គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃយន្តការ QUANTUM ។

ឈ្មោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រ	អត្ថន័យ
ប្រធានបទអត្ថបទ៖	គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃយន្តការ QUANTUM ។
Rubric (ប្រភេទប្រធានបទ)	មេកានិច

នៅឆ្នាំ 1900 ᴦ។ រូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ Max Planck បានផ្តល់យោបល់ថា ការបំភាយ និងការស្រូបយកពន្លឺដោយរូបធាតុកើតឡើងក្នុងផ្នែកកំណត់ - quanta ហើយថាមពលនៃ quantum នីមួយៗគឺសមាមាត្រទៅនឹងប្រេកង់នៃវិទ្យុសកម្មដែលបញ្ចេញ៖

តើប្រេកង់នៃវិទ្យុសកម្មដែលបញ្ចេញ (ឬស្រូបយក) នៅឯណា ហើយ h គឺជាថេរសកលដែលហៅថា ថេររបស់ Planck ។ នេះបើយោងតាមទិន្នន័យទំនើប

h \u003d (6.62618 0.00004) ∙ 10 -34 J ∙ s ។

សម្មតិកម្មរបស់ Planck គឺជាចំណុចចាប់ផ្តើមសម្រាប់ការលេចឡើងនៃគំនិត quantum ដែលបង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃរូបវិទ្យាថ្មីជាមូលដ្ឋាន - រូបវិទ្យានៃ microworld ដែលហៅថា quantum physics ។ គំនិតដ៏ស៊ីជម្រៅរបស់រូបវិទូជនជាតិដាណឺម៉ាក Niels Bohr និងសាលារបស់គាត់បានដើរតួនាទីយ៉ាងធំនៅក្នុងការបង្កើតរបស់វា។ នៅឫសគល់នៃមេកានិចកង់ទិច គឺជាការសំយោគស្របគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយ និងរលកនៃរូបធាតុ។ រលកគឺជាដំណើរការដែលលាតសន្ធឹងក្នុងលំហ (ចងចាំរលកនៅលើទឹក) ហើយភាគល្អិតគឺជាវត្ថុក្នុងតំបន់ច្រើនជាងរលក។ ពន្លឺនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួនមានឥរិយាបទមិនដូចរលកទេ ប៉ុន្តែដូចជាស្ទ្រីមនៃភាគល្អិត។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ភាគល្អិតបឋម ជួនកាលបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិរលក។ នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីបុរាណ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបញ្ចូលគ្នានូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃរលក និងរាងកាយ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ ការបង្កើតទ្រឹស្ដីថ្មីមួយដែលពិពណ៌នាអំពីគំរូនៃមីក្រូទស្សន៍បាននាំឱ្យមានការបដិសេធនូវគំនិតសាមញ្ញដែលមានសុពលភាពសម្រាប់វត្ថុម៉ាក្រូស្កុប។

តាមទស្សនៈ quantum ទាំងពន្លឺ និងភាគល្អិត គឺជាវត្ថុស្មុគ្រស្មាញ ដែលបង្ហាញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងរលក និងភាគល្អិត (ដែលគេហៅថា រលកភាគល្អិតទ្វេ)។ ការបង្កើតរូបវិទ្យា quantum ត្រូវបានជំរុញដោយការប៉ុនប៉ងដើម្បីយល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម និងភាពទៀងទាត់នៃវិសាលគមនៃការបំភាយអាតូម។

នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19 វាត្រូវបានគេរកឃើញថានៅពេលដែលពន្លឺធ្លាក់លើផ្ទៃលោហៈអេឡិចត្រុងត្រូវបានបញ្ចេញពីក្រោយ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា ឥទ្ធិពល photoelectric ។

នៅឆ្នាំ ១៩០៥ ᴦ។ Einstein បានពន្យល់ពីឥទ្ធិពល photoelectric លើមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីកង់ទិច។ គាត់បានណែនាំការសន្មត់ថាថាមពលនៅក្នុងធ្នឹមនៃពន្លឺ monochromatic មានផ្នែកដែលទំហំស្មើនឹង h ។ វិមាត្ររាងកាយរបស់ h គឺ time∙energy=length∙momentum=ពេលនៃសន្ទុះ។វិមាត្រនេះត្រូវបានកាន់កាប់ដោយបរិមាណដែលហៅថាសកម្មភាពហើយទាក់ទងនឹងនេះ h ត្រូវបានគេហៅថា quantum បឋមនៃសកម្មភាព។ យោងតាមលោក Einstein អេឡិចត្រុងនៅក្នុងលោហៈមួយ ដោយបានស្រូបយកផ្នែកនៃថាមពលបែបនេះ ធ្វើការចេញពីលោហៈ ហើយទទួលបានថាមពល kinetic ។

E k \u003d h − A ចេញ។

នេះគឺជាសមីការរបស់ Einstein សម្រាប់ឥទ្ធិពល photoelectric ។

ផ្នែកដាច់ដោយឡែកនៃពន្លឺក្រោយមក (នៅឆ្នាំ 1927 ᴦ។ ) ហៅថា ហ្វូតុន.

នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ នៅពេលកំណត់ឧបករណ៍គណិតវិទ្យា មនុស្សម្នាក់គួរតែបន្តពីធម្មជាតិនៃបាតុភូតពិសោធន៍ដែលបានសង្កេត។ រូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ Schrödinger សម្រេចបានសមិទ្ធិផលដ៏អស្ចារ្យដោយព្យាយាមប្រើយុទ្ធសាស្រ្តផ្សេងគ្នានៃការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ៖ គណិតវិទ្យាដំបូង ហើយបន្ទាប់មកយល់ពីអត្ថន័យរូបវន្តរបស់វា ហើយជាលទ្ធផល បកស្រាយពីធម្មជាតិនៃបាតុភូតកង់ទិច។

វាច្បាស់ណាស់ថាសមីការនៃមេកានិចកង់ទិចត្រូវតែមានលក្ខណៈដូចរលក (បន្ទាប់ពីទាំងអស់ វត្ថុ Quantum មានលក្ខណៈសម្បត្តិរលក) ។ សមីការទាំងនេះត្រូវតែមានដំណោះស្រាយដាច់ពីគ្នា (ធាតុផ្សំនៃភាពមិនច្បាស់លាស់មាននៅក្នុងបាតុភូត quantum)។ សមីការនៃប្រភេទនេះត្រូវបានគេស្គាល់នៅក្នុងគណិតវិទ្យា។ ដោយផ្តោតលើពួកវា Schrödinger បានស្នើឱ្យប្រើគោលគំនិតនៃមុខងាររលក 'ψ'' ។ សម្រាប់ភាគល្អិតដែលផ្លាស់ទីដោយសេរីតាមអ័ក្ស X មុខងាររលក ψ=e - i|h(Et-px) ដែល p ជាសន្ទុះ x ជាកូអរដោណេ អ៊ី-ថាមពល ថេររបស់ h-Planck ។ អនុគមន៍ 'ψ' ជាធម្មតាត្រូវបានគេហៅថា អនុគមន៍រលក ពីព្រោះអនុគមន៍អិចស្ប៉ូណង់ស្យែលត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាវា។

ស្ថានភាពនៃភាគល្អិតនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិចត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលក ដែលធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់បានតែប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតនៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងលំហ។ មុខងាររលកមិនពិពណ៌នាអំពីវត្ថុខ្លួនឯង ឬសូម្បីតែសក្តានុពលរបស់វានោះទេ។ ប្រតិបត្តិការជាមួយមុខងាររលកធ្វើឱ្យវាអាចគណនាប្រូបាប៊ីលីតេនៃព្រឹត្តិការណ៍មេកានិចកង់ទិច។

គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃរូបវិទ្យា quantum គឺ គោលការណ៍នៃ superposition ភាពមិនប្រាកដប្រជា ការបំពេញបន្ថែម និងអត្តសញ្ញាណ។

គោលការណ៍ superpositionsនៅក្នុងរូបវិទ្យាបុរាណអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកទទួលបានឥទ្ធិពលលទ្ធផលពី superimposition (superposition) នៃឥទ្ធិពលឯករាជ្យជាច្រើនដែលជាផលបូកនៃឥទ្ធិពលដែលបណ្តាលមកពីឥទ្ធិពលនីមួយៗដោយឡែកពីគ្នា។ វាមានសុពលភាពសម្រាប់ប្រព័ន្ធ ឬវាលដែលបានពិពណ៌នាដោយសមីការលីនេអ៊ែរ។ គោលការណ៍នេះមានសារៈសំខាន់ណាស់នៅក្នុងមេកានិច ទ្រឹស្តីនៃលំយោល និងទ្រឹស្តីរលកនៃវាលរូបវិទ្យា។ នៅក្នុង quantum mechanics គោលការណ៍នៃ superposition សំដៅលើមុខងាររលក៖ ប្រសិនបើប្រព័ន្ធរូបវន្តអាចស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពដែលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលកពីរ ឬច្រើន ψ 1, ψ 2 ,…ψ ń នោះវាអាចស្ថិតក្នុងស្ថានភាពមួយដែលត្រូវបានពិពណ៌នាដោយការរួមបញ្ចូលគ្នាលីនេអ៊ែរណាមួយ។ នៃមុខងារទាំងនេះ៖

Ψ=c 1 ψ 1 +c 2 ψ 2 +….+с n ψ n ,

ដែល с 1 , с 2 , … с n គឺជាចំនួនកុំផ្លិចដោយបំពាន។

គោលការណ៍នៃ superposition គឺជាការកែលម្អនៃគោលគំនិតដែលត្រូវគ្នានៃរូបវិទ្យាបុរាណ។ យោងទៅតាមក្រោយមកនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលមិនផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វានៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃការរំខាននោះរលករីករាលដាលដោយឯករាជ្យពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ អាស្រ័យហេតុនេះ ការរំខានជាលទ្ធផលនៅចំណុចណាមួយក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក នៅពេលដែលរលកជាច្រើនសាយភាយនៅក្នុងវាគឺស្មើនឹងផលបូកនៃការរំខានដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងរលកនីមួយៗនៃរលកទាំងនេះ៖

S \u003d S 1 + S 2 + .... + S n,

ដែលជាកន្លែងដែល S 1, S 2, ... S n គឺជាការរំខានដែលបណ្តាលមកពីរលក។ ក្នុងករណីរលកមិនអាម៉ូនិក វាអាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលបូកនៃរលកអាម៉ូនិក។

គោលការណ៍ ភាពមិនប្រាកដប្រជាគឺថាវាមិនអាចកំណត់ក្នុងពេលដំណាលគ្នានូវលក្ខណៈពីរនៃ microparticle ឧទាហរណ៍ ល្បឿន និងកូអរដោនេ។ វាឆ្លុះបញ្ចាំងពីធម្មជាតិនៃរលករាងកាយពីរនៃភាគល្អិតបឋម។ កំហុស, ភាពមិនត្រឹមត្រូវ, កំហុសក្នុងការកំណត់ក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃបរិមាណបន្ថែមនៅក្នុងការពិសោធន៍ត្រូវបានទាក់ទងដោយសមាមាត្រមិនច្បាស់លាស់ដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1925ᴦ។ Werner Heisenberg ។ ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាផលិតផលនៃភាពមិនត្រឹមត្រូវនៃគូនៃបរិមាណបន្ថែមណាមួយ (ឧទាហរណ៍កូអរដោនេនិងការព្យាករណ៍នៃសន្ទុះនៅលើវាថាមពលនិងពេលវេលា) ត្រូវបានកំណត់ដោយ h ថេររបស់ Planck ។ ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់បង្ហាញថាតម្លៃជាក់លាក់នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រមួយរួមបញ្ចូលក្នុងទំនាក់ទំនង តម្លៃកាន់តែមិនច្បាស់លាស់នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀត និងផ្ទុយមកវិញ។ វាមានន័យថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានវាស់ក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

រូបវិទ្យាបុរាណបានបង្រៀនថា ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងអស់នៃវត្ថុ និងដំណើរការដែលកើតឡើងជាមួយពួកវាអាចត្រូវបានវាស់វែងក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវណាមួយ។ ទីតាំងនេះត្រូវបានបដិសេធដោយមេកានិចកង់ទិច។

រូបវិទូជនជាតិដាណឺម៉ាក Niels Bohr បានសន្និដ្ឋានថាវត្ថុ quantum គឺទាក់ទងទៅនឹងមធ្យោបាយនៃការសង្កេត។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃបាតុភូតកង់ទិចអាចត្រូវបានវិនិច្ឆ័យបានតែបន្ទាប់ពីអន្តរកម្មរបស់ពួកគេជាមួយនឹងមធ្យោបាយនៃការសង្កេត ᴛ.ᴇ។ ជាមួយឧបករណ៍។ ឥរិយាបទនៃវត្ថុអាតូមមិនអាចត្រូវបានគេសម្គាល់យ៉ាងច្បាស់ពីអន្តរកម្មរបស់ពួកគេជាមួយឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ដែលជួសជុលលក្ខខណ្ឌដែលបាតុភូតទាំងនេះកើតឡើងនោះទេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះវាចាំបាច់ដើម្បីយកទៅក្នុងគណនីថាឧបករណ៍ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រមានប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។ ទិន្នន័យដែលទទួលបាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងគ្នានៃការពិសោធន៍គួរតែត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការបន្ថែមក្នុងន័យថាមានតែការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការវាស់វែងផ្សេងគ្នាប៉ុណ្ណោះដែលអាចផ្តល់រូបភាពពេញលេញនៃលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វត្ថុ។ នេះគឺជាខ្លឹមសារនៃគោលការណ៍បំពេញបន្ថែម។

