Kvant fizikasi
Квант физикаси (шунингдек, квант механикаси[1] ёки квант назарияси сифатида ҳам танилган) — физиканинг асосий бо'лими бо'либ, материя ва энергиянинг атом ва субатомик даражадаги хатти-ҳаракатларини о'рганади. Бу ко'плаб технологик ютуқларга олиб келган ва бошқа та'лим соҳаларига, жумладан кимё, биология ва материалшуносликка та'сир ко'рсатган мураккаб ва доимий ривожланаётган соҳадир.
Квант физикаси тарихи
Квант физикаси 20-асрнинг бошларида зарраларнинг атом ва субатомик даражадаги хатти-ҳаракатларини тушунтириш учун ишлаб чиқилган. Бу қора тана нурланиши[2] ва фотоэлектр[3] та'сири каби ба'зи ҳодисаларни тушунтириб бера олмайдиган классик физиканинг чекловларига жавоб эди. Макс Планк[4] ко'пинча 1900 йилда энергия узлуксиз эмас, балки квант деб аталадиган дискрет пакетларда мавжудлигини таклиф қилганда квант назариясининг ривожланишини бошлаган деб ҳисобланади.
Квант назариясининг ривожланиши 1905 йилда ёруг'лик квантларда ёки фотонларда ҳам мавжудлигини таклиф қилган Алберт Эйнштейн томонидан янада илгари сурилди[5]. Бу то'лқин-заррачалар дуаллигининг ривожланишига олиб келди, бу зарралар ҳам то'лқинлар каби ҳаракат қилиши мумкин деган фикр ва аксинча.
Квант назариясининг ривожланишига 1913 йилда атомдаги электронлар фақат ма'лум дискрет энергия даражаларини эгаллаши мумкинлигини таклиф қилган Нилс Борн[6] нинг иши ҳам та'сир ко'рсатди. Бу бугунги кунда ҳам асосий атом тузилишини о'ргатиш учун фойдаланиладиган атомнинг Бор моделининг ривожланишига олиб келди.
Квант механикаси тамойиллари яна бир қанча физиклар, жумладан Вернер Гейзенберг, Эрвин Шредингер, Пол Дирак ва бошқалар томонидан ишлаб чиқилган. 1920-1930-йилларда квант механикаси тамойиллари бугунги кунда ҳам қўлланилаётган математик асосга айлантирилди.
Квант физикасининг асосий тамойиллари
Квант физикасининг тамойиллари ко'пинча интуитив ва тушуниш қийин. Бироқ, назария учун асосий бо'лган бир нечта асосий тамойиллар мавжуд.
То'лқин-заррача иккилиги: Юқорида айтиб о'тилганидек, зарралар ҳам то'лқинлар каби ҳаракат қилиши мумкин ва аксинча. Бу шуни англатадики, зарралар бир вақтнинг о'зида ҳам то'лқин, ҳам заррача хусусиятларга эга бо'лиши мумкин. Заррачаларнинг хатти-ҳаракати то'лқин функцияси билан тавсифланади, бу ма'лум бир ҳолатда заррачани топиш эҳтимолини беради.
Суперпозиция[7] - бу заррача кузатилмагунча бир вақтнинг о'зида бир нечта ҳолатда ёки жойларда мавжуд бо'лиши мумкин деган фикр. Демак, заррачалар кузатилгунга қадар “квант ноаниқлик” ҳолатида бўлиши мумкин, бу вақтда тўлқин функсияси “йиқилиб”, заррача аниқ ҳолатга келади.
О'заро бог'ланиш: Икки заррача бир-бирига бог'ланганда, ҳатто катта масофада бо'лса ҳам, уларнинг ҳолати бир-бирига бог'лиқ бо'лганда пайдо бо'лади. Бу шуни англатадики, бир зарранинг ҳолати бошқа заррачанинг ҳолатига та'сир қилиши мумкин, ҳатто улар жисмоний алоқада бо'лмаса ҳам.
Ноаниқлик принципи: Вернер Ҳеисенберг томонидан ишлаб чиқилган ноаниқлик принципи заррачанинг позицияси ва импулсини бир вақтнинг о'зида мутлақ аниқлик билан билиш мумкин эмаслигини та'кидлайди. Бу шуни англатадики, биз заррачанинг о'рнини қанчалик аниқ билсак, унинг импулсини шунчалик кам аниқ биламиз ва аксинча.
