{"id":8068,"date":"2024-05-27T15:39:12","date_gmt":"2024-05-27T15:39:12","guid":{"rendered":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/?p=8068"},"modified":"2024-08-29T17:48:42","modified_gmt":"2024-08-29T17:48:42","slug":"kvantine-mechanika","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/2024\/05\/27\/kvantine-mechanika\/","title":{"rendered":"Kvantin\u0117 mechanika"},"content":{"rendered":"\n

Kvie\u010diame skaityti de\u0161imt\u0105j\u012f konkurso darb\u0105! \u0160is darbas var\u017eosi mokini\u0173 kategorijoje.
Daugiau apie \u0161\u012f mokslo populiarinimo konkurs\u0105 skaitykite\u00a0\u010cIA<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Karolis Vasarevi\u010dius<\/em><\/p>\n\n\n\n

Kvantin\u0117 mechanika – fizikos sritis, tirianti mikrodaleles, tai yra atomus, ir visk\u0105, kas yra ma\u017eensni u\u017e juos. Ji ai\u0161kina rei\u0161kinius, kuriuos negali paai\u0161kinti mechanika. Gali kilti klausimas, kokios tos dalel\u0117s, kurios yra ma\u017eesn\u0117s u\u017e atomus, tai yra: elektronai, pozitronai, protonai, neutronai, kvarkai, fotonai, neutrinai. <\/p>\n\n\n\n

Protonai, turintys teigiam\u0105 kr\u016bv\u012f, ir neutronai sudaro atomo branduol\u012f. Neutronai yra neutral\u016bs, kr\u016bvio neturi, ta\u010diau yra labai nestabili dalel\u0117, kuri gali skilti \u012f proton\u0105, elektron\u0105 ir neutrin\u0105. Neutrinas yra ideali neutrali dalel\u0117, jis neturi kr\u016bvio, o mas\u0117 yra labai ma\u017ea, d\u0117l to sakoma, kad mas\u0117s jis neturi. Taip pat labai ma\u017e\u0105 mas\u0119 turi elektronas, jo mas\u0117 lygi m e \u2248 9,09 * 10 \u201331 , jis turi neigiam\u0105 kr\u016bv\u012f. Pozitronas yra elektrono antidalel\u0117, turinti teigiam\u0105 kr\u016bv\u012f. Kvarkai yra fundamentaliosios dalel\u0117s, i\u0161 j\u0173 susidaro visos stipriai s\u0105veikaujan\u010dios elementariosios dalel\u0117s (pavyzd\u017eiui, protonai), jie skirstomi \u012f tris tipus, ir nerandami laisvi, tik sudarydami elementari\u0105sias daleles. Fotonas yra \u0161viesos dalel\u0117, arba \u0161viesos kvantas, neturi kr\u016bvio, gali egzistuoti tik judant \u0161viesos grei\u010diu. Pamin\u0117ti kvantai n\u0117ra ka\u017ekokia atskira dalel\u0117, ta\u010diau yra labai svarb\u016bs kvantin\u0117je mechanikoje, kvantas yra nedalomas energijos kiekis, pavyzd\u017eiui fotonas yra \u0161viesos kvantas, \u0161i koncepcija buvo i\u0161vystyta iki kvantin\u0117s mechanikos teorijos.<\/p>\n\n\n\n

Kvant\u0105 atrado \u017eymus mokslininkas Maksas Plankas, bandydamas suprasti, kod\u0117l kaitinamas plienas netampa nematomas. Klasikin\u0117je fizikoje tuo metu buvo manoma, jog daugiau kaitinamas plienas turi skleisti vis daugiau energijos per \u0161vies\u0105, taip keisdamas savo spektr\u0105, kol jo \u0161viesa netapt\u0173 ultrovioletin\u0117, tai yra nematoma, bet taip nevykdavo, plienas vis\u0105 laik\u0105 i\u0161liko matomas. Kelis metus Maksas Plankas band\u0117 \u012frodyti \u0161\u012f rei\u0161kin\u012f klasikin\u0117s fizikos b\u016bdu, bet atsakymo