នៅក្នុងរូបវិទ្យាបុរាណ ការវាស់វែងត្រូវបានចាត់ទុកថាមិនរំខានដល់វត្ថុនៃការសិក្សា។ ការវាស់វែងទុកវត្ថុមិនផ្លាស់ប្តូរ។ យោងទៅតាមមេកានិចកង់ទិច ការវាស់វែងនីមួយៗបំផ្លាញមីក្រូវត្ថុ។ ដើម្បីអនុវត្តការវាស់វែងថ្មី ចាំបាច់ត្រូវរៀបចំមីក្រូវត្ថុឡើងវិញ។ នេះធ្វើឱ្យស្មុគស្មាញដល់ដំណើរការសំយោគការវាស់វែង។ ក្នុងន័យនេះ Bohr អះអាងពីការបំពេញបន្ថែមនៃការវាស់វែងបរិមាណ។ ទិន្នន័យនៃការវាស់វែងបុរាណមិនត្រូវបានបំពេញបន្ថែមទេពួកគេមានអត្ថន័យឯករាជ្យដោយឯករាជ្យពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ការបំពេញបន្ថែមកើតឡើងនៅកន្លែងដែលវត្ថុដែលកំពុងសិក្សាមិនអាចបែងចែកពីគ្នាទៅវិញទៅមក និងទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក។

Bohr ទាក់ទងនឹងគោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែមមិនត្រឹមតែចំពោះវិទ្យាសាស្ត្ររូបវន្តប៉ុណ្ណោះទេ៖ 'ភាពសុចរិតនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត និងលក្ខណៈរបស់មនុស្សដែលមានមនសិការ ក៏ដូចជាវប្បធម៌របស់មនុស្ស តំណាងឱ្យលក្ខណៈពិសេសនៃភាពសុចរិត ការបង្ហាញដែលតម្រូវឱ្យមានវិធីបំពេញបន្ថែមជាធម្មតានៃការពិពណ៌នា'។ យោងតាមលោក Bohr លទ្ធភាពនៃសត្វមានជីវិតមានភាពចម្រុះ និងទាក់ទងគ្នាយ៉ាងជិតស្និត ដែលនៅពេលសិក្សាពួកវា ជាថ្មីម្តងទៀតត្រូវងាកទៅរកនីតិវិធីសម្រាប់ការបំពេញបន្ថែមទិន្នន័យសង្កេត។ ទន្ទឹមនឹងនេះគំនិតរបស់ Bohr នេះមិនបានទទួលការអភិវឌ្ឍន៍ត្រឹមត្រូវទេ។

លក្ខណៈពិសេស និងភាពជាក់លាក់នៃអន្តរកម្មរវាងសមាសធាតុនៃប្រព័ន្ធមីក្រូ និងម៉ាក្រូស្មុគ្រស្មាញ។ ក៏ដូចជាអន្តរកម្មខាងក្រៅរវាងពួកគេនាំទៅរកភាពចម្រុះដ៏ធំសម្បើមរបស់ពួកគេ។ បុគ្គលគឺជាលក្ខណៈនៃប្រព័ន្ធមីក្រូ និងម៉ាក្រូ ប្រព័ន្ធនីមួយៗត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសំណុំនៃលក្ខណៈសម្បត្តិដែលអាចធ្វើបានទាំងអស់ដែលមានតែចំពោះវាប៉ុណ្ណោះ។ អ្នកអាចដាក់ឈ្មោះភាពខុសគ្នារវាងស្នូលនៃអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ទោះបីជាទាំងពីរនេះសំដៅទៅលើមីក្រូប្រព័ន្ធក៏ដោយ។ មានភាពខុសគ្នាមិនតិចទេរវាងផែនដី និងភពព្រះអង្គារ ទោះបីជាភពទាំងនេះស្ថិតក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យដូចគ្នាក៏ដោយ។

ដូច្នេះ គេអាចនិយាយអំពីអត្តសញ្ញាណនៃភាគល្អិតបឋម។ ភាគល្អិតដូចគ្នាបេះបិទមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តដូចគ្នា៖ ម៉ាស់ បន្ទុកអគ្គិសនី និងលក្ខណៈខាងក្នុងផ្សេងទៀត។ ជាឧទាហរណ៍ អេឡិចត្រុងទាំងអស់នៃសកលលោកត្រូវបានចាត់ទុកថាដូចគ្នាបេះបិទ។ ភាគល្អិតដូចគ្នាគោរពតាមគោលការណ៍អត្តសញ្ញាណ - គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិច យោងទៅតាម៖ ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតដែលទទួលបានពីគ្នាទៅវិញទៅមកដោយការរៀបចំឡើងវិញនូវភាគល្អិតដូចគ្នានៅក្នុងកន្លែងមិនអាចត្រូវបានគេសម្គាល់នៅក្នុងការពិសោធន៍ណាមួយឡើយ។

គោលការណ៍នេះគឺជាភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់រវាងមេកានិចបុរាណ និងកង់ទិច។ នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច ភាគល្អិតដែលដូចគ្នាបេះបិទគឺគ្មានលក្ខណៈបុគ្គលទេ។

រចនាសម្ព័ន្ធអាតូម និងនុយក្លេអ៊ែរ។ ភាគល្អិតបឋម។

គំនិតដំបូងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃរូបធាតុបានកើតឡើងនៅក្នុងប្រទេសក្រិកបុរាណក្នុងសតវត្សទី 6-4 ។ BC អារីស្តូតបានចាត់ទុកបញ្ហាជាបន្ត ᴛ.ᴇ. វា​អាច​ត្រូវ​បាន​បែង​ចែក​ជា​ផ្នែក​តូច​តាម​អំពើ​ចិត្ត ប៉ុន្តែ​មិន​ដែល​ឈាន​ដល់​ភាគល្អិត​តូច​បំផុត​ដែល​នឹង​មិន​ត្រូវ​បាន​បែងចែក​បន្ថែម​ទៀត​ឡើយ។ Democritus ជឿថាអ្វីគ្រប់យ៉ាងនៅក្នុងពិភពលោកមានអាតូមនិងភាពទទេ។ អាតូមគឺជាភាគល្អិតតូចបំផុតនៃរូបធាតុ ដែលមានន័យថា "មិនអាចបំបែកបាន" ហើយនៅក្នុងតំណាងនៃ Democritus អាតូមគឺជារាងស្វ៊ែរដែលមានផ្ទៃរដុប។

ទស្សនៈពិភពលោកបែបនេះមានរហូតដល់ចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19 ។ នៅឆ្នាំ 1897ᴦ។ Joseph John Thomson (1856-1940ᴦ.ᴦ.) កូនប្រុសរបស់ W. Thomson ដែលជាអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែលពីរដង បានរកឃើញភាគល្អិតបឋមមួយ ដែលត្រូវបានគេហៅថាអេឡិចត្រុង។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាអេឡិចត្រុងហោះចេញពីអាតូម ហើយមានបន្ទុកអគ្គីសនីអវិជ្ជមាន។ ទំហំនៃបន្ទុកអេឡិចត្រុង អ៊ី\u003d 1.6.10 -19 C (Coulomb), ម៉ាស់អេឡិចត្រុង ម\u003d 9.11.10 -31 kᴦ។

បន្ទាប់ពីការរកឃើញអេឡិចត្រុង លោក Thomson ក្នុងឆ្នាំ 1903 បានដាក់ចេញនូវសម្មតិកម្មថា អាតូមគឺជាស្វ៊ែរដែលបន្ទុកវិជ្ជមានត្រូវបានលាបពណ៌ ហើយអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានត្រូវបានបំបែកជាទម្រង់ raisins ។ បន្ទុកវិជ្ជមានគឺស្មើនឹងអវិជ្ជមាន ជាទូទៅអាតូមគឺអព្យាក្រឹតអគ្គិសនី (បន្ទុកសរុបគឺ 0)។

នៅឆ្នាំ 1911 ដោយធ្វើការពិសោធន៍មួយ លោក Ernst Rutherford បានរកឃើញថា បន្ទុកវិជ្ជមានមិនរីករាលដាលលើបរិមាណនៃអាតូមនោះទេ ប៉ុន្តែកាន់កាប់តែផ្នែកតូចមួយរបស់វាប៉ុណ្ណោះ។ បន្ទាប់​មក គាត់​បាន​ដាក់​គំរូ​អាតូម​ដែល​ក្រោយ​មក​បាន​ត្រូវ​គេ​ស្គាល់​ថា​ជា​ភព។ យោងតាមគំរូនេះ អាតូមពិតជាស្វ៊ែរ ដែលនៅចំកណ្តាលមានបន្ទុកវិជ្ជមានកាន់កាប់ផ្នែកតូចមួយនៃស្វ៊ែរនេះ - ប្រហែល 10 -13 សង់ទីម៉ែត្រ បន្ទុកអវិជ្ជមានមានទីតាំងនៅខាងក្រៅ ដែលគេហៅថាអេឡិចត្រុង។ សែល។

គំរូអាតូម Quantum ដ៏ល្អឥតខ្ចោះមួយត្រូវបានស្នើឡើងដោយរូបវិទូជនជាតិដាណឺម៉ាក N. Bohr ក្នុងឆ្នាំ 1913 ដែលបានធ្វើការនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់ Rutherford ។ គាត់បានយកគំរូរបស់ Rutherford នៃអាតូមជាមូលដ្ឋាន ហើយបានបន្ថែមវាជាមួយនឹងសម្មតិកម្មថ្មីដែលផ្ទុយនឹងគំនិតបុរាណ។ សម្មតិកម្មទាំងនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា postulates របស់ Bohr ។ Οʜᴎត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅដូចខាងក្រោម។

1. អេឡិចត្រុងនីមួយៗនៅក្នុងអាតូមអាចបង្កើតចលនាគន្លងមានស្ថេរភាពតាមគន្លងជាក់លាក់មួយ ជាមួយនឹងតម្លៃថាមពលជាក់លាក់មួយ ដោយមិនបញ្ចេញ ឬស្រូបវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ នៅក្នុងរដ្ឋទាំងនេះ ប្រព័ន្ធអាតូមិកមានថាមពលដែលបង្កើតជាស៊េរីដាច់ពីគ្នា៖ E 1 , E 2 ,… E n ។ រាល់ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដែលជាលទ្ធផលនៃការបញ្ចេញ ឬការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចអាចកើតឡើងនៅក្នុងការលោតពីរដ្ឋមួយទៅរដ្ឋមួយទៀត។

2. នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីពីគន្លងស្ថានីមួយទៅគន្លងមួយទៀត ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ ឬស្រូបយក។ ប្រសិនបើក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រុងពីគន្លងមួយទៅគន្លងមួយទៀត ថាមពលនៃអាតូមផ្លាស់ប្តូរពី E m ទៅ E n បន្ទាប់មក h v= E m - E n, កន្លែងណា vគឺជាប្រេកង់វិទ្យុសកម្ម។

Bohr បានប្រើ postulates ទាំងនេះដើម្បីគណនាអាតូមអ៊ីដ្រូសែនសាមញ្ញបំផុត,

តំបន់ដែលបន្ទុកវិជ្ជមានត្រូវបានប្រមូលផ្តុំត្រូវបានគេហៅថាស្នូល។ មានការសន្មត់ថាស្នូលមានភាគល្អិតបឋមវិជ្ជមាន។ ភាគល្អិតទាំងនេះ ហៅថាប្រូតុង (ជាភាសាក្រិច ប្រូតុងមានន័យថាមុនគេ) ត្រូវបានរកឃើញដោយ រូធើហ្វដ ក្នុងឆ្នាំ ១៩១៩។ បន្ទុកម៉ូឌុលរបស់ពួកគេគឺស្មើនឹងបន្ទុកអេឡិចត្រុង (ប៉ុន្តែវិជ្ជមាន) ម៉ាស់ប្រូតុងគឺ 1.6724.10 -27 kᴦ។ អត្ថិភាពនៃប្រូតុងត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរសិប្បនិម្មិតដែលបំលែងអាសូតទៅជាអុកស៊ីសែន។ អាតូមអាសូតត្រូវបាន irradiated ជាមួយ helium nuclei ។ លទ្ធផលគឺអុកស៊ីសែន និងប្រូតុង។ ប្រូតុងគឺជាភាគល្អិតថេរ។

នៅឆ្នាំ 1932 លោក James Chadwick បានរកឃើញភាគល្អិតដែលមិនមានបន្ទុកអគ្គីសនី ហើយមានម៉ាស់ស្ទើរតែស្មើនឹងប្រូតុង។ ភាគល្អិតនេះត្រូវបានគេហៅថានឺត្រុង។ ម៉ាស់នឺត្រុងគឺ 1.675.10 -27 kᴦ។ នឺត្រុង​ត្រូវ​បាន​គេ​រក​ឃើញ​ដោយ​ការ​បំភាយ​បន្ទះ​បេរីលីយ៉ូម​ជាមួយ​ភាគល្អិត​អាល់ហ្វា។ នឺត្រុងគឺជាភាគល្អិតមិនស្ថិតស្ថេរ។ កង្វះបន្ទុកពន្យល់ពីសមត្ថភាពងាយស្រួលរបស់វាក្នុងការជ្រាបចូលទៅក្នុងស្នូលនៃអាតូម។

ការរកឃើញប្រូតុង និងនឺត្រុងបាននាំទៅដល់ការបង្កើតគំរូប្រូតុង-នឺត្រុងនៃអាតូម។ វាត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1932 ដោយរូបវិទូសូវៀត Ivanenko, Gapon និងរូបវិទូអាល្លឺម៉ង់ Heisenberg ។ យោងតាមគំរូនេះ ស្នូលនៃអាតូមមួយមានប្រូតុង និងនឺត្រុង លើកលែងតែស្នូលអ៊ីដ្រូសែន ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ មានប្រូតុងមួយ។