Квант физикасининг амалий қо'лланилиши
Квант физикаси ко'плаб технологик ютуқларга олиб келди ва бошқа та'лим соҳаларига, жумладан кимё, биология ва материалшуносликка та'сир ко'рсатди. Квант физикасининг амалий қо'лланилишига бир нечта мисоллар:
Лазерлар: Лазерлар - бу стимуляция қилинган эмиссия деб аталадиган жараён орқали ёруг'лик чиқарадиган қурилмалар. Лазерларнинг ривожланиши квант механикаси тамойиллари туфайли мумкин бо'лди.
Трансисторлар: Трансисторлар - бу калит ёки кучайтиргич сифатида ишлатилиши мумкин бо'лган электрон қурилмалар. Транзисторларнинг ривожланиши квант механикаси тамойиллари туфайли мумкин бо'лди.
Квант ҳисоблаш: Квант ҳисоблаш - бу ҳисоблашнинг янги соҳаси
Манбалар
 | Бу мақола бирорта туркумга қўшилмаган. Илтимос, мақолага алоқадор туркумлар қўшиб ёрдам қилинг. (Апрел 2024) |
- ↑ Квант механикаси, тўлқин механикаси — назарий физиканинг жуда кичик о'лчамли зарралар (элементар зарра, атом, молекула ва ҳ.к.) ҳаракат қонунларини ўрганувчи бўлими.
- ↑ Қора танли радиация, барча тушаётган нурланишни ютувчи ҳар қандай об'экт ёки тизим томонидан тарқаладиган энергия. Бу атама одатда ҳар қандай қиздирилган об'экт томонидан чиқарилган ёруг'лик спектрига ишора қилади; умумий мисоллар тостернинг иситиш элементи ва лампочканинг филаментини о'з ичига олади.
- ↑ Фотоэлектрик та`сир - ёруг'лик тушганда, материаллар юзасидан (одатда металл) электронларни чиқариш ёки чиқаришни о'з ичига олган жараён. Фотоэлектрик эффект ёруг'лик ва электронларнинг квант табиатини аниқ тушунишга имкон берадиган муҳим тушунчадир.
- ↑ 1900 йилда Макс Планк (1858-1947) томонидан биринчи марта таклиф қилинган квант гипотезаси ёруг'лик энергияси фақат квантлар деб аталадиган дискрет то'пламларда чиқарилиши ва ютилиши мумкинлигини тахмин қилади. Планк бу г'ояни қора жисм нурланишини тушунтиришга ҳаракат қилганда, унинг квант назариясига асос бо'лган иш билан чиқди.
- ↑ „Албрет Энштейннинг Квант физикасига қо'шган ҳиссаси“ (2023-йил 4-июн). 2023-йил 6-апрелда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2023-йил 4-июн.
- ↑ 19-аср охирида электрон ва радиоактивликнинг кашф этилиши атом тузилиши учун турли моделларнинг таклиф қилинишига олиб келди. 1913 йилда Ниэлс Бор водород атоми учун квант назариясига асосланиб, ба'зи жисмоний миқдорлар фақат дискрет қийматларни қабул қиладиган назарияни таклиф қилди. Электронлар ядро атрофида ҳаракат қилади, лекин фақат белгиланган орбиталарда ва агар электронлар паст энергияли орбитага сакраб чиқса, фарқ нурланиш сифатида юборилади. Бор модели атомлар нима учун фақат белгиланган тўлқин узунликдаги ёруғлик чиқаришини тушунтириб берди ва кейинчалик ёруғлик квантлари ҳақидаги назарияларни ўз ичига олди.
- ↑ Суперпозиция - квант тизимининг бир вақтнинг о'зида о'лчангунча бир нечта ҳолатда бо'лиш қобилияти. Концепцияни тушуниш қийин бо'лганлиги сабабли, квант механикасининг ушбу муҳим принципи ко'пинча 1801 йилда инглиз физиги Томас Янг томонидан о'тказилган тажрибада тасвирланган.