Kvant tebranishlari

Квант тебранишлари, физикада заррачалар ва майдонларнинг квант механикасига асосланган тебранишларини тушунтирадиган тушунча бўлиб, улар энергиянинг дискрет (яъни, узлуксиз эмас) тақсимланишини ва заррачаларнинг ҳаракати ва ўзаро таъсирларини ўрганади.

Квант тебранишлари — квант зарраларининг тебранишлари бўлиб, улар Ҳеисенберг принципи туфайли доимо ҳаракатда бўлади. Квант тебранишлари квант механикаси томонидан фононлар деб аталадиган алоҳида зарралар сифатида тасвирланган.

Квант физикасидаги тебраниш ҳамма нарса чексиз энергия эканлигини англатади. Бироқ, биз уни ишлатиш ва йўналтириш ўзимизга боғлиқлигини англамагунимизча, бу энергия беқарор бўлади.

Тарихи

Квант тебранишлари назарияси 20-асрнинг бошида, Мах Планcкнинг қора жисмлар нурланиши бўйича тадқиқотлари орқали бошланган. Планcкнинг энергия квантлашуви ҳақидаги ғояси квант механиканинг асосини яратди.

Wернер Ҳеисенберг ва Эрwин Счрöдингер квант механиканинг ривожланишида муҳим ҳисса қўшган. Ҳеисенберг ноаниқлик принципини таклиф қилган бўлса, Счрöдингер квант тўлқинларнинг математик ифодасини яратди, бу эса квант тебранишларини тушунтиришга имкон берди.

1960-йилларда квант майдон назарияси (КМН) ривожланди. Бу назария квант тебранишларини майдонлар ва заррачалар орқали ифодалашга имкон беради. Фотонларнинг квантлашуви ва бошқа майдонлар билан таъсири ўрганилди.

Фононлар

Квант механикаси томонидан тасвирланган тебранишнинг алоҳида зарралари бўлган фононлар ҳам иссиқлик билан боғлиқ. Мисол учун, бир-бирига боғланган атомларнинг тартибли панжараларидан ҳосил бўлган кристал бир учида қиздирилганда, квант механикаси иссиқлик кристал орқали фононлар ёки молекулалар орасидаги боғланишларнинг индивидуал тебранишлари шаклида ўтишини тахмин қилади.

Назариянинг асосий тушунчалари

Квант гармоник тебраниш модели — бу энг содда квант тизими бўлиб, заррачанинг потенсиал энергия майдонида тебранишини ифодалайди. Гармоник тебранишлар тизимнинг минимал ва максимал энергия даражаларига асосланади.