Kvant vs klassisk mekanik
Kvantmekanik och klassisk mekanik är två hörnstenar i fysiken vi känner idag. Klassisk mekanik beskriver beteendet hos makroskopiska kroppar, som har relativt små hastigheter jämfört med ljusets hastighet. Kvantmekanik beskriver beteendet hos mikroskopiska kroppar som subatomära partiklar, atomer och andra små kroppar. Dessa två är de viktigaste områdena inom fysik. Det är viktigt att ha en korrekt förståelse inom dessa områden för att utmärka sig i någon del av fysiken. I den här artikeln ska vi diskutera vad kvantmekanik och klassisk mekanik är, var de används, deras speciella egenskaper, likheterna mellan kvantmekanik och klassisk mekanik, deras variationer och slutligen skillnaden mellan kvantmekanik och klassisk mekanik.
Vad är klassisk mekanik?
Klassisk mekanik är studiet av makroskopiska kroppar. Makroskopiska kroppars rörelser och statik diskuteras under klassisk mekanik. Klassisk mekanik har tre olika grenar. De är nämligen Newtonian mekanik, Lagrangian mekanik och Hamiltonian mekanik. Dessa tre grenar är baserade på de matematiska metoder och kvantiteter som används för att studera rörelsen. Exempelvis använder newtonsk mekanik vektorer som förskjutning, hastighet och acceleration för att studera objektets rörelse, medan Lagrangian-mekanik använder energiekvationer och energiändringshastighet för att studera. Rätt metod väljs beroende på det problem som ska lösas. Klassisk mekanik tillämpas på platser som planetrörelser, projektiler och de flesta händelser i vardagen. I klassisk mekanik behandlas energi som en kontinuerlig kvantitet. Ett system kan ta vilken mängd energi som helst i klassisk mekanik.
Vad är kvantmekanik?
Quantum mechanics is the study of microscopic bodies. The term “quantum” comes from the fact that energy of a microscopic system is quantized. The photon theory is one of the cornerstones of quantum mechanics. It states that the energy of light is in the form of wave packets. Heisenberg, Max Plank, Albert Einstein are some of the prominent scientists involved in developing the quantum mechanics. Quantum mechanics falls into two categories. The first one is quantum mechanics of non-relativistic bodies. This field studies the quantum mechanics of particles with relatively small speeds compared to the speed of light. The other form is relativistic quantum mechanics, which studies particles moving with speeds compatible with the speed of light. Heisenberg’s uncertainty Principal is also a very important theory behind quantum mechanics. It states that the linear momentum of a particle and the position of that particle in the same direction cannot be measured simultaneously with 100% accuracy.
Vad är skillnaden mellan klassisk mekanik och kvantmekanik?
• Kvantmekanik tillämpas på mikroskopiska kroppar medan klassisk mekanik endast är tillämplig på makroskopiska kroppar.
• Kvantmekanik kan tillämpas på makroskopiska kroppar men klassisk mekanik kan inte tillämpas på mikroskopiska system.
• Klassisk mekanik kan betraktas som ett speciellt fall av kvantmekanik.
• Klassisk mekanik är ett fullt utvecklat fält medan kvantmekanik fortfarande är ett utvecklingsfält.
• I klassisk mekanik är de flesta kvanteffekterna, såsom energikvantisering, osäkerhetsprincip inte användbara.
