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Im Grunde ist es der Zweig der theoretischen Physik, der die Erforschung der Kräfte erforscht, die die Wechselwirkungen subatomarer "Teilchen" bestimmen, die wiederum der Struktur der physikalischen Materie zugrunde liegen.
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Wissen Sie, wie Sie ein poliertes Metallstück betrachten, das so glatt aussieht? Wenn Sie mit den Fingern darüber fahren, erwarten Sie eine glatte Textur und einen bestimmten exakten Pfad, den Ihre Finger auf diese Oberfläche nehmen sollen. Das sind Newtonsche Mechaniker.

Wenn Sie ein Mikroskop zu diesem Metall bringen, werden Sie feststellen, dass es nicht mehr glatt ist. Dass es überhaupt keine glatten Teile gibt. Es gibt tiefe Rillen und Unvollkommenheiten und Metallstücke, die herausragen. Bei dieser Zoomstufe würden Sie nicht erwarten, die Oberfläche zu berühren und perfekt vorhersehbare Ergebnisse zu erzielen. Dies ist die Quantenmechanik.
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Die Quantenmechanik ist eine grundlegende physikalische Theorie, die in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts entwickelt wurde. Es bietet einen mathematischen Formalismus zur genauen Vorhersage des Verhaltens von Atomen und subatomaren Teilchen. Obwohl die Quantenmechanik nicht in allgemeiner Hinsicht physikalisch interpretiert werden kann und für ihre Interpretationsparadoxien bekannt ist, liefert sie dennoch äußerst genaue und gut bestätigte experimentelle Vorhersagen und ist die Grundlage für viele moderne Technologien.
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Hier gibt es einige großartige Antworten, aber lassen Sie mich versuchen, dies aus der Perspektive eines Studenten zusammenzufassen. Es gibt drei Hauptprinzipien:

Quanta: Alle scheinbar kontinuierlichen physikalischen Eigenschaften (Energie, Wellenlänge, Entfernung usw.) sind tatsächlich diskret, so klein, dass Sie es nicht wirklich sagen können.

Dualität: Alle Materie, egal wie groß oder klein, wirkt wie eine Welle (Charakteristik nach Wellenlänge und Dispersion) und ein Partikel (hat Masse, verhält sich so, wie man es von einem perfekten Ball erwartet). Je größer ein Objekt ist, desto weniger fällt seine Wellenlänge auf.

Überlagerung: Alle Materie kann mehrere Zustände annehmen (Ort, Wellenlänge, Spin usw.). Normalerweise besetzt ein Partikel mit einer Reihe möglicher Zustände alle diese Zustände mit einer zugehörigen Wahrscheinlichkeit. Wenn Sie versuchen, den Status auf irgendeine Weise zu messen, bricht das Partikel zu einem einzigen Zustand zusammen. Dies ist das Konzept von Schrodingers cat.
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Die Quantenmechanik ist ein Zweig der Physik, der sich mit physikalischen Phänomenen auf nanoskopischer Ebene beschäftigt.
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Kurz gesagt: Die Quantenmechanik ist der Inbegriff klassischer Mechanik, wenn die Dinge so klein sind, dass klassische Mechanik nicht mehr funktioniert. Es erklärt, warum Elektronen, Photonen, Quarks und andere subatomare Teilchen sich so verhalten, wie sie es tun, und ermöglicht uns zu verstehen, warum bestimmte Dinge wie Wellenpartikel-Dualität und Quantenüberlagerungszustände existieren. Teile davon sagen uns, warum Quarks sich zu Baryonen und Mesonen verbinden, wie Partikel nur Feldanregungen sind und wie Schrödinger Katze gleichzeitig lebt und tot ist. Es sagt uns, dass die Beobachtung eines Partikels manchmal die Eigenschaften des Partikels verändert und warum es bestimmte Dinge gibt, die wir über ein Partikel nicht wissen können, ohne anderes Wissen darüber zu verlieren. In aller Kürze erklärt es alle seltsamsten Aspekte der Physik des extrem Kleinen.

* am meisten
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In aller Kürze: Die Quantenmechanik sagt, dass alle Teilchen eine de Broglie-Welle haben, und diese Welle repräsentiert die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Teilchen irgendwo befindet.