ការចោទប្រកាន់នៃស្នូលត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងវាហើយត្រូវបានតាងដោយនិមិត្តសញ្ញា Z . ម៉ាស់ទាំងមូលនៃអាតូមមួយត្រូវបានផ្ទុកនៅក្នុងម៉ាស់នៃស្នូលរបស់វា ហើយត្រូវបានកំណត់ដោយម៉ាស់នៃប្រូតុង និងនឺត្រុងដែលចូលទៅក្នុងវា ដោយសារម៉ាស់អេឡិចត្រុងមួយមានសេចក្តីធ្វេសប្រហែសបើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាស់ប្រូតុង និងនឺត្រុង។ លេខសៀរៀលនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់របស់ Mendel-Eev ត្រូវគ្នាទៅនឹងបន្ទុកនៃស្នូលនៃធាតុគីមីដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ចំនួនម៉ាស់អាតូម ប៉ុន្តែ ស្មើនឹងម៉ាស់នឺត្រុង និងប្រូតុង៖ A=Z+N, កន្លែងណា Z គឺជាចំនួនប្រូតុង ន គឺជាចំនួននឺត្រុង។ តាមធម្មតា ធាតុណាមួយត្រូវបានតំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា៖ A X z ។

មានស្នូលដែលមានចំនួនប្រូតុងដូចគ្នា ប៉ុន្តែចំនួននឺត្រុងខុសគ្នា ᴛ.ᴇ។ ចំនួនម៉ាស់ផ្សេងគ្នា។ ស្នូលបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាអ៊ីសូតូប។ ឧទាហរណ៍, 1 H ១ - អ៊ីដ្រូសែនធម្មតា។ 2 ន 1 - deuterium, ៣ ន ១ - ទ្រីទីយ៉ូម។ ស្នូលដែលមានស្ថេរភាពបំផុតគឺចំនួនប្រូតុងដែលស្មើនឹងចំនួននឺត្រុងឬទាំងពីរក្នុងពេលតែមួយ = 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 - លេខវេទមន្ត។

វិមាត្រនៃអាតូមគឺប្រហែល 10-8 សង់ទីម៉ែត្រ អាតូមមានស្នូលទំហំ 10-13 សង់ទីម៉ែត្រ។ រវាងស្នូលនៃអាតូម និងព្រំប្រទល់នៃអាតូម មានលំហដ៏ធំមួយទាក់ទងនឹងមាត្រដ្ឋាននៅក្នុងមីក្រូវើល។ ដង់ស៊ីតេនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមមួយគឺដ៏ធំសម្បើមប្រហែល 1.5 · 108 t / cm 3 ។ ធាតុគីមីដែលមានម៉ាស់ A<50 называются легкими, а с А>50 - ធ្ងន់។ វាកកកុញបន្តិចនៅក្នុងស្នូលនៃធាតុធ្ងន់ ᴛ.ᴇ។ តម្រូវការថាមពលជាមុនសម្រាប់ការបំបែកវិទ្យុសកម្មរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំបែកស្នូលមួយចូលទៅក្នុងស្នូលធាតុផ្សំរបស់វាត្រូវបានគេហៅថាថាមពលចង។ (Nuclons គឺជាឈ្មោះទូទៅសម្រាប់ប្រូតុង និងនឺត្រុង ហើយបកប្រែជាភាសារុស្សីមានន័យថា 'ភាគល្អិតនុយក្លេអ៊ែរ'):

E sv \u003d Δm∙s 2,

កន្លែងណា ∆ម គឺជាពិការភាពនៃម៉ាស់នុយក្លេអ៊ែរ (ភាពខុសគ្នារវាងម៉ាស់នៃស្នូលដែលបង្កើតជាស្នូល និងម៉ាស់នៃស្នូល)។

នៅឆ្នាំ 1928 ᴦ។ ទ្រឹស្តីរូបវិទ្យា ឌីរ៉ាក បានស្នើទ្រឹស្តីអេឡិចត្រុង។ ភាគល្អិតបឋមអាចមានឥរិយាបទដូចជារលក - ពួកគេមានរលកភាគល្អិតទ្វេ។ ទ្រឹស្ដីរបស់ Dirac បានធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់ថានៅពេលដែលអេឡិចត្រុងមានឥរិយាបទដូចរលក ហើយនៅពេលដែលវាមានឥរិយាបទដូចភាគល្អិត។ គាត់បានសន្និដ្ឋានថាត្រូវតែមានភាគល្អិតបឋមដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចគ្នានឹងអេឡិចត្រុងប៉ុន្តែមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។ ភាគល្អិតបែបនេះត្រូវបានគេរកឃើញក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1932 ហើយដាក់ឈ្មោះថា positron ។ អ្នករូបវិទ្យាជនជាតិអាមេរិកឈ្មោះ Andersen បានរកឃើញនៅក្នុងរូបថតនៃកាំរស្មីលោហធាតុដែលជាដាននៃភាគល្អិតស្រដៀងទៅនឹងអេឡិចត្រុង ប៉ុន្តែមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។

វាធ្វើតាមទ្រឹស្ដីដែលអេឡិចត្រុង និងប៉ូស៊ីតរ៉ុនធ្វើអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក (ប្រតិកម្មវិនាសអន្តរាយ) បង្កើតបានជាហ្វូតុងមួយគូ ᴛ.ᴇ។ បរិមាណនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ដំណើរការបញ្ច្រាសក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ នៅពេលដែល photon ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយ nucleus ប្រែទៅជាគូអេឡិចត្រុង-positron ។ ភាគល្អិតនីមួយៗត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងមុខងាររលក ការ៉េនៃទំហំដែលស្មើនឹងប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតក្នុងបរិមាណជាក់លាក់មួយ។

នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 អត្ថិភាពនៃសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម និងអង់ទីណឺត្រុង ត្រូវបានបង្ហាញឱ្យឃើញ។

សូម្បីតែកាលពី 30 ឆ្នាំមុន វាត្រូវបានគេជឿថានឺត្រុង និងប្រូតុងគឺជាភាគល្អិតបឋម ប៉ុន្តែការពិសោធន៍លើអន្តរកម្មនៃប្រូតុង និងអេឡិចត្រុងដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនលឿនបានបង្ហាញថាប្រូតុងមានភាគល្អិតតូចជាង។ ភាគល្អិតទាំងនេះត្រូវបានសិក្សាដំបូងដោយ Gell Mann ហើយហៅវាថា quark ។ ប្រភេទ quarks ជាច្រើនត្រូវបានគេស្គាល់។ សន្មតថាមាន ៦ រសជាតិ៖ U - quark (ឡើង), d-quark (ចុះ), quark ចម្លែក (ចម្លែក), charm quark (មន្តស្នេហ៍), ខ - quark (សម្រស់), t-quark (ការពិត)..

រសជាតិនីមួយៗមានបីពណ៌៖ ក្រហម បៃតង ខៀវ។ នេះ​គ្រាន់​តែ​ជា​ការ​កំណត់​ព្រោះ​ Quarks មានទំហំតូចជាងរលកនៃពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ ដូច្នេះហើយមិនមានពណ៌ទេ។

ចូរយើងពិចារណាលក្ខណៈមួយចំនួននៃភាគល្អិតបឋម។ នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច ភាគល្អិតនីមួយៗត្រូវបានផ្តល់ពេលមេកានិចពិសេសរបស់វា ដែលមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងចលនារបស់វានៅក្នុងលំហ ឬការបង្វិលរបស់វា។ ពេលមេកានិចផ្ទាល់ខ្លួននេះត្រូវបានគេហៅថា។ ត្រឡប់មកវិញ. ដូច្នេះ ប្រសិនបើអ្នកបង្វិលអេឡិចត្រុងដោយ 360 o នោះអ្នកនឹងរំពឹងថាវានឹងត្រឡប់ទៅសភាពដើមវិញ។ ក្នុងករណីនេះ ស្ថានភាពដំបូងនឹងត្រូវបានទៅដល់ដោយការបង្វិល 360° មួយបន្ថែមទៀតប៉ុណ្ណោះ។ នោះគឺដើម្បីត្រឡប់អេឡិចត្រុងទៅសភាពដើមវិញ វាត្រូវតែបង្វិលដោយ 720 o បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការបង្វិល យើងយល់ឃើញថាពិភពលោកត្រឹមតែពាក់កណ្តាលប៉ុណ្ណោះ។ ឧទាហរណ៍នៅលើរង្វិលជុំលួសទ្វេអង្កាំនឹងត្រលប់ទៅទីតាំងដើមរបស់វាវិញនៅពេលបង្វិល 720 ដឺក្រេ។ ភាគល្អិតបែបនេះមានការបង្វិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់½។ ការបង្វិលប្រាប់យើងពីអ្វីដែលភាគល្អិតមើលទៅដូចនៅពេលដែលមើលពីមុំផ្សេងៗគ្នា។ ជាឧទាហរណ៍ ភាគល្អិតដែលមានវិល ''0'' មើលទៅដូចជាចំណុចមួយ៖ វាមើលទៅដូចគ្នាពីគ្រប់ទិសទី។ ភាគល្អិតដែលមានការបង្វិល '1'′ អាចប្រៀបធៀបទៅនឹងព្រួញមួយ៖ វាមើលទៅខុសគ្នាពីជ្រុងផ្សេងគ្នា ហើយត្រឡប់ទៅទម្រង់មុនរបស់វាវិញនៅពេលបង្វិលតាមរយៈ 360 o ។ ភាគល្អិតដែលមានបង្វិល '2'′ អាចប្រៀបធៀបជាមួយព្រួញដែលមុតលើភាគីទាំងពីរ៖ ទីតាំងណាមួយរបស់វាត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតពីវេនពាក់កណ្តាល (180 o) ។ ភាគល្អិតបង្វិលខ្ពស់ត្រឡប់ទៅសភាពដើមវិញ នៅពេលដែលបង្វិលដោយប្រភាគតូចជាងនៃបដិវត្តពេញលេញ។

ភាគល្អិត​ដែល​មាន​ចំនួន​បង្វិល​ពាក់កណ្តាល​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ថា fermions ហើយ​ភាគល្អិត​ដែល​មាន​ចំនួន​បង្វិល​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅថា bosons ។ រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ វាត្រូវបានគេជឿថា បូសុន និង fermions គឺជាប្រភេទតែមួយគត់ដែលអាចធ្វើទៅបាននៃភាគល្អិតដែលមិនអាចបែងចែកបាន។ តាមការពិត មានលទ្ធភាពកម្រិតមធ្យមមួយចំនួន ហើយ fermions និង bosons គ្រាន់តែជាករណីកំណត់ពីរប៉ុណ្ណោះ។ ថ្នាក់នៃភាគល្អិតបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា anions ។

ភាគល្អិត​នៃ​រូបធាតុ​គោរព​តាម​គោលការណ៍​ដក​ចេញ Pauli ដែល​ត្រូវ​បាន​រក​ឃើញ​ក្នុង​ឆ្នាំ 1923 ដោយ​រូបវិទូ​អូទ្រីស Wolfgang Pauli ។ គោលការណ៍ Pauli ចែងថា នៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតដូចគ្នាបេះបិទចំនួនពីរដែលមានការវិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់ ភាគល្អិតច្រើនជាងមួយមិនអាចស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព Quantum ដូចគ្នានោះទេ។ មិនមានការរឹតបន្តឹងសម្រាប់ភាគល្អិតដែលមានចំនួនគត់វិលទេ។ នេះមានន័យថា ភាគល្អិតដូចគ្នាបេះបិទពីរមិនអាចមានកូអរដោនេ និងល្បឿនដូចគ្នាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវដែលបានបញ្ជាក់ដោយគោលការណ៍មិនច្បាស់លាស់។ ប្រសិនបើភាគល្អិតនៃរូបធាតុមានកូអរដោណេជិតគ្នា នោះល្បឿនរបស់វាត្រូវតែខុសគ្នា ដូច្នេះហើយ ពួកវាមិនអាចស្ថិតនៅត្រង់ចំណុចជាមួយកូអរដោនេទាំងនេះបានយូរទេ។

នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច វាត្រូវបានសន្មត់ថាកម្លាំងទាំងអស់ និងអន្តរកម្មរវាងភាគល្អិតត្រូវបានដឹកដោយភាគល្អិតជាមួយនឹងការបង្វិលចំនួនគត់ស្មើនឹង 0.1.2 ។ វាកើតឡើងដូចតទៅ៖ ឧទាហរណ៍ ភាគល្អិតនៃរូបធាតុបញ្ចេញនូវភាគល្អិត ដែលជាអ្នកបញ្ជូនអន្តរកម្ម (ឧទាហរណ៍ ហ្វូតុន)។ ជាលទ្ធផលនៃការ recoil ល្បឿននៃភាគល្អិតផ្លាស់ប្តូរ។ បនា្ទាប់មក ភាគល្អិតនាវា 'bumps' ទៅលើភាគល្អិតមួយទៀតនៃសារធាតុ ហើយត្រូវបានស្រូបដោយវា។ ការបុកគ្នានេះផ្លាស់ប្តូរល្បឿននៃភាគល្អិតទីពីរ ដូចជាប្រសិនបើមានកម្លាំងធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតទាំងពីរនេះ។ ភាគល្អិតក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនដែលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូររវាងភាគល្អិតនៃរូបធាតុត្រូវបានគេហៅថានិម្មិត ពីព្រោះមិនដូចវត្ថុពិតទេ ពួកវាមិនអាចចុះឈ្មោះដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់ភាគល្អិតបានទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកគេមានដោយសារតែពួកគេបង្កើតឥទ្ធិពលដែលអាចវាស់វែងបាន។

ភាគល្អិតក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអាចត្រូវបានបែងចែកជា 4 ប្រភេទ ដោយផ្អែកលើបរិមាណនៃអន្តរកម្មដែលពួកវាផ្ទុក និងលើភាគល្អិតណាដែលពួកវាធ្វើអន្តរកម្មជាមួយ និងភាគល្អិតណាដែលពួកគេធ្វើអន្តរកម្មជាមួយ៖

1) កម្លាំងទំនាញ។ភាគល្អិតណាមួយស្ថិតនៅក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងទំនាញ ដែលទំហំរបស់វាអាស្រ័យទៅលើម៉ាស់ និងថាមពលនៃភាគល្អិត។ នេះគឺជាកម្លាំងខ្សោយ។ កម្លាំងទំនាញធ្វើសកម្មភាពនៅចម្ងាយឆ្ងាយ ហើយតែងតែជាកម្លាំងទាក់ទាញ។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ អន្តរកម្មទំនាញរក្សាភពនៅក្នុងគន្លងរបស់វា និងយើងនៅលើផែនដី។