nerado, d\u0117l to jis prad\u0117jo teigti, jog \u0161viesa skleid\u017eiama ne pastoviai, o atskiromis dalel\u0117mis, t. y. kvantais. I\u0161 \u0161ios teorijos jis suk\u016br\u0117 formul\u0119: E = hv, kurioje E yra eneregija, v yra da\u017enis, o h yra vadinama Planko konstanta, kuria jis i\u0161ved\u0117 \u017einodamas E ir v, v\u0117liau \u0161i\u0105 formul\u0119 ir teorij\u0105 \u012frod\u0117 fizikai eksperimentatoriai ir net tiksliai apskai\u010diavo Planko konst. reik\u0161m\u0119. 1900-12-14 vokie\u010di\u0173 fizik\u0173 susirinkimo metu jis pristat\u0117 savo teorij\u0105, \u0161i diena neoficialiai vadinama kvantin\u0117s mechanikos gimtadieniu ir naujos eros fizikoje prad\u017eia. Dan\u0173 fizikas Nilsas Boras, naudodamas kvantavimo id\u0117j\u0105, band\u0117 paai\u0161kinti atomo stabilum\u0105. Savo mokytojo Ernesto Rezerfordo arba planetinis atomo modelis tur\u0117jo prie\u0161taravim\u0173, kadangi pagal tuo metu \u017einomus fizikos d\u0117snius tokia trajektorija jud\u0117dami elektronai su pagrei\u010diu tur\u0117t\u0173 spinduliuoti elektromagnetines bangas, jas spinduliuodami elektronai greitai netekt\u0173 energijos ir nukrist\u0173 ant branduolio, ta\u010diau taip nevyksta. Nilsas Boras, pritaik\u0119s Makso Planko sukurt\u0105 formul\u0119, suk\u016br\u0117 du postulatus: 1. Atomas nespindulioja energijos stacionarioje b\u016bsenoje, 2. Atomas spinduliuoja energij\u0105 tik keisdamas savo b\u016bsen\u0105, tai yra, kai elektronas pereina i\u0161 vieno sluoksnio \u012f kit\u0105, tuo metu atomas i\u0161spinduliuoja kvant\u0105. Naudodamas savo atradim\u0105 ir eksperimentuodamas, jis i\u0161ved\u0117 Blamerio formul\u0119, kuri nusako vandenilio atomo spektro linij\u0173 bang\u0173 ilgius, bet Boro modelis ir formul\u0117 irgi nebuvo tiksl\u016bs, ne vandenilio atomuose, eksperementai nesutapo su Nilso teorija, d\u0117l to tyrimai \u0161ioje srityje t\u0119s\u0117si. \u017dinoma, tai ne visi jo atradimai, pavyzd\u017eiui, jis kartu su Verneriu Heisenbergu suk\u016br\u0117 Kopenhagos interpretacij\u0105, apie kuri\u0105 pakalb\u0117sime \u0161iek tiek v\u0117liau, ir net trumpam sp\u0117jo sudalyvauti Manheteno projekte. Jis tur\u0117jo daug \u017eymi\u0173 mokini\u0173, pavyzd\u017eiui Verner\u012f Heisenberg\u0105. Heisenbergas yra vienas i\u0161 kvantin\u0117s mechanikos pradinink\u0173, 1925 m. paskelb\u0119s savo \u201cKvantin\u0119 teorin\u0119 kinematini\u0173 ir mechanini\u0173 ry\u0161i\u0173 interpretacij\u0105\u201d, kol jis gyd\u0117si ligonin\u0117je, jam kilo mintis, jog Boro atomo modelyje prie\u0161taravimai kyla d\u0117l naudojimo toki\u0173 dyd\u017ei\u0173, kurie niekada nebuvo pasteb\u0117ti eksperimet\u0173 metu, vadinasi, yra ne\u017einoma, ar tie dyd\u017eiai i\u0161 viso gali b\u016bti stebimi. Kadangi elektrono jud\u0117jimo trajektorijos ne\u012fmanoma steb\u0117ti, jis pasi\u016bl\u0117 vietoje anks\u010diau bandym\u0173 nustatyti trajektorij\u0105 hipoteti\u0161kai performuluoti teorij\u0105, joje naudojant dyd\u017eius, kuriuos galime steb\u0117ti