Erinevus kvant- ja klassikalise mehaanika vahel

Kvant vs klassikaline mehaanika

Kvantmehaanika ja klassikaline mehaanika on tänapäeval teadaolevad füüsika nurgakivid. Klassikaline mehaanika kirjeldab makroskoopiliste kehade käitumist, millel on valguse kiirusega võrreldes suhteliselt väikesed kiirused. Kvantmehaanika kirjeldab mikroskoopiliste kehade, näiteks subatomaalsete osakeste, aatomite ja muude väikeste kehade käitumist. Need kaks on füüsika kõige olulisemad valdkonnad. Füüsika mis tahes osas silma paistmiseks on ülioluline omada neis valdkondades asjakohast mõistmist. Selles artiklis räägime sellest, mis on kvantmehaanika ja klassikaline mehaanika, kus neid rakendatakse, nende eriomadused, kvantmehaanika ja klassikalise mehaanika sarnasused, nende variatsioonid ja lõpuks erinevus kvantmehaanika ja klassikalise mehaanika vahel.

Mis on klassikaline mehaanika?

Klassikaline mehaanika on makroskoopiliste kehade uurimine. Makroskoopiliste kehade liikumist ja staatikat arutatakse klassikalise mehaanika all. Klassikalisel mehaanikal on kolm erinevat haru. Need on nimelt Newtoni mehaanika, Lagrangi mehaanika ja Hamiltoni mehaanika. Need kolm haru põhinevad liikumise uurimiseks kasutatud matemaatilistel meetoditel ja kogustel. Näiteks kasutab Newtoni mehaanika objekti liikumise uurimiseks selliseid vektoreid nagu nihe, kiirus ja kiirendus, samas kui Lagrangi mehaanika kasutab uurimiseks energiavõrrandeid ja energia muutumise kiirust. Õige meetod valitakse sõltuvalt lahendatavast probleemist. Klassikalist mehaanikat rakendatakse sellistes kohtades nagu planeetide liikumine, mürsud ja enamus sündmusi igapäevaelus. Klassikalises mehaanikas käsitletakse energiat pideva kogusena. Süsteem võib klassikalises mehaanikas võtta suvalises koguses energiat.

Mis on kvantmehaanika?

Kvantmehaanika on mikroskoopiliste kehade uurimine. Mõiste “kvant” tuleneb asjaolust, et mikroskoopilise süsteemi energia kvantiseeritakse. Fotoniteooria on kvantmehaanika nurgakivi. Selles öeldakse, et valguse energia on lainepakettide kujul. Heisenberg, Max Plank, Albert Einstein on mõned silmapaistvad kvantmehaanika arendamisega seotud teadlased. Kvantmehaanika jaguneb kahte kategooriasse. Esimene neist on mitterelativistlike kehade kvantmehaanika. Sellel alal uuritakse suhteliselt väikeste kiirustega osakeste kvantmehaanikat valguse kiirusega võrreldes. Teine vorm on relativistlik kvantmehaanika, mis uurib osakesi, mis liiguvad valguse kiirusega ühilduva kiirusega. Heisenbergi määramatuse printsipaal on ka kvantmehaanika taga väga oluline teooria. Selles öeldakse, et osakese lineaarset hoogu ja osakese samas suunas asuvat positsiooni ei saa 100% täpsusega samaaegselt mõõta.