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តមេកានិចកង់ទិចទៅវាលទំនាញ វាត្រូវបានគេជឿថា កម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតនៃរូបធាតុត្រូវបានផ្ទេរដោយភាគល្អិតដែលមាន '2'' ដែលជាទូទៅគេហៅថា graviton ។ Graviton មិនមានម៉ាស់ផ្ទាល់ខ្លួនទេ ហើយនៅក្នុងការតភ្ជាប់ជាមួយនេះ កម្លាំងដែលផ្ទេរដោយវាមានរយៈចម្ងាយឆ្ងាយ។ អន្តរកម្មទំនាញរវាងព្រះអាទិត្យ និងផែនដីត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថា ភាគល្អិតដែលបង្កើតជាព្រះអាទិត្យ និងផែនដីផ្លាស់ប្តូរទំនាញផែនដី។ ឥទ្ធិពលនៃការផ្លាស់ប្តូរនៃភាគល្អិតនិម្មិតទាំងនេះគឺអាចវាស់វែងបាន ព្រោះឥទ្ធិពលនេះគឺជាការបង្វិលផែនដីជុំវិញព្រះអាទិត្យ។

2) ប្រភេទនៃអន្តរកម្មបន្ទាប់ត្រូវបានបង្កើតឡើង កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គីសនី។ កម្លាំងអេឡិចត្រុងគឺខ្លាំងជាងកម្លាំងទំនាញ៖ កម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងអេឡិចត្រុងពីរគឺប្រហែល 1040 ដងច្រើនជាងកម្លាំងទំនាញ។ អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចកំណត់អត្ថិភាពនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលដែលមានស្ថេរភាព (អន្តរកម្មរវាងអេឡិចត្រុង និងប្រូតុង)។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគឺជាហ្វូតុន។

3) អន្តរកម្មខ្សោយ. វាមានទំនួលខុសត្រូវចំពោះវិទ្យុសកម្ម និងមានរវាងភាគល្អិតទាំងអស់នៃរូបធាតុជាមួយ spin ½។ អន្តរកម្មខ្សោយធានានូវការឆេះយូរ និងសូម្បីតែព្រះអាទិត្យរបស់យើង ដែលផ្តល់ថាមពលសម្រាប់លំហូរនៃដំណើរការជីវសាស្រ្តទាំងអស់នៅលើផែនដី។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃអន្តរកម្មខ្សោយគឺជាភាគល្អិតបី - W ± និង Z 0 -bosons ។ Οʜᴎត្រូវបានគេរកឃើញតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1983ᴦ។ កាំនៃអន្តរកម្មខ្សោយគឺតូចខ្លាំងណាស់ ដោយភ្ជាប់ជាមួយនេះ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនរបស់វាត្រូវតែមានម៉ាស់ធំ។ យោងទៅតាមគោលការណ៍មិនច្បាស់លាស់អាយុកាលនៃភាគល្អិតដែលមានម៉ាស់ធំបែបនេះគួរតែខ្លីបំផុត - 10 -26 វិ។

4) អន្តរកម្មខ្លាំងគឺជាអន្តរកម្មមួយ ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ រក្សា quarks នៅខាងក្នុងប្រូតុង និងនឺត្រុង ហើយប្រូតុង និងនឺត្រុងនៅខាងក្នុងស្នូលអាតូម។ ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៃអន្តរកម្មខ្លាំងត្រូវបានចាត់ទុកថាជាភាគល្អិតដែលមានវិលនៃ '1'' ដែលជាទូទៅត្រូវបានគេហៅថា gluon ។ Gluons ធ្វើអន្តរកម្មតែជាមួយ quarks និងជាមួយ gluons ផ្សេងទៀត។ Quarks អរគុណចំពោះ gluons ត្រូវបានភ្ជាប់ជាគូឬបី។ កម្លាំងខ្លាំងនៅថាមពលខ្ពស់ចុះខ្សោយ ហើយ quarks និង gluons ចាប់ផ្តើមមានឥរិយាបទដូចជាភាគល្អិតទំនេរ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះត្រូវបានគេហៅថា សេរីភាព asymptotic ។ ជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍លើឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនដ៏មានអានុភាព រូបថតនៃផ្លូវ (ដាន) នៃ quarks ឥតគិតថ្លៃដែលកើតជាលទ្ធផលនៃការប៉ះទង្គិចនៃប្រូតុងថាមពលខ្ពស់ និងសារធាតុប្រឆាំងប្រូតុងត្រូវបានទទួល។ អន្តរកម្មដ៏រឹងមាំធានាបាននូវស្ថេរភាពដែលទាក់ទង និងអត្ថិភាពនៃស្នូលអាតូមិច។ អន្តរកម្មខ្លាំង និងខ្សោយគឺជាលក្ខណៈនៃដំណើរការនៃមីក្រូកូស ដែលនាំទៅដល់ការបំប្លែងទៅវិញទៅមកនៃភាគល្អិត។

អន្តរកម្មខ្លាំងនិងខ្សោយត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះមនុស្សតែនៅក្នុងទីបីដំបូងនៃសតវត្សទី 20 ទាក់ទងនឹងការសិក្សាអំពីវិទ្យុសកម្មនិងការយល់ដឹងពីលទ្ធផលនៃការទម្លាក់គ្រាប់បែកនៃអាតូមនៃធាតុផ្សេងៗដោយ α-ភាគល្អិត។ ភាគល្អិតអាល់ហ្វា បំផ្ទុះទាំងប្រូតុង និងនឺត្រុង។ គោលបំណងនៃការវែកញែកបាននាំឱ្យអ្នករូបវិទ្យាជឿថា ប្រូតុង និងនឺត្រុង អង្គុយនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូម ដោយត្រូវបានចងភ្ជាប់គ្នាយ៉ាងតឹងរ៉ឹង។ មានអន្តរកម្មខ្លាំង។ ម្យ៉ាងវិញទៀត សារធាតុវិទ្យុសកម្មបញ្ចេញកាំរស្មី α-, β- និង γ-rays ។ នៅពេលដែលនៅឆ្នាំ 1934 Fermi បានបង្កើតទ្រឹស្តីដំបូងដែលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ទិន្នន័យពិសោធន៍ គាត់ត្រូវតែសន្មត់ថាមានវត្តមាននៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃអន្តរកម្មដែលចាប់ផ្តើមត្រូវបានគេហៅថាខ្សោយ។

ឥឡូវនេះការប៉ុនប៉ងកំពុងត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ខ្សោយ និងខ្លាំង ដូច្នេះលទ្ធផលគឺអ្វីដែលគេហៅថា ទ្រឹស្តីបង្រួបបង្រួមដ៏អស្ចារ្យ. ទ្រឹស្ដីនេះបំភ្លឺអំពីអត្ថិភាពរបស់យើង។ វាអាចទៅរួចដែលថាអត្ថិភាពរបស់យើងគឺជាផលវិបាកនៃការបង្កើតប្រូតុង។ រូបភាព​នៃ​ការ​ចាប់​ផ្ដើម​នៃ​ចក្រវាល​បែប​នេះ ហាក់​ដូច​ជា​ធម្មជាតិ​បំផុត។ វត្ថុលើដីភាគច្រើនមានប្រូតុង ប៉ុន្តែមិនមានសារធាតុប្រឆាំងប្រូតុង ឬប្រឆាំងនឺត្រុងនៅក្នុងវាទេ។ ការពិសោធន៍ជាមួយកាំរស្មីលោហធាតុ បានបង្ហាញថា ដូចគ្នាទៅនឹងបញ្ហាទាំងអស់នៅក្នុង Galaxy របស់យើង។

លក្ខណៈនៃអន្តរកម្មខ្លាំង ខ្សោយ អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងទំនាញត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។

លំដាប់នៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃអន្តរកម្មនីមួយៗ ដែលបង្ហាញក្នុងតារាង ត្រូវបានកំណត់ទាក់ទងនឹងអាំងតង់ស៊ីតេនៃអន្តរកម្មខ្លាំង ដែលយកជា 1 ។

ចូរយើងផ្តល់ចំណាត់ថ្នាក់នៃភាគល្អិតបឋមដែលល្បីល្បាញបំផុតនៅពេលបច្ចុប្បន្ន។

រូបថត។ ម៉ាស់ដែលនៅសល់ និងបន្ទុកអគ្គិសនីរបស់វាស្មើនឹង 0។ ហ្វូតុនមានចំនួនគត់វិល និងជាបូសុន។

ឡេបតុន ថ្នាក់នៃភាគល្អិតនេះមិនចូលរួមក្នុងអន្តរកម្មខ្លាំងទេ ប៉ុន្តែមានអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ខ្សោយ និងទំនាញ។ Lepton មានការបង្វិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់ និងជា fermions ។ ភាគល្អិតបឋមដែលរួមបញ្ចូលនៅក្នុងក្រុមនេះត្រូវបានផ្តល់លក្ខណៈជាក់លាក់មួយហៅថា lepton charge ។ បន្ទុក lepton មិនដូចអគ្គិសនីទេ មិនមែនជាប្រភពនៃអន្តរកម្មណាមួយទេ តួនាទីរបស់វាមិនទាន់ត្រូវបានបកស្រាយយ៉ាងពេញលេញនៅឡើយ។ តម្លៃនៃបន្ទុក lepton សម្រាប់ lepton គឺ L=1 សម្រាប់ antilepton L= -1 សម្រាប់ភាគល្អិតបឋមផ្សេងទៀត L=0។

MESONS ទាំងនេះគឺជាភាគល្អិតមិនស្ថិតស្ថេរ ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយអន្តរកម្មខ្លាំង។ ឈ្មោះ 'mesons' មានន័យថា 'កម្រិតមធ្យម' ហើយដោយសារតែការពិតដែលថា mesons ដែលបានរកឃើញដំបូងមានម៉ាស់ធំជាងអេឡិចត្រុង ប៉ុន្តែតិចជាងប្រូតុង។ សព្វ​ថ្ងៃ​នេះ​គេ​ស្គាល់​ថា mesons ដែល​មាន​ម៉ាស់​ធំ​ជាង​ម៉ាស់​ប្រូតុង។ meson ទាំងអស់មានការបង្វិលចំនួនគត់ ហើយដូច្នេះវាជា bosons ។

បារីយ៉ុង។ ថ្នាក់នេះរួមបញ្ចូលក្រុមនៃភាគល្អិតបឋមធ្ងន់ដែលមានការបង្វិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់ (fermions) និងម៉ាស់មិនតិចជាងប្រូតុង។ បារីយ៉ុងដែលមានស្ថេរភាពតែមួយគត់គឺប្រូតុង នឺត្រុងមានស្ថេរភាពតែនៅខាងក្នុងស្នូលប៉ុណ្ណោះ។ Baryons ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយអន្តរកម្ម 4 ប្រភេទ។ នៅក្នុងប្រតិកម្ម និងអន្តរកម្មនុយក្លេអ៊ែរណាមួយ ចំនួនសរុបរបស់ពួកគេនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃយន្តការ QUANTUM ។ - គំនិតនិងប្រភេទ។ ចំណាត់ថ្នាក់ និងលក្ខណៈនៃប្រភេទ "គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃយន្តការ QUANTUM" ។ ឆ្នាំ 2017, 2018 ។

មេកានិច Quantum គឺជាមេកានិចនៃពិភពមីក្រូ។ បាតុភូតដែលវាសិក្សាភាគច្រើនគឺហួសពីការយល់ឃើញរបស់យើង ដូច្នេះគេមិនគួរភ្ញាក់ផ្អើលទេចំពោះភាពផ្ទុយគ្នានៃច្បាប់ដែលគ្រប់គ្រងបាតុភូតទាំងនេះ។

ច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិចមិនអាចត្រូវបានបង្កើតជាលទ្ធផលឡូជីខលនៃលទ្ធផលនៃសំណុំនៃការពិសោធន៍រូបវិទ្យាជាមូលដ្ឋានមួយចំនួននោះទេ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ការបង្កើតមេកានិចកង់ទិច ដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធនៃ axioms ដែលត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយបទពិសោធន៍ នៅតែមិនទាន់ដឹងនៅឡើយ។ ជាងនេះទៅទៀត គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានមួយចំនួននៃមេកានិចកង់ទិច មិនអនុញ្ញាតឱ្យមានការផ្ទៀងផ្ទាត់ពិសោធន៍ទេ។ ទំនុកចិត្តរបស់យើងចំពោះសុពលភាពនៃមេកានិចកង់ទិចគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាលទ្ធផលរូបវន្តទាំងអស់នៃទ្រឹស្តីយល់ស្របជាមួយនឹងការពិសោធន៍។ ដូច្នេះមានតែផលវិបាកនៃបទប្បញ្ញត្តិជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិច និងមិនមែនជាច្បាប់មូលដ្ឋានរបស់វាទេ ដែលត្រូវបានសាកល្បងដោយពិសោធន៍។ ជាក់ស្តែង កាលៈទេសៈទាំងនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលំបាកចម្បងដែលកើតឡើងនៅក្នុងការសិក្សាដំបូងនៃមេកានិចកង់ទិច។

នៃធម្មជាតិដូចគ្នា ប៉ុន្តែជាក់ស្តែងការលំបាកកាន់តែច្រើនបានប្រឈមមុខនឹងអ្នកបង្កើតមេកានិចកង់ទិច។ ការពិសោធន៍ពិតជាបានចង្អុលបង្ហាញពីអត្ថិភាពនៃភាពទៀងទាត់នៃបរិមាណពិសេសនៅក្នុង microcosm ប៉ុន្តែមិនបានបង្ហាញទម្រង់នៃទ្រឹស្ដីកង់ទិចនោះទេ។ នេះអាចពន្យល់ពីប្រវត្តិសាស្រ្តដ៏អស្ចារ្យនៃការបង្កើតមេកានិចកង់ទិច ហើយជាពិសេស ការពិតដែលថា រូបមន្តដើមនៃមេកានិចកង់ទិច ត្រូវបានចេញវេជ្ជបញ្ជាសុទ្ធសាធនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ពួកគេមានច្បាប់មួយចំនួនដែលធ្វើឱ្យវាអាចគណនាបរិមាណដែលបានវាស់ដោយពិសោធន៍ ហើយការបកស្រាយរូបវន្តនៃទ្រឹស្តីបានលេចចេញបន្ទាប់ពីទម្រង់គណិតវិទ្យារបស់វាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមូលដ្ឋាន។