eksperiment\u0173 metu, kaip tai daroma astronomijoje, vienas i\u0161 stebim\u0173 dyd\u017ei\u0173 buvo i\u0161skiriam\u0173 foton\u0173 da\u017enis, pereinant elektronui i\u0161 vieno sluoksnio \u012f kit\u0105, \u017einant da\u017en\u012f, matematikoje naudojant Furje transformacij\u0105 galima da\u017en\u012f paversti trajektorija. Toliau vystydamas teorij\u0105, jis naudodamas Furje eiles, i\u0161ved\u0117 sud\u0117ties ir daugybos formules objektams, turintiems du indeksus, jis buvo nusteb\u0119s, kai pasteb\u0117jo, jog daugybos formul\u0117je dyd\u017ei\u0173 d\u0117sningumas tur\u0117jo reik\u0161m\u0119, tai yra x * y nebuvo lygu y * x, \u0161is ypatumas tapo vienas i\u0161 esmini\u0173 skirtum\u0173 tarp kvantin\u0117s ir klasikin\u0117s fizik\u0173. Kai Heisenbergas paskelb\u0117 \u0161i\u0105 teorij\u0105, prasid\u0117jo Naujosios kvantin\u0117s fizikos etapas. Kaip pasak\u0117 vienas fizikas \u201eTai momentas, kai Heisenbergas rado ma\u017e\u0105 takel\u012f, kuris i\u0161ved\u0117 i\u0161 tamsos \u012f naujos fizikos \u0161vies\u0105\u201c. Tik po to \u0161i fizikos dalis prad\u0117ta oficialiai vadinti Kvantine mechanika. Be to, jis suformulavo Neapibr\u0117\u017etumo princip\u0105, jis teigia, jog tur\u0117dami dvi kvantinio objekto savybes, kuo tiksliau mes \u017einome vien\u0105 jo savyb\u0119, tuo netiksliau mes \u017einome kit\u0105. Pavyzd\u017eiui, jeigu greitai judant\u012f objekt\u0105 nufotografuosime su didele ekspozicija, mes gal\u0117sime pamatyti, kad objektas juda greitai, ta\u010diau mes negal\u0117sime suprasti, kur jis randasi, bet jeigu nufotografuosime su ma\u017ea ekspozicija, mes lengvai gal\u0117sime nustatyti, kur jis randasi, bet nepasteb\u0117sime jo jud\u0117jimo grei\u010dio. Ank\u0161\u010diau min\u0117ti fizikai padar\u0117 did\u017eiul\u0119 \u012ftak\u0105 kvantinei fizikai, bet du \u017eymiausi fizikai \u0161ioje sferoje yra Ervinas Schriodingeris ir Albertas Ein\u0161teinas. Ervinas Schordingeris 1926 m. paskelb\u0117 savo darb\u0105, kuriame buvo klasikiniu metodu apra\u0161yti veiksmai, kurie vyksta atome. Tai buvo reikalinga, nes tuometiniai \u012f\u017eym\u016bs fizikai \u0161ioje srityje naudojo tokius matematinius ir fizikinius veiksmus, kuriuos gal\u0117jo suprasti tik keli matematikai ir keli fizikai. Jo id\u0117jos tur\u0117jo didel\u012f palaikym\u0105 sen\u0173j\u0173 fizik\u0173 gretose, bet ir stipr\u0173 pasiprie\u0161inim\u0105 tarp nauj\u0173j\u0173 fizik\u0173. \u0160iame darbe buvo pamin\u0117ta \u017eymi Shriodingerio formul\u0117. V\u0117liau jis sugalvojo savo atomo model\u012f ir \u017eym\u0173 eksperement\u0105 \u201eSchriodingerio katinas\u201c, kuriuo paai\u0161kinama superpozicija ir kvantinis nemirtingumas. Albertas Ein\u0161teinas kvantin\u0117je fizikoje pasi\u017eym\u0117jo fotoelektrinio efekto paai\u0161kinimu, u\u017e tai jis gavo Nobelio premij\u0105, tuo pa\u010diu jis papild\u0117 Planko teorij\u0105. \u017dinoma, a\u0161 nepamin\u0117jau daug \u017eymi\u0173 vard\u0173, kurie prisid\u0117jo prie kvantin\u0117s fizikos, pavyzd\u017eiui: Volfgangas Paulis, Paulius Dirakas, Ernestas Jordanas, Maksas Bornas, Arnoldas Zomerfeldas ir t.t. <\/p>\n\n\n\n