Einfach, oder? Nun das Bit, das Sie nicht glauben werden. Wenn Sie messen, wo sich das Teilchen befindet, wird die Zeitleiste des Universums in Kopien aufgeteilt, von denen jede eine Kopie enthält, in der die Position des Teilchens irgendwo gemessen wird. Alles in allem messen alle Kopien von Ihnen das Partikel in an jeder möglichen Position. Aus diesem Grund heißt es die viele Welten Interpretation der Quantenmechanik

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  1. Die Quantenmechanik ist die Quantentheorie eines Teilchens. Dies steht im Gegensatz zur Quantenfeldtheorie, die eine beliebige Anzahl von Teilchen beschreiben kann.
  2. Im Gegensatz zur klassischen Mechanik, bei der die Beschreibung von Partikeln hinsichtlich beobachtbarer Parameter wie Position, Geschwindigkeit usw. in der Quantenbeschreibung erfolgt, handelt es sich dabei um Zustände.
  3. Der Zustand ist so etwas wie die Stimmung des Partikels. In einem solchen Zustand kann das Teilchen einen bestimmten Positions- oder Impulswert haben, jedoch nicht beide im selben Zustand.
  4. Zustände bilden einen linearen Raum, dh wenn Sie sich in einem Zustand mit der Eigenschaft a oder in einem Zustand mit der Eigenschaft b befinden können, sollten Sie sich auch in einem Zustand befinden, der beide Eigenschaften a und hat b in gewissen Verhältnissen. Das hört sich merkwürdig an, z. Wenn zwei Eigenschaften sich gegenseitig ausschließen (wie für eine Katze, die am Leben ist ( oder tot ), so ist es doch.
  5. Die beobachtbaren Größen werden von den Operatoren beschrieben: mathematische Objekte, die Zustände verändern. Es gibt solche, die von Operatoren nicht verändert werden, sie werden als Eigenzustände bezeichnet. Für solche Zustände hat das Beobachtbare einen definierten Wert.
  6. Nach einer Interpretation von Kopenhagen bricht der Zustand des Partikels bei einer Messung mit der Wahrscheinlichkeit, die der Anteil des Partikels im Partikelzustand (siehe 4) ergibt, in einen dieser Eigenzustände ab (siehe 4.).
  7. Einstein & Co versuchte, diese Interpretation in Frage zu stellen durch die Annahme, dass das Partikel eine verborgene Information enthält, die sich bei der Messung zeigt, aber die Kopenhagener Interpretation überlebt hat. Darüber hinaus entwickelte sich diese Herausforderung in der sogenannten Quanteninformationstheorie.
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Die Quantenmechanik ist ein komischer Zweig der Wissenschaft. Es besteht aus Themen, die in der Natur schwer zu beobachten sind. Die Quantenmechanik ist sehr vieldeutig und nicht leicht zu verstehen. Die Quantenmechanik ist mit umständlichen Theoremen gefüllt. Meist handelt es sich dabei um winzige Teilchen, Atome, subatomare Teilchen und deren Bewegung, elektromagnetische Wellen usw. Diese sind immer noch sehr umstritten. Viele Phänomene werden durch widersprüchliche Theorien in der Quantenmechanik erklärt. Zum Beispiel:

  • Die wahre Natur des Lichts : Es wurde immer noch nicht festgestellt, was die wahre Natur des Lichts ist. Partikel, Welle oder es ist etwas völlig anderes. Zur Zeit wird sowohl die Teilchen- als auch die Wellennatur akzeptiert.
  • Struktur des Atoms : Es gibt viele Modelle atomarer Strukturen wie Rutherfords, Bohrs usw. Diese Modelle hatten jedoch Einschränkungen und wir konnten einige Phänomene nicht erklären. Dieses wurde dann durch das Quantenmodell des Atoms ersetzt.
  • Photoelektrischer Effekt : Erklärt von Albert Einstein unter Verwendung der Quantentheorie der Strahlung s.
  • Interferenz und Differenzierung .
  • Radioaktivität: Alpha-, Beta-, Gamma-Zerfall usw.

Hoffen Sie, dass dies Ihre Mehrdeutigkeit beseitigt;)

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