ក្នុងការកសាងមេកានិចកង់ទិចនៅក្នុងវគ្គសិក្សានេះ យើងនឹងមិនដើរតាមគន្លងប្រវត្តិសាស្ត្រទេ។ យើងនឹងពណ៌នាយ៉ាងខ្លីអំពីបាតុភូតរូបវន្តមួយចំនួន ការព្យាយាមពន្យល់អំពីអ្វីដែលផ្អែកលើច្បាប់នៃរូបវិទ្យាបុរាណបាននាំឱ្យមានការលំបាកដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន។ បន្ទាប់មក យើងនឹងព្យាយាមស្វែងយល់ថាតើលក្ខណៈពិសេសអ្វីខ្លះនៃគ្រោងការណ៍នៃមេកានិចបុរាណដែលបានពិពណ៌នានៅក្នុងកថាខណ្ឌមុនគួរតែត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងមេកានិចនៃ microworld និងអ្វីដែលអាចនិងគួរត្រូវបានបោះបង់ចោល។ យើងនឹងឃើញថាការបដិសេធនូវសេចក្តីថ្លែងការណ៍តែមួយនៃមេកានិចបុរាណ ពោលគឺសេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលសង្កេតបានគឺជាមុខងារនៅលើលំហដំណាក់កាល នឹងអនុញ្ញាតឱ្យយើងបង្កើតគ្រោងការណ៍នៃមេកានិចដែលពិពណ៌នាអំពីប្រព័ន្ធដែលមានអាកប្បកិរិយាខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីបុរាណ។ ជាចុងក្រោយ នៅក្នុងផ្នែកខាងក្រោម យើងនឹងឃើញថាទ្រឹស្ដីដែលបានសាងសង់មានលក្ខណៈទូទៅជាងមេកានិចបុរាណ ហើយមានផ្នែកចុងក្រោយជាករណីកំណត់។

តាមប្រវត្តិសាស្ត្រ សម្មតិកម្មកង់ទិចដំបូងត្រូវបានដាក់ចេញដោយ Planck ក្នុងឆ្នាំ 1900 ទាក់ទងនឹងទ្រឹស្តីនៃវិទ្យុសកម្មលំនឹង។ Planck បានគ្រប់គ្រងដើម្បីទទួលបានរូបមន្តដែលស្របនឹងបទពិសោធន៍សម្រាប់ការចែកចាយវិសាលគមនៃថាមពលនៃវិទ្យុសកម្មកម្ដៅ ដោយដាក់ការសន្មត់ថាវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានបញ្ចេញ និងស្រូបចូលទៅក្នុងផ្នែកដាច់ដោយឡែក - quanta ដែលជាថាមពលសមាមាត្រទៅនឹងប្រេកង់នៃវិទ្យុសកម្ម។

ភាពញឹកញាប់នៃលំយោលនៅក្នុងរលកពន្លឺ គឺជាថេររបស់ Planck ។

សម្មតិកម្មរបស់ Planck នៃ quanta ពន្លឺបានអនុញ្ញាតឱ្យ Einstein ផ្តល់នូវការពន្យល់ដ៏សាមញ្ញបំផុតនៃគំរូនៃឥទ្ធិពល photoelectric (1905) ។ បាតុភូតនៃឥទ្ធិពល photoelectric មាននៅក្នុងការពិតដែលថានៅក្រោមសកម្មភាពនៃលំហូរពន្លឺអេឡិចត្រុងត្រូវបានគោះចេញពីលោហៈ។ ភារកិច្ចចម្បងនៃទ្រឹស្តីនៃឥទ្ធិពល photoelectric គឺដើម្បីស្វែងរកការពឹងផ្អែកនៃថាមពលនៃអេឡិចត្រុងដែលបានបញ្ចេញនៅលើលក្ខណៈនៃលំហូរពន្លឺ។ ទុក V ជាការងារដែលត្រូវចំណាយលើការគោះអេឡិចត្រុងចេញពីលោហៈ (មុខងារការងារ)។ បន្ទាប់មកច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលនាំឱ្យមានទំនាក់ទំនង

ដែល T គឺជាថាមពល kinetic នៃអេឡិចត្រុងដែលបានបញ្ចេញ។ យើងឃើញថាថាមពលនេះអាស្រ័យទៅលើប្រេកង់ ហើយមិនអាស្រ័យលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃលំហូរពន្លឺនោះទេ។ លើសពីនេះទៀតនៅប្រេកង់មួយ (ព្រំដែនក្រហមនៃឥទ្ធិពល photoelectric) បាតុភូតនៃឥទ្ធិពល photoelectric ក្លាយជាមិនអាចទៅរួចនោះទេចាប់តាំងពី . ការសន្និដ្ឋានទាំងនេះផ្អែកលើសម្មតិកម្មនៃពន្លឺ quanta គឺស្របគ្នាទាំងស្រុងជាមួយនឹងការពិសោធន៍។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីបុរាណ ថាមពលនៃអេឡិចត្រុងដែលបញ្ចេញចេញត្រូវតែពឹងផ្អែកលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃរលកពន្លឺ ដែលផ្ទុយនឹងលទ្ធផលពិសោធន៍។

Einstein បានបំពេញបន្ថែមនូវគោលគំនិតនៃពន្លឺ quanta ដោយណែនាំពីសន្ទុះនៃពន្លឺ Quantum តាមរូបមន្ត

នៅទីនេះ k គឺជាវ៉ិចទ័ររលកដែលមានទិសដៅនៃការសាយភាយនៃរលកពន្លឺ។ ប្រវែងនៃវ៉ិចទ័រ k នេះគឺទាក់ទងទៅនឹងប្រវែងរលក ប្រេកង់ និងល្បឿននៃពន្លឺជាមួយនឹងទំនាក់ទំនង

សម្រាប់ quanta ពន្លឺ រូបមន្តមានសុពលភាព

ដែលជាករណីពិសេសនៃរូបមន្តទ្រឹស្តីនៃទំនាក់ទំនង

សម្រាប់ភាគល្អិតដែលមានម៉ាសនៅសល់។

ចំណាំថាជាប្រវត្តិសាស្ត្រ សម្មតិកម្មកង់ទិចដំបូងគឺទាក់ទងទៅនឹងច្បាប់នៃវិទ្យុសកម្ម និងការស្រូបយករលកពន្លឺ ពោលគឺចំពោះអេឡិចត្រូឌីណាមិក និងមិនមែនចំពោះមេកានិចទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយភ្លាមៗនោះវាច្បាស់ណាស់ថាមិនត្រឹមតែសម្រាប់វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែសម្រាប់ប្រព័ន្ធអាតូមផងដែរតម្លៃដាច់នៃបរិមាណរូបវន្តមួយចំនួនគឺជាលក្ខណៈ។ ការពិសោធន៍របស់ Frank and Hertz (1913) បានបង្ហាញថា នៅក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នានៃអេឡិចត្រុងជាមួយអាតូម ថាមពលនៃអេឡិចត្រុងផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងផ្នែកដាច់ដោយឡែក។ លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ទាំងនេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាថាមពលនៃអាតូមអាចមានតម្លៃដាច់ដោយឡែកជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះ។ ក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1922 ការពិសោធន៍របស់ Stern និង Gerlach បានបង្ហាញថាការព្យាករណ៍នៃសន្ទុះមុំនៃប្រព័ន្ធអាតូមិកទៅលើទិសដៅជាក់លាក់មួយមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងគ្នា។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះវាត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាភាពមិនច្បាស់លាស់នៃតម្លៃនៃចំនួននៃការសង្កេតមួយទោះបីជាលក្ខណៈមួយប៉ុន្តែមិនមែនជាលក្ខណៈកាតព្វកិច្ចនៃប្រព័ន្ធនៃ microcosm នោះទេ។ ជាឧទាហរណ៍ ថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមានតម្លៃដាច់ពីគ្នា ខណៈពេលដែលថាមពលនៃអេឡិចត្រុងដែលផ្លាស់ទីដោយសេរីអាចទទួលបានតម្លៃវិជ្ជមានណាមួយ។ បរិធានគណិតវិទ្យានៃមេកានិចកង់ទិចត្រូវតែសម្របទៅនឹងការពិពណ៌នានៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន ដែលយកទាំងតម្លៃដាច់ពីគ្នា និងបន្ត។

នៅឆ្នាំ 1911 Rutherford បានរកឃើញស្នូលអាតូម ហើយបានស្នើគំរូភពនៃអាតូម (ការពិសោធន៍របស់ Rutherford លើការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃភាគល្អិតនៅលើគំរូនៃធាតុផ្សេងៗបានបង្ហាញថា អាតូមមានស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលបន្ទុកគឺ - ចំនួននៃ ធាតុនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់និង - បន្ទុកនៃអេឡិចត្រុងវិមាត្រនៃស្នូលមិនលើសពីអាតូមខ្លួនឯងមានវិមាត្រលីនេអ៊ែរនៃលំដាប់សង់ទីម៉ែត្រ) ។ គំរូភពនៃអាតូមផ្ទុយនឹងគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ។ ជាការពិត ការផ្លាស់ទីជុំវិញស្នូលក្នុងគន្លងបុរាណ អេឡិចត្រុង ដូចជាការចោទប្រកាន់ដែលមានចលនាយ៉ាងលឿន ត្រូវតែបញ្ចេញរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងត្រូវតែបាត់បង់ថាមពល ហើយទីបំផុតធ្លាក់ចូលទៅក្នុងស្នូល។ ដូច្នេះ អាតូមបែបនេះមិនអាចមានលំនឹងទេ ដែលជាការពិត វាមិនពិតទេ។ ភារកិច្ចចម្បងមួយនៃមេកានិចកង់ទិចគឺដើម្បីពន្យល់ពីស្ថេរភាព និងពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម និងម៉ូលេគុលថាជាប្រព័ន្ធដែលមានស្នូល និងអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។

ពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពនៃមេកានិចបុរាណ, បាតុភូតនៃការបំភាយនៃ microparticles គឺពិតជាគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ បាតុភូតនេះត្រូវបានព្យាករណ៍ដោយលោក de Broglie ក្នុងឆ្នាំ 1924 ដែលបានស្នើថា ភាគល្អិតដែលមានចលនាដោយសេរីជាមួយនឹងសន្ទុះ p

និងថាមពល Е ក្នុងន័យខ្លះត្រូវគ្នាទៅនឹងរលកដែលមានវ៉ិចទ័ររលក k និងប្រេកង់ និង

ពោលគឺទំនាក់ទំនង (1) និង (2) មានសុពលភាពមិនត្រឹមតែសម្រាប់ quanta ពន្លឺប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មានសម្រាប់ភាគល្អិតផងដែរ។ ការបកស្រាយជាក់ស្តែងនៃរលក de Broglie ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅពេលក្រោយដោយ Born ហើយយើងនឹងមិនពិភាក្សាវានៅឡើយទេ។ ប្រសិនបើភាគល្អិតដែលកំពុងផ្លាស់ទីត្រូវគ្នានឹងរលក នោះមិនថាមានអត្ថន័យជាក់លាក់អ្វីដាក់ក្នុងពាក្យទាំងនេះទេ វាជាធម្មជាតិដែលរំពឹងថាវានឹងបង្ហាញឱ្យឃើញដោយខ្លួនវាផ្ទាល់នៅក្នុងអត្ថិភាពនៃបាតុភូតបំលាស់សម្រាប់ភាគល្អិត។ ការសាយភាយអេឡិចត្រុងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាលើកដំបូងនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ Devisson និង Germer ក្នុងឆ្នាំ 1927 ។ ក្រោយមកទៀត បាតុភូតនៃការសាយភាយក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញសម្រាប់ភាគល្អិតផ្សេងទៀតផងដែរ។

ចូរយើងបង្ហាញថាបាតុភូតបំលាស់មិនស៊ីគ្នានឹងគំនិតបុរាណអំពីចលនានៃភាគល្អិតតាមគន្លង។ ការវែកញែកត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងងាយស្រួលបំផុតលើឧទាហរណ៍នៃការពិសោធគំនិតលើការបង្វែរនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងដោយរន្ធពីរដែលជាគ្រោងការណ៍ដែលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 1. អនុញ្ញាតឱ្យអេឡិចត្រុងពីប្រភព A ផ្លាស់ទីទៅអេក្រង់ B ហើយឆ្លងកាត់រន្ធដោត ហើយនៅក្នុងនោះធ្លាក់លើអេក្រង់ C។

យើងចាប់អារម្មណ៍លើការចែកចាយអេឡិចត្រុងនៅតាមបណ្តោយ y-coordinate ដែលធ្លាក់លើអេក្រង់ B. បាតុភូតនៃការបំភាយដោយរន្ធមួយ និងពីរត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងល្អ ហើយយើងអាចអះអាងថាការចែកចាយអេឡិចត្រុងមានទម្រង់បង្ហាញក្នុងរូប។ 2 ប្រសិនបើមានតែរន្ធទីមួយបើកទេ សូមមើល (រូបភាពទី 2) - ប្រសិនបើរន្ធទីពីរបើក ហើយមើល c - ប្រសិនបើរន្ធទាំងពីរបើក។ ប្រសិនបើយើងសន្មត់ថា អេឡិចត្រុងនីមួយៗផ្លាស់ទីតាមគន្លងបុរាណជាក់លាក់មួយ នោះអេឡិចត្រុងទាំងអស់ដែលប៉ះអេក្រង់ B អាចត្រូវបានបែងចែកជាពីរក្រុម អាស្រ័យលើរន្ធដែលពួកគេបានឆ្លងកាត់។ សម្រាប់អេឡិចត្រុងនៃក្រុមទីមួយវាព្រងើយកន្តើយទាំងស្រុងថាតើគម្លាតទីពីរត្រូវបានបើកហើយដូច្នេះរបស់ពួកគេ។

