Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom verandert de klassieke fysica van naar kwantum?

Het is niet zo dat klassieke fysica "verandert" in de kwantumfysica. In plaats daarvan biedt Quantum Physics een completere beschrijving van de realiteit, vooral op zeer kleine schalen , terwijl de klassieke fysica een zeer nauwkeurige en nuttige benadering blijft voor alledaagse fenomenen.

Hier is een uitsplitsing van waarom:

* schaal: Klassieke fysica werkt goed voor objecten die we rechtstreeks kunnen zien en met interactie kunnen communiceren. Het beschrijft beweging, krachten, energie en andere aspecten van de wereld op macroscopische schaal. Kwantumfysica daarentegen gaat over het gedrag van atomen en subatomaire deeltjes, de bouwstenen van materie.

* Dualiteit van golfdeeltjes: Een belangrijk verschil is het concept van dualiteit van golfdeeltjes. In de kwantumfysica kunnen deeltjes zoals elektronen golfachtige eigenschappen vertonen, wat betekent dat ze kunnen interfereren en verschillen zoals golven. Dit gedrag wordt niet waargenomen in de klassieke fysica.

* kwantisatie: Een ander fundamenteel principe in de kwantumfysica is kwantisatie. Energie, momentum en andere hoeveelheden kunnen alleen bestaan ​​in discrete waarden, of kwanta, in plaats van continu te zijn zoals in de klassieke fysica.

* waarschijnlijkheid: Kwantummechanica introduceert waarschijnlijkheid in de beschrijving van de realiteit. Het voorspelt de kans dat een deeltje in een bepaalde toestand zit, in plaats van een deterministisch traject zoals de klassieke fysica te bieden.

* onzekerheidsprincipe: Het Heisenberg -onzekerheidsprincipe stelt dat het onmogelijk is om zowel de positie als het momentum van een deeltje met absolute zekerheid te kennen. Deze fundamentele beperking heeft geen tegenhanger in de klassieke fysica.

Dus, klassieke fysica verandert niet in de kwantumfysica. Het is nauwkeuriger om te zeggen dat de kwantumfysica een meer fundamentele theorie is die de beperkingen van de klassieke fysica omvat. Klassieke fysica is nog steeds ongelooflijk nuttig voor alledaagse fenomenen, maar het breekt af wanneer ze omgaan met de zeer kleine en de zeer snelle.

Zie het zo:een kaart van uw stad is geweldig om door uw buurt te navigeren, maar het zal niet nuttig zijn als u een specifiek gebouw in een uitgestrekt land probeert te vinden. Kwantumfysica is als een meer gedetailleerde kaart die een beter begrip van de wereld biedt op atomair en subatomisch niveau.