Εξηγούμε τι είναι η κβαντική μηχανική και τις μελέτες της από αυτή την άποψη. Επίσης, από τι αποτελείται η σχετικιστική μηχανική;
Τι είναι η κβαντική μηχανική;
Κβαντομηχανική στον κλάδο τουφυσικός σύγχρονο αφιερωμένο στη μελέτη αντικειμένων και δυνάμεων πολύ μικρής χωρικής κλίμακας, δηλαδή της ύλης στο επίπεδο τουάτομο και τουσωματίδια που το συνθέτουν, καθώς και τις κινήσεις που τους χαρακτηρίζουν.
Η κβαντομηχανική είναι ο πιο πρόσφατος από τους κλάδους της φυσικής, που αναπτύχθηκε κατά τον 20ο αιώνα παράλληλα μεΘεωρία της σχετικότητας, αν και οι περισσότερες διατυπώσεις του είναι μετά το 1920. Αυτά τα δύο πεδία κατανόησης τουσύμπαν Είναι οι πυλώνες της σύγχρονης φυσικής, αν και δεν ξεκινούν από κοινές αρχές και απαιτείται ακόμη μια ενοποιητική θεωρία (ή «θεωρία των πάντων») για να τα συμφιλιώσει.
Το σημείο εκκίνησης της κβαντικής μηχανικής είναι οι μελέτες του Γάλλου Louis de Broglie, ο οποίος διατύπωσε το νόμο που υπαγορεύει τόσο τη σωματική (σώμα) όσο και την κυματική (κύμα) κίνηση των υποατομικών σωματιδίων. Αυτό προκάλεσε ότι αυτή η πειθαρχία ήταν αρχικά γνωστή ωςκυματομηχανική.
Ωστόσο, αυτό δεν θα ήταν δυνατό χωρίς τις προηγούμενες εξελίξεις του Max Planck, ο οποίος υπέθεσε ότι το φως (ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) απορροφάται και εκπέμπεται από τούλη ΤιΠολλά (των Αγγλικώνποσοστό) του φωτός (σήμερα ονομάζεταιφωτόνια) σύμφωνα με τη σταθερά του Planck. Αυτή ήταν η πρώτη κβαντική ανάπτυξη στην ιστορία, καταδεικνύοντας τη δυνατότητα μιας δυαδικότητας κύματος-σωματιδίου.
Οι αναπτυξιακές εφαρμογές αυτού του τομέα όχι μόνο έφεραν επανάσταση στη φυσική, αλλά και στην χημεία και σε άλλες κοντινές περιοχές. Αυτό το σύνολο επιστημονικών εμπειριών επέτρεψε τη μελέτη του ατόμου, των σωματιδίων που το συνθέτουν (ηλεκτρόνια, κουάρκ και γκλουόνια) και γενικά όλων των στοιχειωδών σωματιδίων. Ομοίως, η κβαντική μηχανική κατέστησε δυνατή μια πολύ ευρεία τεχνολογική ανάπτυξη.
Σχετικιστική μηχανική
Η σχετικιστική μηχανική είναι ο κλάδος της φυσικής που διέπεται από τη Θεωρία της Σχετικότητας που διατύπωσε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν στις αρχές του 20ου αιώνα. Βασίζεται σε δύο μεγάλες δημοσιεύσεις: τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας και τη θεωρία της γενικής σχετικότητας. Αυτές οι θεωρίες υποθέτουν την επίλυση στην παραδοσιακή ασυμβατότητα που υπήρχε μεταξύ των θεωριών του Ισαάκ Νιούτον (κλασική ή νευτώνεια μηχανική) και αυτές του James Clerk Maxwell (ηλεκτρομαγνητισμός).
Η ειδική θεωρία της σχετικότητας ασχολείται με την κίνηση των σωμάτων απουσίαδυνάμεις βαρύτητας, για το οποίο ήταν απαραίτητο να αναδιατυπωθούν ορισμένοι νόμοι κίνησης. Στη θεωρία της γενικής σχετικότητας, από την άλλη πλευρά, η κύρια εστίαση του θεωρητικού προβληματισμού ήταν η ίδια η έννοια τουβαρύτητα, αντικαθιστώντας αυτήν που διατύπωσε ο Νεύτωνας πριν από αιώνες και επιτρέποντας μια μη αδρανειακή προσέγγιση (χωρίς καθολική αναφορά) στα φυσικά συστήματα.
Αυτό συνοψίζεται σε ένα απλό αξίωμα: η θέση ενός φυσικού φαινομένου στο χρόνο και στο χώρο εξαρτάται, πάνω απ' όλα, από την κίνηση που παρουσιάζει ο παρατηρητής του. Αυτό σημαίνει ότι το μήκος, ο χρόνος και άλλες μεταβλητές που μέχρι τότε θεωρούνταν καθολικές και απόλυτες, απλώς δεν ήταν και επομένως μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τις συνθήκες υπό τις οποίες παρατηρούνται.
Αυτή η θεωρία της φυσικής δεν πρέπει να συγχέεται με τη δυνατότητα ερμηνείας ενός φαινομένου από πολλαπλές πραγματικές προοπτικές, ούτε έχει καμία σχέση με διατυπώσεις σχετικά με την αλήθεια ή την ιστορία. Ούτε είναι αλήθεια ότι αυτή η θεωρία είναι «απλώς μια υπόθεση». Είναι μια εξήγηση που υποστηρίζεται από πειραματικά στοιχεία.