ការចែកចាយនៅលើអេក្រង់គួរតែត្រូវបានតំណាងដោយខ្សែកោង a; ដូចគ្នានេះដែរអេឡិចត្រុងនៃក្រុមទីពីរគួរតែមានការចែកចាយ។ ដូច្នេះ ក្នុងករណីនៅពេលដែលរន្ធទាំងពីរបើក ការចែកចាយគួរតែលេចឡើងនៅលើអេក្រង់ដែលជាផលបូកនៃការចែកចាយ a និង b ។ ផលបូកនៃការចែកចាយបែបនេះមិនមានពាក់ព័ន្ធនឹងលំនាំជ្រៀតជ្រែក គ. ភាពផ្ទុយគ្នានេះបង្ហាញថាការបែងចែកអេឡិចត្រុងទៅជាក្រុមតាមលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យដែលតាមរយៈរន្ធដែលពួកគេបានឆ្លងកាត់គឺមិនអាចទៅរួចទេក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការពិសោធន៍ដែលបានពិពណ៌នាដែលមានន័យថាយើងត្រូវបានគេបង្ខំឱ្យបោះបង់ចោលគំនិតនៃគន្លងមួយ។

សំណួរកើតឡើងភ្លាមៗថាតើវាអាចទៅរួចទេក្នុងការរៀបចំការពិសោធន៍ក្នុងវិធីមួយដើម្បីរកឱ្យឃើញតាមរយៈរន្ធដែលអេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់។ ជាការពិតណាស់ ការកំណត់នៃការពិសោធន៍បែបនេះគឺអាចធ្វើទៅបាន សម្រាប់ការនេះវាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីដាក់ប្រភពពន្លឺរវាងអេក្រង់ និង B ហើយសង្កេតមើលការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃបរិមាណពន្លឺដោយអេឡិចត្រុង។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវដំណោះស្រាយគ្រប់គ្រាន់ យើងត្រូវប្រើ quanta ជាមួយនឹងរលកចម្ងាយដែលមិនលើសពីចម្ងាយរវាងរន្ធ ពោលគឺមានថាមពល និងសន្ទុះធំគ្រប់គ្រាន់។ តាមរយៈការសង្កេតមើលបរិមាណដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដោយអេឡិចត្រុង យើងអាចកំណត់បានថា អេឡិចត្រុងណាដែលកាត់តាមនោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អន្តរកម្មនៃ quanta ជាមួយអេឡិចត្រុងនឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាននៅក្នុង momenta របស់ពួកគេ ហើយជាលទ្ធផល ការចែកចាយអេឡិចត្រុងដែលប៉ះអេក្រង់ត្រូវតែផ្លាស់ប្តូរ។ ដូច្នេះហើយ យើងឈានដល់ការសន្និដ្ឋានថា វាអាចទៅរួចក្នុងការឆ្លើយសំណួរដែលកាត់អេឡិចត្រុងឆ្លងកាត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរទាំងលក្ខខណ្ឌ និងលទ្ធផលចុងក្រោយនៃការពិសោធន៍។

ក្នុង​ឧទាហរណ៍​នេះ យើង​ត្រូវ​ប្រឈម​មុខ​នឹង​លក្ខណៈ​ទូទៅ​ដូច​ខាង​ក្រោម​នៃ​ឥរិយាបទ​នៃ​ប្រព័ន្ធ​កង់​តុំ។ អ្នកពិសោធន៍មិនមានឱកាសតាមដានវឌ្ឍនភាពនៃការពិសោធន៍ទេ ព្រោះនេះនាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរលទ្ធផលចុងក្រោយរបស់វា។ លក្ខណៈពិសេសនៃឥរិយាបទ quantum នេះគឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងលក្ខណៈពិសេសនៃការវាស់វែងនៅក្នុង microworld ។ ការវាស់វែងណាមួយអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែប្រព័ន្ធមានអន្តរកម្មជាមួយឧបករណ៍វាស់ស្ទង់។ អន្តរកម្មនេះនាំឱ្យមានការរំខានដល់ចលនានៃប្រព័ន្ធ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យាបុរាណវាតែងតែសន្មតថា

ការរំខាននេះអាចត្រូវបានធ្វើឡើងតាមអំពើចិត្តតិចតួច ដូចជារយៈពេលនៃដំណើរការវាស់វែង។ ដូច្នេះវាតែងតែអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នានូវចំនួនដែលអាចសង្កេតបាន។

ការវិភាគលម្អិតនៃដំណើរការនៃការវាស់ស្ទង់មួយចំនួនសម្រាប់មីក្រូប្រព័ន្ធ ដែលអាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សាជាច្រើនស្តីពីមេកានិចកង់ទិច បង្ហាញថាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងដែលអាចសង្កេតបាន ផលប៉ះពាល់លើប្រព័ន្ធកើនឡើង ហើយការវាស់វែងណែនាំការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាននៅក្នុង តម្លៃ​ជា​លេខ​នៃ​ការ​សង្កេត​មួយ​ចំនួន​ផ្សេង​ទៀត។ នេះនាំឱ្យការពិតដែលថាការវាស់វែងត្រឹមត្រូវក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានខ្លះក្លាយទៅជាមិនអាចទៅរួចជាមូលដ្ឋាន។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃពន្លឺ quanta ត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់កូអរដោណេនៃភាគល្អិតមួយ នោះកំហុសនៃការវាស់វែងបែបនេះគឺមកពីលំដាប់នៃរលកពន្លឺ។ វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើនភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងដោយជ្រើសរើស quanta ជាមួយនឹងប្រវែងរលកខ្លីជាង ហើយដូច្នេះជាមួយនឹងសន្ទុះធំ។ ក្នុងករណីនេះការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាននៅក្នុងលំដាប់នៃសន្ទុះកង់ទិចត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងតម្លៃជាលេខនៃសន្ទុះភាគល្អិត។ ដូច្នេះកំហុសនៃការវាស់វែងនៃទីតាំងនិងសន្ទុះត្រូវបានទាក់ទងដោយទំនាក់ទំនង

ហេតុផលច្បាស់លាស់ជាងនេះបង្ហាញថាទំនាក់ទំនងនេះភ្ជាប់តែកូអរដោនេដែលមានឈ្មោះដូចគ្នា និងការព្យាករណ៍សន្ទុះ។ ទំនាក់ទំនងដែលទាក់ទងនឹងភាពត្រឹមត្រូវជាមូលដ្ឋាននៃការវាស់វែងក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានពីរត្រូវបានគេហៅថាទំនាក់ទំនងមិនប្រាកដប្រជារបស់ Heisenberg ។ ពួកគេនឹងត្រូវបានទទួលនៅក្នុងរូបមន្តពិតប្រាកដនៅក្នុងផ្នែកខាងក្រោម។ វត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន ដែលទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់មិនដាក់កម្រិតណាមួយ គឺអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ យើងនឹងឃើញនៅពេលក្រោយថា កូអរដោណេ Cartesian នៃភាគល្អិតមួយ ឬការព្យាករនៃសន្ទុះគឺអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា ហើយកូអរដោនេនៃឈ្មោះដូចគ្នា និងការព្យាករនៃសន្ទុះ ឬការព្យាករ Cartesian ពីរនៃសន្ទុះមុំគឺមិនអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ នៅពេលសាងសង់មេកានិចកង់ទិច យើងត្រូវចងចាំអំពីលទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃបរិមាណដែលមិនអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

ឥឡូវនេះ បន្ទាប់ពីការណែនាំអំពីរូបវន្តដ៏ខ្លី យើងនឹងព្យាយាមឆ្លើយសំណួរដែលបានដាក់រួចហើយ៖ តើលក្ខណៈអ្វីខ្លះនៃមេកានិចបុរាណគួរតែត្រូវបានរក្សាទុក និងអ្វីដែលគួរត្រូវបានបោះបង់ចោលដោយធម្មជាតិនៅពេលសាងសង់មេកានិចនៃមីក្រូវើល។ គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិកបុរាណគឺជាគោលគំនិតនៃភាពអាចសង្កេតបាន និងរដ្ឋ។ ភារកិច្ចនៃទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យាគឺដើម្បីទស្សន៍ទាយលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ ហើយការពិសោធន៍តែងតែជារង្វាស់នៃលក្ខណៈមួយចំនួននៃប្រព័ន្ធ ឬអាចសង្កេតបាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ដែលកំណត់ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធ។ ដូច្នេះហើយ គំនិតនៃការសង្កេត និងរដ្ឋគួរតែលេចឡើង

នៅក្នុងទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាណាមួយ។ តាមទស្សនៈរបស់អ្នកពិសោធន៍ ដើម្បីកំណត់មធ្យោបាយដែលអាចសង្កេតបាន ដើម្បីបញ្ជាក់វិធីសាស្ត្រសម្រាប់វាស់វា។ វត្ថុដែលអាចសង្កេតបាននឹងត្រូវបានតំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា a, b, c, ... ហើយសម្រាប់ពេលនេះយើងនឹងមិនធ្វើការសន្មតណាមួយអំពីលក្ខណៈគណិតវិទ្យារបស់ពួកគេទេ (សូមចាំថានៅក្នុងមេកានិចបុរាណវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានគឺជាមុខងារនៅលើលំហដំណាក់កាល) ។ សំណុំនៃការសង្កេតដូចពីមុន យើងនឹងសម្គាល់ដោយ .

វាសមហេតុផលក្នុងការសន្មត់ថាលក្ខខណ្ឌពិសោធន៍កំណត់យ៉ាងហោចណាស់ការបែងចែកប្រូបាប៊ីលីតេនៃលទ្ធផលរង្វាស់នៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានទាំងអស់ ដូច្នេះវាសមហេតុផលក្នុងការរក្សានិយមន័យនៃរដ្ឋដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុង§ 2 ។ ដូចពីមុន យើងនឹងសម្គាល់រដ្ឋដោយការសង្កេតដែលត្រូវគ្នា a ដែលជារង្វាស់ប្រូបាប៊ីលីតេនៅលើអ័ក្សពិត ដោយមុខងារចែកចាយនៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន a នៅក្នុងរដ្ឋដោយ និងចុងក្រោយតម្លៃមធ្យមនៃការសង្កេត a នៅក្នុងរដ្ឋដោយ .

ទ្រឹស្តីត្រូវតែមាននិយមន័យនៃមុខងារនៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន។ សម្រាប់អ្នកពិសោធន៍ សេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលសង្កេតឃើញ b គឺជាមុខងារនៃវត្ថុដែលបានសង្កេត a មានន័យថាដើម្បីវាស់ b វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីវាស់ a ហើយប្រសិនបើការវាស់វែងនៃការសង្កេតឃើញលទ្ធផលជាលេខ នោះតម្លៃលេខនៃការសង្កេត b គឺ។ សម្រាប់វិធានការ A និងប្រូបាប៊ីលីតេដែលត្រូវគ្នា យើងមានសមភាព

សម្រាប់រដ្ឋណាមួយ។

ចំណាំថាមុខងារដែលអាចសង្កេតបានទាំងអស់នៃ a observable គឺអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា ចាប់តាំងពីដើម្បីវាស់ស្ទង់ទាំងនេះ វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីវាស់ a. ក្រោយមកទៀត យើងនឹងឃើញថា នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច គំរូនេះធ្វើឱ្យអស់ករណីនៃការវាស់វែងក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន ពោលគឺប្រសិនបើការសង្កេតអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា នោះមានមុខងារដែលអាចសង្កេតបាន និងមុខងារបែបនេះ។

ក្នុងចំណោមសំណុំមុខងាររបស់ a observable a, ជាក់ស្តែង, ត្រូវបានកំណត់, ដែលជាកន្លែងដែលជាចំនួនពិត។ អត្ថិភាពនៃមុខងារដំបូងនៃមុខងារទាំងនេះបង្ហាញថាការសង្កេតអាចត្រូវគុណនឹងចំនួនពិត។ សេចក្តីថ្លែងការណ៍​ដែល​អាច​សង្កេត​បាន​គឺ​ជា​ថេរ​ដែល​បញ្ជាក់​ថា​តម្លៃ​ជា​លេខ​របស់​វា​ក្នុង​រដ្ឋ​ណាមួយ​ស្រប​គ្នា​នឹង​ថេរ​នេះ។

ឥឡូវ​នេះ ចូរ​យើង​ព្យាយាម​ស្វែង​រក​អត្ថន័យ​អ្វី​ដែល​អាច​ភ្ជាប់​ទៅ​នឹង​ផលបូក និង​ផល​នៃ​ការ​សង្កេត។ ប្រតិបត្តិការទាំងនេះនឹងត្រូវបានកំណត់ ប្រសិនបើយើងមាននិយមន័យនៃមុខងារនៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានពីរ។ ប៉ុន្តែនៅទីនេះ មានការលំបាកជាមូលដ្ឋានដែលទាក់ទងនឹងលទ្ធភាពនៃអត្ថិភាពនៃការសង្កេតដែលមិនអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ប្រសិនបើ a និង b

គឺអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលតែមួយ បន្ទាប់មកនិយមន័យគឺស្រដៀងគ្នាទាំងស្រុងទៅនឹងនិយមន័យនៃ . ដើម្បីវាស់វែងវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការវាស់វែងវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន a និង b ហើយការវាស់វែងបែបនេះនឹងនាំទៅរកតម្លៃលេខ ដែលតម្លៃជាលេខនៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន a និង b រៀងគ្នា។ ចំពោះ​ករណី​ដែល​មិន​អាច​វាស់វែង​បាន​បាន​សង្កេត​ឃើញ​ក្នុង​ពេល​ដំណាលគ្នា a និង b មិនមាន​និយមន័យ​សមហេតុសមផល​នៃ​មុខងារ។ កាលៈទេសៈនេះបង្ខំយើងឱ្យបោះបង់ចោលការសន្មត់ថាវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានគឺជាមុខងារនៅលើលំហដំណាក់កាល ដោយសារយើងមានមូលដ្ឋានជាក់ស្តែងសម្រាប់ពិចារណា q និង p មិនអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា និងស្វែងរកវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានក្នុងចំណោមវត្ថុគណិតវិទ្យាដែលមានលក្ខណៈខុសគ្នា។

យើងឃើញថាវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ផលបូក និងផលិតផលដោយប្រើគោលគំនិតនៃមុខងារនៃការសង្កេតពីរបានលុះត្រាតែពួកវាអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតគឺអាចធ្វើទៅបាន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់ណែនាំផលបូកនៅក្នុងករណីទូទៅ។ យើងដឹងថាព័ត៌មានទាំងអស់អំពីរដ្ឋ និងការសង្កេតត្រូវបានទទួលជាលទ្ធផលនៃការវាស់វែង ដូច្នេះវាសមហេតុផលក្នុងការសន្មត់ថាមានរដ្ឋគ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីឱ្យការសង្កេតអាចសម្គាល់បានពីពួកវា ហើយស្រដៀងគ្នានេះដែរ មានស្ថានភាពសង្កេតគ្រប់គ្រាន់ដែលរដ្ឋអាចត្រូវបានសម្គាល់ពីពួកគេ។ .

