.jpg?s3=1)
Δήμητρα Σπανού, χημικός συνταξιούχος Β/θμιας Εκπ/σης από 30-6-2025
ΥΠΌ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η Κβαντική Φυσική περιλαμβάνει διάφορους κλάδους της φυσικής στους οποίους τα φαινόμενα της κβαντικής μηχανικής και της κβαντικής θεωρίας πεδίου διαδραματίζουν θεμελιώδη ρόλο — εκδηλώνονται σε μικροσκοπικό επίπεδο, αλλά έχουν συνέπειες και σε μακροσκοπικό επίπεδο. Οι κλάδοι αυτοί περιλαμβάνουν:
την κβαντική μηχανική·
την κβαντική θεωρία πεδίου — μαζί με τις εφαρμογές της: πυρηνική φυσική, φυσική στοιχειωδών σωματιδίων και φυσική υψηλών ενεργειών·
την κβαντική στατιστική φυσική·
την κβαντική θεωρία της συμπυκνωμένης ύλης·
συγκεκριμένα, την κβαντική θεωρία των στερεών (φυσική στερεάς κατάστασης)·
την κβαντική οπτική.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0
ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Η κβαντική μηχανική θεμαλιώθηκε από τον Πωλ Ντιράκ (θεωρία της μετατροπής) τον Ερβιν Χάιζεμπεργκ (θεωρία πινάκων ή μητρών) και τον Ερβιν Στρέντινγκερ (κυματομηχανική)
ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΚΑΙ ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ
Στην Κβαντική Μηχανική η περιγραφή μιας κατάστασης προκύπτει ως αποτέλεσμα ταυτόχρονης μέτρησης ενός πλήρους συνόλου φυσικών φαινομένων
Στην Κλασσική Μηχανική για την πλήρη περιγραφή ενός φυσικού αντικειμένου σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή αρκεί η γνώση των συντεταγμένων και των ταχυτήτων.
Στην Κλασσική Μηχανική, οι εξισώσεις κίνησης προσδιορίζουν πλήρως την μελλοντική συμπεριφορά του συστήματος
Στην Κβατική Μηχανική αυτό είναι αδύνατον. Δεν συνυπάρχουν ταυτόχρονα μετρήσεις για συντεταγμένες και για ταχύτητες. Το μόνο που μπορεί να δώσει είναι ο προσδιορισμος της πιθανότητας ενός τέτοιου αποτελέσματος σε μια μέτρηση.
Η ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΠΡΟΤΑΣΕΩΝ ΤΗΣ κΒ. μΗΧ. ΕΙΝΑΙ ΚΑΤ' ΑΡΧΗ ΑΔΥΝΑΤΗ ΧΩΡΙΣ ΤΗΝ ΕΜΠΛΟΚΗ ΤΗΣ ΚΛΑΣΣΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ
Στην Κβαντική Μηχανική ένα "κβαντικό αντικείμενο" όπως ένα ηλεκτρόνιο δεν έχει καθορισμένη τροχαιά και αυτό του στερεί κάθε άλλο δυναμικό χαρακτηριστικό. Έτσι ένα σύστημα που μπορεί να αποτελείται μόνο από κβαντικά αντικείμενα δεν είναι δυνατόν να υπάρξει οποιαδήποτε δόμηση με οποιανδήποτε λογική αυτοτελούς Μηχανικής
Η δυνατότητα περιγραφής της κίνησης κβαντικών αντικειμένων (όπως ηλεκτρόνιο) απαιτεί την παρουσία φυσικών αντικειμένων που υπακούουν στην Κλασσική Μηχανική
Αν το ηλεκτρόνιο αλληλεπιδρά με κάποιο τέτοιο "κλασσικό αντικείμενο" (χωρίς την παρουσία παρατηρητά) η κατάσταση του τελευταίου γενικά μεταβάλλεται. και η αλληλεπίδραση του κλασσικού αντικειμένου με το ηλεκτρόνιο (κβαντικό) ονομάζεται "μέτρηση"
ΦΥΣΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΚΑΙ ΚΒΑΝΤΙΚΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ
Σαν φυσικό αντικείμενο ορίζεται αυτό που διέπεται από την Κλασσική Φυσική με επαρκή ακρίβεια και συνήθως σαν τέτοιο θεωρούμε ένα αντικείμενο αρκετά μεγάλης μάζας. Αυτό όμως δεν είναι απόλυτο και δεν δίνει την ακριβή έννοια του φυσικού αντικειμένου. Μάλλον ο χαρακτηρισμός αντικειμένου σαν φυσικό αντικείμενο σχετίζεται με συγκεκριμένο πρόβλημα στο οποίο το συναντάμε.