Jau min\u0117ta Kopenhagos interpretacija, sukurta Nilso Boro ir Vernerio Heisenbergo, jos id\u0117ja yra, jog kvantin\u0117 mechanika yra atsitiktin\u0117, o objektai turi tam tikr\u0173 savybi\u0173 poras, kuri\u0173 negalima i\u0161matuoti arba steb\u0117ti vienu metu, be to, objekto steb\u0117jimas arba matavimas yra negr\u012f\u017etami procesai, ir objektui negali b\u016bti priskirta kita tiesa, i\u0161skyrus matavimo rezultato. K\u0105 tai rei\u0161kia? Kad suprastume tai pirmiausiai reikia suprasti, kas yra kvantin\u0117 superpozicija, tai b\u016bsena, kai dalel\u0117 kvantin\u0117je fizikoje turi dvi reik\u0161mes vienu metu. \u012esivaizduokite knyg\u0105, kuri guli ant stalo, bet kvantin\u0117je mechanikoje, jeigu ji yra superpozicijoje, ji gali vienu metu gul\u0117ti ir ant stalo, ir ant lovos, jeigu tik\u0117ti Kopenhagos interpretacija, matuojant arba stebint knyg\u0105 (steb\u0117jimas yra atliekamas tik matavimo prietaisais ir \u017emogaus akis n\u0117ra toks prietaisas), mes i\u0161matuojame, kad knyga randasi ant stalo, i\u0161matuodami j\u0105, mes pasirenkame vien\u0105 jos b\u016bsen\u0105, \u0161iuo atveju, kad ji yra ant stalo. Beje, tai vienas did\u017eiausi\u0173 sunkum\u0173 tiriant kvantin\u0119 fizik\u0105, nes j\u0105 stebint tam skirtais prietaisais, mes kei\u010diame pat\u012f kvantin\u012f pasaul\u012f. Daugiapasaulin\u0117je interpretacijoje, sukurtoje mokslininko Hju Evereto, kiekviena i\u0161 \u012fmanom\u0173 galimybi\u0173 \u012fvyksta kitame tuo metu sukurtame pasaulyje, tai yra bandydami i\u0161matuoti ar steb\u0117ti kvantin\u012f k\u016bn\u0105 kiekvienas \u012fmanomas rezultatas \u012fvyksta tiesiog skirtinguose pasauliuose. Gr\u012f\u017edami prie knygos, jeigu tik\u0117ti daugiapasaulin\u0117 interpretacija, tuo metu, kai mes bandysime i\u0161matuoti knygos pad\u0117t\u012f, atsiras du pasauliai, viename knyga gul\u0117s ant stalo, kitame \u2013 ant lovos. Ta\u010diau mes, matuodami gauname tik vien\u0105 variant\u0105 ir negalime \u012frodyti ar paneigti \u0161ios teorijos. B\u016btent \u0161ios interpretacijos principu veikia kvantinis nemirtingumas. <\/p>\n\n\n\n

Pastaruoju metu kvantin\u0117 fizika daugiausiai tiriama daleli\u0173 greitintuvuose, \u017eymiausias atradimas yra eksperimentiniu b\u016bdu i\u0161gautas Higso bozonas. Lietuvoje irgi vystomas \u0161is mokslas, neseniai buvo \u012fsteigta Lietuvos kvantini\u0173 technologij\u0173 asociacija. Ir \u0161iuo momentu j\u016bs galite paklausti: jeigu kvantin\u0117 mechanika yra tiek daug tiriama, kokius \u017emonijai naudingus atradimus l\u0117m\u0117 \u0161is mokslas? Jeigu i\u0161skirti atomin\u0119 energij\u0105, kurios atsiradim\u0105 l\u0117m\u0117 ir kvantin\u0117 fizika, galima pamin\u0117ti: telefono ar kito elektros prietaiso ekranas, triodas, tranzistorius, lazeris, elektroninis mikroskopas, elektroprietaiso atmintis, dar yra bandoma sukurti kvantin\u012f kompiuter\u012f.