ច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត យើងសន្មតថាមកពីសមភាព

មានសុពលភាពសម្រាប់រដ្ឋណាមួយ a វាធ្វើតាមដែលការសង្កេត a និង b ស្របគ្នា និងពីសមភាព

មានសុពលភាពសម្រាប់ a ដែលអាចសង្កេតបានណាមួយ វាធ្វើតាមថា STATES និងស្របគ្នា។

ការសន្មត់ដំបូងដែលបានធ្វើឡើងធ្វើឱ្យវាអាចកំណត់ផលបូកនៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបាន ដូចជាការសង្កេតដែលសមភាព

ក្នុងលក្ខខណ្ឌណាមួយ ក. យើងកត់សម្គាល់ភ្លាមៗថាសមភាពនេះគឺជាការបញ្ចេញមតិនៃទ្រឹស្តីបទប្រូបាប៊ីលីតេដែលល្បីល្បាញអំពីតម្លៃមធ្យមនៃផលបូកតែក្នុងករណីដែល a និង b បានសង្កេតមានមុខងារចែកចាយរួម។ មុខងារចែកចាយទូទៅបែបនេះអាចមាន (ហើយពិតជាមាននៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច) សម្រាប់តែបរិមាណដែលអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ក្នុងករណីនេះ និយមន័យនៃផលបូកតាមរូបមន្ត (5) ស្របគ្នានឹងអ្វីដែលបានធ្វើពីមុនមក។ និយមន័យស្រដៀងគ្នានៃផលិតផលគឺមិនអាចទៅរួចនោះទេព្រោះជាមធ្យមនៃផលិតផល

មិនស្មើនឹងផលិតផលនៃមធ្យោបាយ សូម្បីតែសម្រាប់វត្ថុដែលអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នាក៏ដោយ។

និយមន័យនៃផលបូក (5) មិនមានការចង្អុលបង្ហាញអំពីវិធីសាស្រ្តនៃការវាស់វែងដែលអាចសង្កេតបានតាមវិធីសាស្រ្តដែលគេស្គាល់ក្នុងការវាស់ស្ទង់ a និង b ហើយក្នុងន័យនេះគឺបង្កប់ន័យ។

ដើម្បីផ្តល់ជាគំនិតអំពីរបៀបដែលគោលគំនិតនៃផលបូកនៃការសង្កេតអាចខុសពីគោលគំនិតធម្មតានៃផលបូកនៃអថេរចៃដន្យ យើងនឹងលើកឧទាហរណ៍មួយដែលអាចសង្កេតបាន ដែលនឹងត្រូវបានសិក្សាលម្អិតនៅពេលក្រោយ។ អនុញ្ញាតឱ្យមាន

H ដែលបានសង្កេត (ថាមពលនៃលំយោលអាម៉ូនិកមួយវិមាត្រ) គឺជាផលបូកនៃចំនួនពីរដែលអាចសង្កេតបានសមាមាត្រទៅនឹងការេនៃសន្ទុះ និងសំរបសំរួល។ យើងនឹងឃើញថាការសង្កេតចុងក្រោយទាំងនេះអាចយកតម្លៃលេខដែលមិនអវិជ្ជមានណាមួយ ខណៈពេលដែលតម្លៃនៃ H ដែលអាចសង្កេតបានត្រូវតែផ្គូផ្គងលេខដែល , ឧ. ដែលសង្កេតឃើញ H ជាមួយនឹងតម្លៃលេខដាច់ពីគ្នា គឺជាផលបូកនៃការសង្កេតជាមួយនឹងតម្លៃបន្ត។ .

ជាការពិត ការសន្មត់របស់យើងទាំងអស់មកលើការពិតដែលថានៅពេលសាងសង់មេកានិចកង់ទិច វាសមហេតុផលក្នុងការថែរក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃពិជគណិតនៃមេកានិចបុរាណ ប៉ុន្តែយើងគួរតែបោះបង់ចោលការអនុវត្តពិជគណិតនេះដោយមុខងារនៅលើលំហដំណាក់កាល ចាប់តាំងពី យើងទទួលស្គាល់ថាមានអត្ថិភាពនៃវត្ថុដែលមិនអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

ភារកិច្ចបន្ទាន់របស់យើងគឺដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ថាមានការសម្រេចនៃពិជគណិតនៃការសង្កេតដែលខុសពីការសម្រេចនៃមេកានិចបុរាណ។ នៅផ្នែកបន្ទាប់ យើងផ្តល់ឧទាហរណ៍នៃការអនុវត្តបែបនេះដោយការសាងសង់គំរូវិមាត្រកំណត់នៃមេកានិចកង់ទិច។ នៅក្នុងគំរូនេះ ពិជគណិតនៃវត្ថុដែលអាចសង្កេតបានគឺជាពិជគណិតនៃប្រតិបត្តិករដែលភ្ជាប់គ្នាដោយខ្លួនឯងនៅក្នុង -dimensional complex space។ តាមរយៈការសិក្សាគំរូសាមញ្ញនេះ យើងនឹងអាចតាមដានលក្ខណៈសំខាន់ៗនៃទ្រឹស្ដីកង់ទិច។ ទន្ទឹមនឹងនេះ បន្ទាប់ពីការបកស្រាយរូបវន្តនៃគំរូដែលបានសាងសង់នោះ យើងនឹងឃើញថាវាអន់ពេកក្នុងការឆ្លើយឆ្លងទៅនឹងការពិត។ ដូច្នេះ គំរូវិមាត្រកំណត់មិនអាចចាត់ទុកថាជាកំណែចុងក្រោយនៃមេកានិចកង់ទិចបានទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកែលម្អគំរូនេះដោយការជំនួសវាដោយលំហ Hilbert ដ៏ស្មុគស្មាញនឹងមើលទៅមានលក្ខណៈធម្មជាតិ។

មេកានិចកង់ទិច

Δ x ⋅ Δ p x ⩾ ℏ 2 (\displaystyle \Delta x\cdot \Delta p_(x)\geqslant (\frac (\hbar)(2)))

សេចក្តីផ្តើម មូលដ្ឋានគ្រឹះគណិតវិទ្យា

សូម​មើល​ផង​ដែរ: វិបផតថល៖ រូបវិទ្យា

មេកានិចកង់ទិចគឺជាផ្នែកនៃទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យា ដែលពិពណ៌នាអំពីបាតុភូតរូបវិទ្យា ដែលសកម្មភាពអាចប្រៀបធៀបបានក្នុងទំហំទៅនឹងថេររបស់ Planck ។ ការព្យាករណ៍នៃមេកានិចកង់ទិចអាចខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីមេកានិចបុរាណ។ ចាប់តាំងពីថេររបស់ Planck គឺជាបរិមាណតិចតួចបំផុតបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសកម្មភាពរបស់វត្ថុក្នុងចលនាម៉ាក្រូស្កូប ឥទ្ធិពលកង់ទិចភាគច្រើនលេចឡើងនៅលើមាត្រដ្ឋានមីក្រូទស្សន៍។ ប្រសិនបើសកម្មភាពរាងកាយរបស់ប្រព័ន្ធគឺធំជាងថេររបស់ Planck នោះ មេកានិចកង់ទិចទៅសរីរាង្គទៅជាមេកានិចបុរាណ។ ម៉្យាងវិញទៀត មេកានិចកង់ទិចគឺជាការប៉ាន់ស្មានមិនទាក់ទងគ្នា (ពោលគឺការប៉ាន់ស្មាននៃថាមពលតូចៗធៀបនឹងថាមពលដែលនៅសល់នៃភាគល្អិតដ៏ធំនៃប្រព័ន្ធ) នៃទ្រឹស្តីវាលកង់ទិច។

មេកានិចបុរាណ ដែលពិពណ៌នាអំពីប្រព័ន្ធម៉ាក្រូស្កូបបានល្អ មិនអាចពិពណ៌នាអំពីបាតុភូតទាំងអស់នៅកម្រិតនៃម៉ូលេគុល អាតូម អេឡិចត្រុង និងហ្វូតុងបានទេ។ មេកានិច Quantum ពិពណ៌នាឱ្យបានគ្រប់គ្រាន់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិ និងឥរិយាបថជាមូលដ្ឋាននៃអាតូម អ៊ីយ៉ុង ម៉ូលេគុល សារធាតុខាប់ និងប្រព័ន្ធផ្សេងទៀតដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រុង-នុយក្លេអ៊ែរ។ មេកានិច Quantum ក៏អាចពណ៌នាបានដែរ៖ ឥរិយាបទរបស់អេឡិចត្រុង ហ្វូតុង និងភាគល្អិតបឋមផ្សេងទៀត ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពិពណ៌នាអថេរដែលត្រឹមត្រូវជាងនៃការបំប្លែងនៃភាគល្អិតបឋមត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីវាលកង់ទិច។ ការពិសោធន៍បញ្ជាក់ពីលទ្ធផលដែលទទួលបានដោយមានជំនួយពីមេកានិចកង់ទិច។

គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃ quantum kinematics គឺជាគោលគំនិតនៃការសង្កេត និងស្ថានភាព។

សមីការជាមូលដ្ឋាននៃឌីណាមិកកង់ទិចគឺសមីការ Schrödinger សមីការ von Neumann សមីការ Lindblad សមីការ Heisenberg និងសមីការ Pauli ។

សមីការនៃមេកានិចកង់ទិចមានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយសាខាជាច្រើននៃគណិតវិទ្យា ដែលក្នុងនោះមានៈ ទ្រឹស្តីប្រតិបត្តិករ ទ្រឹស្តីប្រូបាប៊ីលីតេ ការវិភាគមុខងារ ពិជគណិតប្រតិបត្តិករ ទ្រឹស្តីក្រុម។

រឿង

នៅឯកិច្ចប្រជុំនៃសមាគមរូបវិទ្យាអាល្លឺម៉ង់ Max Planck បានអានឯកសារប្រវត្តិសាស្ត្រ "នៅលើទ្រឹស្តីនៃការចែកចាយថាមពលវិទ្យុសកម្មក្នុងវិសាលគមធម្មតា"ដែលក្នុងនោះគាត់បានណែនាំអំពីថេរជាសកល h (\បង្ហាញរចនាប័ទ្ម h). វាជាកាលបរិច្ឆេទនៃព្រឹត្តិការណ៍នេះ ថ្ងៃទី 14 ខែធ្នូ ឆ្នាំ 1900 ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាថ្ងៃកំណើតនៃទ្រឹស្តីកង់ទិច។

ដើម្បីពន្យល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម លោក Niels Bohr បានស្នើនៅឆ្នាំ 1913 អំពីអត្ថិភាពនៃស្ថានភាពអេឡិចត្រុង ដែលថាមពលអាចទទួលយកបានតែលើតម្លៃដាច់ពីគ្នាប៉ុណ្ណោះ។ វិធីសាស្រ្តនេះដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Arnold Sommerfeld និងអ្នករូបវិទ្យាផ្សេងទៀត ជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាទ្រឹស្តី Quantum ចាស់ (1900-1924) ។ លក្ខណៈពិសេសប្លែកនៃទ្រឹស្ដី Quantum ចាស់គឺការរួមបញ្ចូលគ្នានៃទ្រឹស្តីបុរាណជាមួយនឹងការសន្មត់បន្ថែមដែលផ្ទុយពីវា។

• ស្ថានភាពសុទ្ធនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានពិពណ៌នាដោយវ៉ិចទ័រមិនសូន្យនៃលំហ Hilbert ដែលអាចបំបែកបានស្មុគស្មាញ H (\បង្ហាញរចនាប័ទ្ម H), និងវ៉ិចទ័រ | ψ 1 ⟩ (\displaystyle |\psi _(1)\rangle)និង | ψ 2 ⟩ (\displaystyle |\psi _(2)\rangle)ពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពដូចគ្នាប្រសិនបើ និងប្រសិនបើ | ψ 2 ⟩ = គ | ψ 1 ⟩ (\displaystyle |\psi _(2)\rangle =c|\psi _(1)\rangle)កន្លែងណា c (\បង្ហាញរចនាប័ទ្ម គ)គឺជាចំនួនកុំផ្លិចដោយបំពាន។
• ការសង្កេតនីមួយៗអាចត្រូវបានភ្ជាប់ដោយឡែកជាមួយប្រតិបត្តិករភ្ជាប់ដោយខ្លួនឯងលីនេអ៊ែរ។ នៅពេលវាស់ការសង្កេត A ^ (\displaystyle (\hat(A)))នៅក្នុងស្ថានភាពស្អាតនៃប្រព័ន្ធ | ψ ⟩ (\displaystyle |\psi \rangle)ជាមធ្យមតម្លៃគឺស្មើនឹង

⟨A⟩ = ⟨ψ | A^ψ ⟩ ⟨ ψ | ψ ⟩ = ⟨ ψ A^ | ψ ⟩ ⟨ ψ | ψ ⟩ (\displaystyle \langle A\rangle =(\frac (\langle \psi |(\hat (A))\psi \rangle)(\langle \psi |\psi \rangle))=(\frac (\ langle \psi (\hat (A))|\psi \rangle)(\langle \psi |\psi \rangle)))

កន្លែងដែលឆ្លងកាត់ ⟨ψ | ϕ ⟩ (\displaystyle \langle \psi |\phi \rangle)តំណាងដោយផលិតផលមាត្រដ្ឋាននៃវ៉ិចទ័រ | ψ ⟩ (\displaystyle |\psi \rangle)និង | ϕ ⟩ (\displaystyle |\phi \rangle).

