Уикипедия

Квантова механика: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
мРедакция без резюме
Ред 9:
 
== История ==
[[Файл:Solvay conference 1927.jpg|мини|дясно|300п|[[Ернест Солвей|Солвейската]] конференция в [[Брюксел]], [[1927]] г.]]
Историята на квантовата механика води началото си още от 1838 година, когато [[Майкъл Фарадей]] открива [[Катоден лъч|катодните лъчи.]] Следват няколко важни открития, които поставят основите на квантовата механика. През 1859 година [[Густав Кирхоф]] формулира законите за излъчване на [[абсолютно черно тяло]]; през 1877 г. [[Лудвиг Болцман]] изказва предположението, че [[Енергийно ниво|енергетичните нива]] на дадена физична система могат да бъдат дискретни.<ref>J. Mehra and H. Rechenberg, ''The historical development of quantum theory'', Springer-Verlag, 1982.</ref> През 1887 година [[Хайнрих Херц]] открива [[фотоелектричен ефект|фотоелектричния ефект,]] а през 1900 година [[Макс Планк]] формулира квантовата хипотеза, че всяка енергия може да се поглъща или отделя само във вид на малки порции, наречени [[квант]]и, имащи енергия ε, пропорционална на честотата ν с коефициент на пропорционалност, който е универсална константа:
 
Ред 23:
 
[[Файл:10 Quantum Mechanics Masters.jpg|мини|10 от най-влиятелните фигури в историята на квантовата механика. От ляво на дясно: [[Макс Планк]], [[Алберт Айнщайн]], [[Нилс Бор]], [[Луи дьо Бройл]], [[Макс Борн]], [[Пол Дирак]], [[Вернер Хайзенберг]], [[Волфганг Паули]], [[Ервин Шрьодингер]] и [[Ричард Файнман]]]]
Основите на квантовата механика са положени през първата половина на XX век от [[Макс Планк|Макс Планк,]] [[Нилс Бор|Нилс Бор,]] [[Вернер Хайзенберг|Вернер Хайзенберг,]] [[Луи дьо Бройл|Луи дьо Бройл,]] [[Артър Холи Комптън|Артър Комптън,]] [[Алберт Айнщайн|Алберт Айнщайн,]] [[Ервин Шрьодингер|Ервин Шрьодингер,]] [[Макс Борн|Макс Борн,]] [[Джон фон Нойман|Джон фон Нойман,]] [[Пол Дирак|Пол Дирак,]] [[Енрико Ферми|Енрико Ферми,]] [[Волфганг Паули|Волфганг Паули,]] [[Давид Хилберт|Давид Хилберт,]] [[Вилхелм Вин|Вилхелм Вин,]] [[Сатиендра Нат Бозе|Сатиендра Нат Бозе,]] [[Арнолд Зомерфелд]] и др. В средата на [[1920-те|20-те години на XX век]] квантовата механика става основа на атомната физика. През лятото на 1925 г. Нилс Бор и Вернер Хайзенберг публикуват резултати, които приключват с т.нар. стара квантова теория (полукласически начин на работа с квантовите обекти). От простия постулат на Айнщайн (за който той получава и Нобелова награда) се раждат вълнения, дебати, теоретизиране и експерименти, в резултат на което възниква нова област във физиката, а именно квантовата физика. Нейното по-широко приемане се осъществява на Петата [[Солвей]]скаСолвейска конференция през 1927 г.
 