<\/p>\n\n\n\n

Apibendrindamas noriu pasakyti, jog \u0161ioje es\u0117 tik parod\u017eiau kvantin\u0117s fizikos pavir\u0161i\u0173 ir net j\u012f nelabai palie\u010diau, pasistengiau pristatyti faktus, kurie yra \u012fdom\u016bs ne tik man, bet ir skaitytojui. \u0160iuo es\u0117 siekiu sudominti skaitytoj\u0105, ir, \u017einoma informacija, kuri\u0105 jame ra\u0161iau, yra supaprastinta ir apibendrinta, kad bet koks \u017emogus, turintis bent mokyklin\u012f i\u0161silavinim\u0105, skaitydamas \u0161i\u0105 es\u0117 gal\u0117t\u0173 suprasti ir gal susidom\u0117ti \u0161ia tema. Skaitan\u010dius kvie\u010diu m\u0105styti kriti\u0161kai, pertikrinti \u0161altinius ir patiems dom\u0117tis \u0161ia tema bei giliau j\u0105 suprasti, bet tuo pa\u010diu tikiuosi, kad jums buvo \u012fdomus mano es\u0117, ir gal i\u0161mokiau ka\u017eko naujo arba priminiau ka\u017ek\u0105 seno.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

\u0160altiniai:
Brian Klegg \u201eCracking quantum physics\u201c
https:\/\/lt.wikipedia.org\/wiki\/Kvantin%C4%97_mechanika
https:\/\/www.vle.lt\/straipsnis\/pozitronas\/
https:\/\/www.vle.lt\/straipsnis\/kvarkai\/
https:\/\/lt.wikipedia.org\/wiki\/Kvantas
https:\/\/lt.wikipedia.org\/wiki\/Max_Planck
https:\/\/www.vle.lt\/straipsnis\/balmerio-formule\/
https:\/\/lt.wikipedia.org\/wiki\/Niels_Bohr
https:\/\/lt.wikipedia.org\/wiki\/Erwin_Schr%C3%B6dinger
https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Copenhagen_interpretation
https:\/\/www.lrt.lt\/naujienos\/mokslas-ir-it\/11\/2155481\/kvantines-technologijos-puslaidininkiu-tyrimams-ligu-
nustatymui-ir-susisiekimui-gps-blokavimo-salygomis<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kvie\u010diame skaityti de\u0161imt\u0105j\u012f konkurso darb\u0105! \u0160is darbas var\u017eosi mokini\u0173 kategorijoje. Daugiau apie \u0161\u012f mokslo populiarinimo konkurs\u0105 skaitykite\u00a0\u010cIA. Karolis Vasarevi\u010dius Kvantin\u0117 mechanika – fizikos sritis, tirianti mikrodaleles, tai yra atomus, ir […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":8070,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_themeisle_gutenberg_block_has_review":false,"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[65,249,252],"class_list":["post-8068","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-rasiniai2","tag-fizika","tag-konkursas2024","tag-kvantine-fizika","pb-post","pb-item","pb-col-xl-4 pb-col-m-6 pb-col-s-12","pb-animate pb-animated "],"aioseo_notices":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/wave-3488466_1280.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8068","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8068"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8068\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8143,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8068\/revisions\/8143"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8070"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8068"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8068"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8068"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}