14 Декабря
14 декабря 1900 года — состоялось опубликование учения Макса Планка о квантовой механике.
Квантовая механика — это раздел теоретической физики, который описывает физические явления, в которых действие сравнимо по величине с постоянной Планка. Предсказания квантовой механики могут в значительной мере отличаться от предсказаний классической механики. Так как постоянная Планка представляет собой чрезвычайно малую величину в сравнении с действием повседневных объектов, квантовые эффекты в основном проявляются только в микроскопических масштабах. Если физическое действие системы существенно превышает постоянную Планка, квантовая механика органически переходит в классическую механику. В свою очередь, квантовая механика является нерелятивистским приближением квантовой теории поля. Классическая механика, хорошо описывающая системы макроскопических масштабов, не способна описать явления на уровне молекул, атомов, электронов и фотонов. Квантовая механика адекватно описывает основные свойства и поведение атомов, ионов, молекул, конденсированных сред, и других систем с электронно-ядерным строением. Квантовая механика также способна описывать поведение электронов, фотонов, а также других элементарных частиц, однако более точное релятивистски-инвариантное описание превращений элементарных частиц строится в рамках квантовой теории поля. Эксперименты подтверждают результаты, полученные с помощью квантовой механики. Основными понятиями квантовой кинематики являются понятия состояния и наблюдаемой. Основные уравнения квантовой динамики — уравнение фон Неймана, уравнение Шрёдингера, уравнение Паули, уравнение Гейзенберга и уравнение Линдблада. Уравнения квантовой механики тесно связаны со многими разделами математики, среди которых: теория вероятностей, теория вероятностей, функциональный анализ, теория операторов, теория групп, операторные алгебры.
Разделы квантовой механики
В стандартных курсах квантовой механики изучаются следующие разделы
- математическая основа квантовой механики и теория представлений;
- точные решения одномерного стационарного уравнения Шрёдингера для различных потенциалов;
- приближённые методы;
- нестационарные явления;
- уравнение Шрёдингера в трёхмерном случае и теория углового момента;
- теория спина;
- тождественность частиц;
- строение атомов и молекул;
- рассеивание частиц;
Необычные явления, мысленные эксперименты и парадоксы квантовой механики
- Соотношение неопределённостей Гейзенберга
- Корпускулярно-волновой дуализм
- Сверхтекучесть (Бозе-конденсат)
- Сверхпроводимость
- Квантовая телепортация
- Квантовая запутанность (Квантовая нелокальность, «Квантовое Вуду»)
- Парадокс Клейна
- Квантовый парадокс Зенона
- Кот Шрёдингера
- Надбарьерное отражение
- Теорема о запрете клонирования
- Обменное взаимодействие