Другата насока, която води до квантовата механика, е изучаването на електромагнитните вълни, например видимата [[светлина|светлина.]] След като Макс Планк установява през 1900 г., че енергията на вълните може да бъде описана като състояща се от малки пакети (кванти), Алберт Айнщайн доразвива тази идея и показва, че една електромагнитна вълна може да бъде описана като частица (по-късно наречена фотон), чиято енергия зависи от [[честота]]та на вълната.<ref>{{cite journal |first=A. |last=Einstein |title=Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt |trans_title=On a heuristic point of view concerning the production and transformation of light |journal=''Annalen der Physik'' |volume=17 |year=1905 |pages=132 – 148 |doi=10.1002/andp.19053220607 |bibcode = 1905AnP...322..132E |lang=de}} Reprinted in ''The collected papers of Albert Einstein,'' John Stachel, editor, Princeton University Press, 1989, Vol. 2, pp. 149 – 166, in German; see also ''Einstein's early work on the quantum hypothesis,'' ibid. pp. 134 – 148.</ref> Това разбиране – че микрообектите проявяват свойства и на частици, и на вълни – се нарича [[корпускулярно-вълнов дуализъм|корпускулярно-вълнов дуализъм.]]
 
За да обясни структурата на атома, през 1913 г. Нилс Бор предполага съществуването на стационарни състояния на електрона, в които енергията може да приема само дискретни стойности. Този подход, разработен от Арнолд Зомерфелд и други физици, често се споменава като стара квантова теория (1900 – 1924 г.). Отличителна черта на старата квантова теория е съчетанието на класическата теория (например идеята за [[траектория]]) с допълнителни допускания (за квантуване на някои величини).
 
През 1923 г. Луи дьо Бройл изказва идеята за двойнственатадвойствената природа на материята въз основа на предположението, че материалните частици имат и вълнови свойства, неразривно свързани с масата и енергията. [[Движение]]то на частицата се описва скато разпространениеторазпространение на вълна. Тази теория получава експериментално потвърждение през 1927 г., когато е открита [[дифракция]]та на електрони в [[кристал|кристали.]] Въз основа на тази идея през 1926 г. Шрьодингер развива [[вълнова механика|вълновата механика.]]<ref>Hanle, P.A. (December 1977), „Erwin Schrodinger's Reaction to Louis de Broglie's Thesis on the Quantum Theory.“, Isis 68 (4): 606 – 609, doi:10.1086/351880</ref>
 
[[Съотношение на неопределеност на Хайзенберг|Съотношението на Хайзенберг за неопределеност]] може да се интерпретираформулира най-просто така: колкото по-точно познаваме координатата на една частица, толкова по-неопределена е нейната скорост. В частност това важи за електроните в атома: ние описваме не къде, а с каква вероятност може да бъде намерен електронът на едно или друго място около ядрото. Областта, в която електронът се намира с най-голяма вероятност, се нарича „електронен облак“. Ако се опитаме да локализираме електрона с по-голяма точност, то увеличаваме неопределеността на скоростта му. Оказва се, че произведението на тези две неопределености не може да е по-малко от някаква минимална стойност, която се изразява чрез [[константа на Планк|константата на Планк.]] С аналогично съотношение са свързани и някои други характеристики на микрочастиците, например енергията и времето. Такива двойки величини се наричат спрегнати; за тях е характерно, че колкото по-точно измерваме едната величина, толкова по-неточно познаваме стойността на нейната спрегната величина.
 
Математическият израз на това явление се нарича [[Съотношение на неопределеност на Хайзенберг|съотношение за неопределеност.]] ФормулираноФормулиран е през [[1926]] година от [[Вернер Хайзенберг|Вернер Хайзенберг:]]:
 
:<math> \Delta x \cdot \Delta p \ge \frac{h}{4\pi} = \frac{\hbar}{2}</math>,
Ред 42:
: <math>\pi</math> е числото [[пи]] – отношението на дължината на окръжността към нейния диаметър.
 
Съотношението на неопределеност е най-известният представител от групата на функции на неопределеност, които са в основата на съвременната [[физика|физика.]].
 
Развитието и формирането на основите на квантовата механика все още продължава. То е свързано например с проучвания на отворени и дисипативни квантови системи, квантова информация, квантов хаос и т.н. В допълнение, най-важната част на квантовата теория е квантовата теория на полето.
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/Квантова_механика“.