Cuantic

Quantum (din lat. quantum - „cât”) - o parte indivizibilă a oricărei mărimi din fizică ; denumirea generală pentru anumite porțiuni de energie ( cuantumul de energie ), momentul unghiular (momentul unghiular), proiecția acesteia și alte cantități care caracterizează proprietățile fizice ale sistemelor micro- (cuantice) . Conceptul se bazează pe ideea mecanicii cuantice că unele mărimi fizice pot lua doar anumite valori (se spune că o mărime fizică este cuantificată ). În unele cazuri speciale importante, această valoare sau pasul modificării sale pot fi doar multipli întregi ai unei valori fundamentale [1] - iar aceasta din urmă se numește cuantum . De exemplu, energia radiației electromagnetice monocromatice de frecvență unghiulară poate prelua valorile , unde este constanta Planck redusă și este un număr întreg. În acest caz, are semnificația energiei unei cuante de radiație (cu alte cuvinte, un foton ) și - semnificația numărului acestor cuante (fotoni). Într-un sens apropiat de acesta, termenul cuantic a fost introdus pentru prima dată de Max Planck în lucrarea sa clasică din 1900, prima lucrare despre teoria cuantică care a pus bazele acesteia. Un concept fizic complet nou s-a dezvoltat în jurul ideii de cuantizare încă de la începutul anilor 1900 , denumit în mod obișnuit fizică cuantică . $\omega$ $(N+1/2)\hbar \omega$ $\hbar$ $N$ $\hbar \omega$ $N$

În zilele noastre, adjectivul „cuantic” este folosit în numele unui număr de domenii ale fizicii ( mecanica cuantică , teoria cuantică a câmpurilor , optica cuantică etc.). Termenul de cuantizare este utilizat pe scară largă , adică construirea unei teorii cuantice a unui anumit sistem sau trecerea de la descrierea sa clasică la una cuantică. Același termen este folosit pentru a se referi la o situație în care o mărime fizică poate lua doar valori discrete - de exemplu, se spune că energia unui electron dintr- un atom este „cuantizată”.

Termenul „cuantic” în sine are o utilizare destul de limitată în fizică în prezent. Uneori este folosit pentru a se referi la particule sau cvasi -particule corespunzătoare câmpurilor bosonice de interacțiune ( fotonul este un cuantum al unui câmp electromagnetic , un fonon este un cuantum al câmpului undelor sonore dintr-un cristal , un graviton este un cuantum ipotetic al un câmp gravitațional etc.), astfel de particule sunt denumite și „cuante de excitație” sau pur și simplu „excitații” ale câmpurilor corespunzătoare.

În plus, conform tradiției, „cuantumul de acțiune” este uneori numit constanta lui Planck . În sensul modern, acest nume poate avea sensul că constanta lui Planck este o unitate naturală pentru măsurarea acțiunii și a altor cantități fizice de aceeași dimensiune (de exemplu, momentul unghiular ).

Câteva cantități

Cuantele unor câmpuri au denumiri speciale:

cuantică foton - câmp electromagnetic ;
gluonul este un cuantum al unui câmp vectorial ( gluon ) în cromodinamica cuantică (oferă o interacțiune puternică );
gravitonul este o cuantă ipotetică a câmpului gravitațional ;
bosonul Higgs este cuantumul câmpului Higgs ;
un fonon este un cuantum al mișcării vibraționale a unui cristal.
chronon - un cuantum ipotetic de timp

Note

↑ Rețineți că nu este întotdeauna cazul. De exemplu, energia dintr-un atom de hidrogen este cuantificată: , unde n este numărul cuantic principal . Cu toate acestea, în acest caz, este imposibil să se evidențieze un „cuantic”, un multiplu întreg din care ar fi. $E_{n}=-{\frac {Z^{2}m_{e}e^{4}}{32{\pi }^{2}\varepsilon _{0}^{2}\hbar ^{2 ))}\cdot {\frac {1}{n^{2}}}$

Literatură

Landau L.D., Lifshits E.M. Mecanica cuantică (teorie nonrelativistă). - ediția a VI-a, revizuită. — M .: Fizmatlit , 2004 . — 800 s. - („Fizica teoretică”, Volumul III). — ISBN 5-9221-0530-2 .

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare norvegian Britannica (online) Treccani Universalis
În cataloagele bibliografice	GND : 4176603-9 NDL : 00569863