Για παράδειγμα στο ηλεκτρόνιο που είναι κατ εξοχή ένα κβαντικό αντικείμενο όταν εξεταστεί η συμπεριφορά του (η κίνησή του) σε θάλαμο Wilson είναι ένα πλήρως κλασσικό αντικείμενο εφόσον η τροχαιά του μπορεί να περιγραφεί λόγω νεφελοειδούς ίχνους που αφήνει. Το πάχος του ίχνους είναι αρκετά μεγάλο σε σχέση με τις ατομικές διαστάσεις και αυτό έχει αποτέλεσμα τον ακριβή προσδιορισμό της τροχαιάς του
Προφανώς αντίστοιχες περιπτώσεις έχουν σημειωθεί ή προταθεί και αντίστοφα, όταν ένα αντικείμενο που γενικά λόγω μεγέθους και συμπεριφοράς κατατάσσεται στα "φυσικά αντικείμενα" σε προβλήματα που διεξάγονται σε ιδιαίτερες μη συμβατικές συνθήκες να μπορεί να θεωρηθεί σαν κβαντικό
AΡXH THΣ ABEBAIOTHTAΣ
ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΡΕΧΟΥΣΑΣ ΤΙΜΗΣ ΝΟΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ
ΣΤΗΝ ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΣΧΥΕΙ Η ΑΚΡΙΒΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗ
ΣΤΗΝ ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΜΕΤΡΑΜΕ ΤΗΝ ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑ
Στην κλασσική φυσική η κατάσταση ενός συστήματος σε οποιαδήποτε στιγμή δίνεται από ορισμένες τιμές για κάθε έναν από τους βαθμούς ελευθερίας του συστήματος που μπορεί να υπολογιστεί και να μετρηθεί για κάθε φυσικό μέγεθος στο σύστημα με μια ιδανική μετρηση)
Στην Κβαντομηχανική δεν μπορεί να καθοριστεί με βεβαιότητα μια μετρούμενη τιμή για κάθε μέτρηση . Παράδειγμα θέση και ταχύτητα ή Ενέργεια και χρόνος.
Μπορεί να καθοριστεί μόνο η πιθανότητα για κάθε ένα από τα πιθανά αποτελέσματα της μέτρησης
Αυτό διατυπώνεται από την αρχή της αβεβαιότητας ή αρχή της απροσδιοριστίας από τον Werner Heisenberg. Αυτή η αβεβαιότητα δεν οφείλεται σε λανθασμένη μέτρηση είναι εγγενής ιδιότητα της φύσης που δεν την διακρίνουμε στις διαστάσεις μας αλλά μπορούμε να την παρατηρήσουμε στον μικρόκοσμο
Για μονοδιάστατη κίνηση εάν τα δύο φυσικά μεγέθη είναι η θέση και η ορμή
Η μαθηματική διατύπωση της ανισώτητας του Heisemberge είναι: Δx · Δp ≥ ħ / 2,
Εάν έχουμε κίνηση σε 3 διαστάσεις μπορούμε να προσδιορίσουμε με βεβαιότητα, είτε τις 3 χωρικές συντεταγμένες για την θέση του στον χώρο ή τις 3 συνιστώσες της ορμής
Με την χρήση της εξίσωσης Schrodinger μπορούμε στη συνέχεια να υπολογίσουμε την κυματοσυνάρτηση σε οποιανδήποτε χρονική στιγμή.
Η εξίσωση πρέπει να συμπληρώνεται από τις αρχικές συνθήκες 
= 
συνοψίζοντας,
Μια κβαντομηχανική μέτρηση δεν μπορεί να δώσει ακριβή αποτελέσματα των φυσικών μεγεθών σε μια κατάσταση του συστήματος
Αυτό μπορεί να γίνει μόνο για τις ιδιοκατάστασεις (η κάθε μια από αυτές υπάρχει στην συνολική κατάσταση του συστήματος με ορισμένη πιθανότητα) Αυτό μπορεί να γίνει μόνο για τις ιδιοκατάστασεις (η κάθε μια από αυτές υπάρχει στην συνολική κατάσταση του συστήματος με ορισμένη πιθανότητα)
Ένα φυσικό μέγεθος όταν μετράται χάνει την κβαντική του ιδιότητα και "πέφτει" σε ιδιοκατάσταση
Αποκτά ορισμένη τιμή μόνο όταν μετράται και σε περίπτωση επαναλαμβανόμενων μετρήσεων σε πανομοιότυπα αντικείμενα οι μετρούμενες τιμές αναπόφευκτα διασκορπίζονται σε ολόκληρο το εύρος τιμών (σχετίζεται ίσως με Αρχή του Pauli;)*
Σύμφωνα με την ερμηνεία της Κοπενχάγης τέτοιες αποκλίσεις είναι αναπόφευκτες και αυτό οφείλεται στην φύση των κβαντικών αντικειμένων
ΠΗΓΕΣ
ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ Λεβ Λαντράου/ Ευγκενι Λιφσιτς ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΜΗ ΣΧΕΤΙΣΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ
https://studfile.net/preview/2714614/