagal maaha in la barto xaqiiqda tijaabada ah, gaar ahaan dhacdooyinka la xidhiidha iftiinka iyo elektarooniga. Laakiin dadku had iyo jeer waxay rabaan inay hore u sii socdaan, xiisihiisa ku dhex jirana waxay ku kallifaysaa inuu wax badan sahamiyo.
Horraantii qarnigii XNUMXaad, daahfurka ka soo baxay miisaanka atomigga ayaa caqabad ku noqday malo-awaal hore. Aragtida Quantum waxay dhalatay iyadoo ay ugu wacan tahay erey uu hindisay akadeemiyadda Max Planck horaantii qarnigii XNUMX-aad. Fikradda aasaasiga ah ayaa ah in cabbirka yar-yar iyo tirada hababka jireed qaarkood ay xitaa isbeddeli karaan si joogto ah laakiin si qarsoodi ah.
Waa kuwan daraasado iyo cilmi-baarisyo suurtageliyay in la gaaro gunaanadkan:
- 1803: aqoonsiga atamka inay yihiin curiye ka kooban molecules
- 1860: kooxaha miiska xilliyeedka atamka by sifooyinka kiimikada
- 1874: daahfurka elektarooniga iyo xudunta
- 1887: daraasado ku saabsan shucaaca ultraviolet
Taariikhda ugu dambeysa waxay calaamadin kartaa xariiqda qaybinta ee ugu weyn. Inta jeer ee shucaaca ka hooseeya marinka, ifafaalaha isdhexgalka (saamaynta sawirka) ee u dhaxaysa shucaaca elektromagnetic-ka iyo walaxda ayaa meesha ka baxaysa. Sababtoo ah saamaynta sawir-qaadista, tamarta elektarooniga ah waxay u dhigantaa inta jeer ee shucaaca korantada. Aragtida hirarka Maxwell kuma filna inay sharaxdo ifafaalaha qaarkood.
Aragtida Quantum
Si aan u soo koobno qodobbada ka qayb qaatay dhalashada fiisigiska quantum-ka, waxaynu tixi karnaa taariikho kale oo muhiim ah oo la xidhiidha cilmi-baadhisyo iyo aqoontii loo adeegsaday raadinta taariikhda makaanikada quantum-ka:
- 1900: Planck i.Waxay soo bandhigaysaa fikradda ah in tamarta la qiyaaso, la nuugo, oo la sii daayo.
- 1905: Einstein waxay muujisaa saamaynta korantada (tamarta goobta korantada waxaa lagu qaadaa tirada iftiinka)
- 1913: Bohr wuxuu qiyaasaa dhaqdhaqaaqa orbital ee elektarooniga.
- 1915: Summerfeld soo bandhigaya xeerar cusub, guud ahaan hababka qiyaasidda.
Laakiin waxay ahayd 1924-kii in aragtida quantum-ka, sida aan hadda ognahay, aasaaska u dhigtay. Maalintan, Louise de Broggie waxay horumarisay aragtida hirarka walxaha. Sannadkii xigay, Heinsburg ayaa la wareegtay, oo qaabaysay makaanikada matrixka, ka dibna Dirac waxa uu soo jeediyay aragtida gaarka ah ee isu-xigxiga ee 1927. Ilaa 1982, markii Orsay Institute of Optics ay dhamaystirtay baadhitaankeeda ku xadgudubka sinnaan la'aanta Bell, cilmi-baarisyadani waxay sii wateen midba midka kale ka dib. .
Mabaadi'da fiisigiska quantum
Waxaa ka mid ah daahfurka ugu xiisaha badan waxaan ka helnay:
- Wave-particle duality
- Mabda'a dhammaystirka
- Bilawga hubaal la'aanta
Wave-particle dualism
Ka hor, kaliya fiisigiska qadiimiga ayaa jiray. Tan waxa loo qaybiyay laba kooxood oo sharci ah:
- Sharciyada Newton
- Sharciyada Maxwell
Qaybta koowaad ee sharcigu waxay qeexaysaa dhaqdhaqaaqa iyo dhaqdhaqaaqa walxaha farsamada, halka sharciga labaadna uu qeexayo u janjeersiga iyo xidhiidhka ka dhexeeya maaddooyinka qayb ka ah meelaha korantada: hirarka iftiinka iyo raadiyaha, tusaale ahaan.
Tijaabooyinka qaarkood waxay muujinayaan inaad u malayn karto iftiinka inuu yahay hir. Balse lama xaqiijin. Dhanka kale, iftiinku wuxuu leeyahay dabeecad qaybeed (laga bilaabo Einstein iyo Planck) oo, sidaas darteed, fikradda ah in uu ka kooban yahay photons ayaa helay sharciyo badan oo dheeraad ah. Thanks to Bohr waxaa la fahmay in dabeecadda walxaha iyo shucaaca ay yihiin:
- Mawjad ka dhig
- Jidh ka dhig
Mar dambe suurtagal ma ahayn in laga fikiro hal dhinac ama mid kale, laakiin laga fikiro aragti dhammaystiran. Mabda'a dhammaystirka ah ee Bohr ayaa xoojinaya qodobkan, taas oo ah, ifafaalaha ka dhaca miisaanka atamka waxay leeyihiin laba astaamood oo mawjadaha iyo qaybo ka mid ah.
Mabda'a hubaal la'aanta Heinsenberg
Sida aan hore u soo sheegnay 1927, Heinsenberg waxay muujisay in lammaane gaar ah oo tiro jir ah, sida xawaaraha iyo booska, isku mar iskuma qori karo qalad la'aan. Saxnaanta waxay saameyn kartaa mid ka mid ah labada cabbir, laakiin labadaba isku mar maaha, sababtoo ah dhacdooyinka sida xawaaraha waxay saameynayaan natiijada cabbirka kale waxayna burinayaan cabbirka.
Si loo helo elektarooniga, waxaa lagama maarmaan ah in la iftiimiyo photon. Mar kasta oo dhererka hirarka photon-ka uu gaaban yahay, ayaa si sax ah loo cabbiraa booska elektarooniga. Fiisigiska quantum-ka, inta jeer ee mawjadaha hoose ee photons-ku waxa ay wataan tamar iyo xawli ka badan inta electrons-ku nuugaan. Isla markaana, cabbiradan lama go'aamin karo.
Waxaan rajeynayaa in macluumaadkan aad wax badan ka baran karto waxa fiisigiska quantum uu yahay iyo waxa ay yihiin.