uzluga.ru
добавить свой файл
1
Введение

Квантовая физика - теория, описывающая свойства материи на уровне микромира. Атомы, молекулы, элементарные частицы - основные объекты её исследования.


Вместе с тем, квантовая физика - это теоретическая основа современного учения о структуре и свойствах вещества и поля. Создание квантовой теории в середине 20 -х годов XX столетия позволило дать ответы на многие вопросы, касающиеся проблем строения вещества, перед которыми классическая физика оказалась бессильной.


Классическая физика пытается отвечать на некоторые из них на уровне феноменологии, рассматривая различные характеристики вещества, (такие как, например, электрическую проводимость, диэлектрическую проницаемость, удельную теплоемкость, теплопроводность, вязкость и т.п.) как параметры эмпирические, значения которых для различных веществ определяются на основе измерений.


Квантовая физика впервые дала принципиальную возможность вычислять физические параметры вещества и её создание явилось важнейшим шагом в построении современной физической картины мира.


Фундамент квантовой физики составляет квантовая механика, созданная в 20-е годы XX столетия Бором, Борном, Гейзенбергом, де Бройлем, Дираком и Шредингером. Под квантовой механикой обычно понимают теорию движения микрочастиц со скоростями много меньшими скорости света. Процессы с участием релятивистских частиц, сопровождаемые, как правило, их рождением и уничтожением, исследуются в квантовой теории поля. Макроскопические объекты, состоящие из огромного количества частиц, изучаются в квантовой статистике.


Понятия и методы, которые разработаны в квантовой механике, к сожалению, лишены той наглядности и простоты, которая характерна для классической физики. Это связано с тем, что явления, которыми занимается квантовая механика, почти полностью лежат вне наших непосредственных чувственных восприятий. В результате оказалось необходимым пересмотреть многие "очевидные" представления классической физики о частицах и полях, об измерении физических величин, о вероятностном и детерминистическом описании реальности.


Согласно квантовой механике, частицы в микромире проявляют при движении волновые свойства тем сильнее, чем меньше масса частицы и чем меньше область пространства, в которой вынуждена двигаться частица. Однако волновым свойствам частицы не соответствует физическое поле (подобное, например, электромагнитному полю), с ними связаны волны поля вероятностей, определяющие вероятность нахождения частицы в какой - либо пространственной области.


Несмотря на почтенный возраст, квантовая теория интенсивно развивающаяся область науки, в которой в последнее время было сделан ряд новых важных открытий.


Целью настоящего статьи является краткое введение в интригующий мир квантовых идей.