• ការវិវត្តន៍នៃរដ្ឋសុទ្ធនៃប្រព័ន្ធ Hamiltonian ត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការ Schrödinger

ខ្ញុំ ℏ ∂ ∂ t | ψ ⟩ = H^ | ψ ⟩ (\displaystyle i\hbar (\frac (\partial)(\partial t))|\psi \rangle =(\hat (H))|\psi \rangle)

កន្លែងណា H ^ (\displaystyle (\hat(H)))គឺជា Hamiltonian ។

ផលវិបាកចម្បងនៃបទប្បញ្ញត្តិទាំងនេះគឺ៖

• នៅពេលវាស់ quantum observable ណាមួយ វាអាចទទួលបានតែស៊េរីនៃតម្លៃថេររបស់វា ស្មើនឹង eigenvalues ​​នៃ operator របស់វា - the observable ។
• Observables គឺអាចវាស់វែងបានក្នុងពេលដំណាលគ្នា (មិនប៉ះពាល់ដល់លទ្ធផលរង្វាស់របស់គ្នាទៅវិញទៅមក) ប្រសិនបើ និងលុះត្រាតែប្រតិបត្តិករភ្ជាប់ដោយខ្លួនឯងដែលត្រូវគ្នាអាចអនុញ្ញាតបាន។

បទប្បញ្ញត្តិទាំងនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍គណិតវិទ្យាដែលសមរម្យសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីបញ្ហាជាច្រើននៅក្នុងមេកានិចកង់ទិចនៃប្រព័ន្ធ Hamiltonian នៅក្នុងរដ្ឋសុទ្ធ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមែនគ្រប់ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធមេកានិចកង់ទិចគឺសុទ្ធទេ។ ក្នុងករណីទូទៅ ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា ហើយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយម៉ាទ្រីសដង់ស៊ីតេ ដែលការធ្វើឱ្យទូទៅនៃសមីការ Schrödinger - សមីការ von Neumann (សម្រាប់ប្រព័ន្ធ Hamiltonian) មានសុពលភាព។ ការធ្វើទូទៅបន្ថែមទៀតនៃមេកានិចកង់ទិចទៅនឹងឌីណាមិកនៃប្រព័ន្ធ quantum បើកចំហ មិនមែន Hamiltonian និង dissipative នាំទៅដល់សមីការ Lindblad ។

សមីការ Schrödinger ស្ថានី

អនុញ្ញាតឱ្យទំហំនៃប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតនៅចំណុចមួយ។ ម. សមីការ Schrödinger ស្ថានីអនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់វា។
មុខងារ ψ (r →) (\displaystyle \psi ((\vec (r))))បំពេញសមីការ៖

− ℏ 2 2 m ∇ 2 ψ + U (r →) ψ = E ψ (\displaystyle -((\hbar)^(2) \over 2m)(\nabla )^(\,2)\psi +U( (\vec (r)))\psi =E\psi)

កន្លែងណា ∇ 2 (\displaystyle (\nabla)^(\,2))គឺជាប្រតិបត្តិករ Laplace និង U = U (r →) (\displaystyle U=U((\vec (r))))គឺជាថាមពលសក្តានុពលនៃភាគល្អិតដែលជាមុខងារនៃ .

ដំណោះស្រាយនៃសមីការនេះគឺជាបញ្ហាចម្បងនៃមេកានិចកង់ទិច។ គួរកត់សម្គាល់ថាដំណោះស្រាយពិតប្រាកដនៃសមីការ Schrödinger ស្ថានីអាចទទួលបានសម្រាប់តែប្រព័ន្ធសាមញ្ញមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងចំណោមប្រព័ន្ធបែបនេះ គេអាចបំបែកលំយោលអាម៉ូនិក quantum និងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនបាន។ សម្រាប់ប្រព័ន្ធពិតភាគច្រើន វិធីសាស្ត្រប្រហាក់ប្រហែលផ្សេងៗដូចជាទ្រឹស្តីរំខាន អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយ។

ដំណោះស្រាយនៃសមីការស្ថានី

អនុញ្ញាតឱ្យ E និង U ជាថេរពីរដោយឯករាជ្យ r → (\displaystyle (\vec (r))).
ដោយសរសេរសមីការស្ថានីដូចជា៖

∇ 2 ψ (r →) + 2 m ℏ 2 (E − U) ψ (r →) = 0 (\displaystyle (\nabla)^(\,2)\psi ((\vec (r)))+( 2m \over (\hbar )^(2))(E-U)\psi ((\vec (r)))=0)

• ប្រសិនបើ ក អ៊ី - U > 0បន្ទាប់មក៖

ψ (r →) = A e − i k → ⋅ r → + B e i k → ⋅ r → (\displaystyle \psi ((\vec (r)))=Ae^(-i(\vec (k))\cdot (\vec (r)))+Be^(i(\vec (k))\cdot (\vec (r)))))កន្លែងណា៖ k = 2 m (E − U) ℏ (\displaystyle k=(\frac (\sqrt (2m(E-U)))(\hbar )))- ម៉ូឌុលវ៉ិចទ័ររលក; A និង B គឺជាចំនួនថេរពីរដែលកំណត់ដោយលក្ខខណ្ឌព្រំដែន។

• ប្រសិនបើ ក អ៊ី-យូ< 0 បន្ទាប់មក៖

ψ (r →) = C e − k → ⋅ r → + D e k → ⋅ r → (\displaystyle \psi ((\vec (r)))=Ce^(-(\vec (k))\cdot ( \vec (r)))+De^((\vec (k))\cdot (\vec (r))))កន្លែងណា៖ k = 2 m (U − E) ℏ (\displaystyle k=(\frac (\sqrt (2m(U-E)))(\hbar )))- ម៉ូឌុលវ៉ិចទ័ររលក; C និង D គឺជាចំនួនថេរពីរ ដែលកំណត់ដោយលក្ខខណ្ឌព្រំដែនផងដែរ។

គោលការណ៍មិនប្រាកដប្រជារបស់ Heisenberg

ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់កើតឡើងរវាង quantum observables ដែលកំណត់ដោយប្រតិបត្តិករមិនធ្វើដំណើរ។

ភាពមិនច្បាស់លាស់រវាងទីតាំង និងសន្ទុះ

ទុកជាគម្លាតស្តង់ដារនៃកូអរដោណេភាគល្អិត M (\ រចនាប័ទ្ម M)ផ្លាស់ទីតាមអ័ក្ស x (\ រចនាប័ទ្ម x)និង - គម្លាតស្តង់ដារនៃសន្ទុះរបស់វា។ បរិមាណ ∆ x (\ រចនាប័ទ្ម \\ Delta x)និង ∆ ទំ (\ រចនាប័ទ្ម \\ Delta p)ត្រូវបានទាក់ទងដោយវិសមភាពដូចខាងក្រោមៈ

Δ x Δ p ⩾ ℏ 2 (\displaystyle \Delta x\Delta p\geqslant (\frac (\hbar)(2)))

កន្លែងណា h (\បង្ហាញរចនាប័ទ្ម h)គឺថេររបស់ Planck និង ℏ = h 2 π ។ (\displaystyle \hbar =(\frac (h)(2\pi)))

យោងតាមទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការកំណត់យ៉ាងត្រឹមត្រូវទាំងកូអរដោណេ និងសន្ទុះនៃភាគល្អិតមួយ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់កូអរដោណេ ភាពត្រឹមត្រូវអតិបរមានៃការវាស់វែងសន្ទុះថយចុះ និងច្រាសមកវិញ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ​ទាំងនោះ​ដែល​សេចក្តីថ្លែងការណ៍​មួយ​នេះ​ពិត​ត្រូវ​បាន​ហៅ​ថា​រួម​បញ្ចូល​គ្នា​តាម​ច្បាប់។

ការផ្តោតលើវិមាត្រដែលមកពី N. Bohr គឺមានប្រជាប្រិយភាពខ្លាំងណាស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទំនាក់ទំនងភាពមិនប្រាកដប្រជាគឺបានមកពីទ្រឹស្តីនៃ postulates របស់ Schrodinger និង Born ហើយមិនទាក់ទងនឹងការវាស់វែងនោះទេ ប៉ុន្តែស្ថានភាពនៃវត្ថុ៖ វាចែងថាសម្រាប់រដ្ឋដែលអាចកើតមាន ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ដែលត្រូវគ្នានឹងរក្សា។ តាមធម្មជាតិ វានឹងត្រូវបានអនុវត្តសម្រាប់ការវាស់វែងផងដែរ។ ទាំងនោះ។ ជំនួសឱ្យ "ជាមួយនឹងការបង្កើនភាពត្រឹមត្រូវនៃការវាស់វែងកូអរដោនេ ភាពត្រឹមត្រូវអតិបរមានៃការវាស់ស្ទង់សន្ទុះថយចុះ" គេគួរតែនិយាយថា "នៅក្នុងរដ្ឋដែលភាពមិនច្បាស់លាស់នៃកូអរដោណេតិចជាង ភាពមិនប្រាកដប្រជានៃសន្ទុះគឺធំជាង" ។

ភាពមិនច្បាស់លាស់រវាងថាមពល និងពេលវេលា

អនុញ្ញាតឱ្យមាន ∆ អ៊ី (\ រចនាប័ទ្ម \\ Delta E)គឺជាគម្លាតពី root-mean-square នៅពេលវាស់ថាមពលនៃស្ថានភាពជាក់លាក់មួយនៃប្រព័ន្ធ quantum និង Δt (\បង្ហាញរចនាប័ទ្ម\Delta t)គឺជាអាយុកាលនៃរដ្ឋនេះ។ បន្ទាប់មក វិសមភាពខាងក្រោមនឹងកើតឡើង

Δ E Δ t ⩾ ℏ ២ . (\displaystyle \Delta E\Delta t\geqslant (\frac (\hbar)(2)))

ម្យ៉ាង​ទៀត រដ្ឋ​ដែល​រស់​នៅ​ក្នុង​រយៈ​ពេល​ខ្លី​មិន​អាច​មាន​ថាមពល​កំណត់​បាន​ល្អ​ទេ។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ទោះបីជាទម្រង់នៃទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ទាំងពីរនេះគឺស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែធម្មជាតិ (រូបវិទ្យា) របស់ពួកគេគឺខុសគ្នាទាំងស្រុង។

ផែនការ

សេចក្តីផ្តើម ២

1. ប្រវត្តិនៃការបង្កើតយន្តការ quantum 5

2. ទីកន្លែងនៃយន្តការ quANTUM ក្នុងចំណោមវិទ្យាសាស្ត្រដទៃទៀតនៃចលនា។ ដប់បួន

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន ១៧

អក្សរសាស្ត្រ ១៨

សេចក្តីផ្តើម

មេកានិច Quantum គឺជាទ្រឹស្ដីដែលបង្កើតវិធីសាស្រ្តនៃការពិពណ៌នា និងច្បាប់នៃចលនានៃមីក្រូភាគល្អិត (ភាគល្អិតបឋម អាតូម ម៉ូលេគុល អាតូម នុយក្លេអ៊ែ) និងប្រព័ន្ធរបស់វា (ឧទាហរណ៍ គ្រីស្តាល់) ក៏ដូចជាទំនាក់ទំនងនៃបរិមាណកំណត់លក្ខណៈភាគល្អិត និងប្រព័ន្ធ។ ជាមួយនឹងបរិមាណរូបវន្តដែលបានវាស់វែងដោយផ្ទាល់នៅក្នុងការពិសោធន៍ម៉ាក្រូស្កូប។ ច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច (តទៅនេះហៅថាមេកានិចកង់ទិច) បង្កើតមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់សិក្សារចនាសម្ព័ន្ធរូបធាតុ។ ពួកគេបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបំភ្លឺរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម, បង្កើតធម្មជាតិនៃចំណងគីមី, ពន្យល់ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុ, យល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមនិងសិក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិតបឋមសិក្សា។

ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិនៃរូបកាយម៉ាក្រូស្កូបត្រូវបានកំណត់ដោយចលនា និងអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតដែលពួកវាត្រូវបានផ្សំ នោះច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច ស្ថិតនៅក្រោមការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតម៉ាក្រូស្កូបភាគច្រើន។ ឧទាហរណ៍ មេកានិចកង់ទិចបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីពន្យល់ពីភាពអាស្រ័យនៃសីតុណ្ហភាព និងដើម្បីគណនាសមត្ថភាពកំដៅនៃឧស្ម័ន និងសារធាតុរឹង ដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ និងយល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិជាច្រើននៃវត្ថុធាតុរឹង (លោហៈ ឌីអេឡិចត្រិច និងសារធាតុ semiconductors)។ មានតែនៅលើមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិចប៉ុណ្ណោះ ទើបអាចពន្យល់យ៉ាងខ្ជាប់ខ្ជួននូវបាតុភូតដូចជា ferromagnetism, superfluidity និង superconductivity ដើម្បីយល់ពីធម្មជាតិនៃវត្ថុតារាសាស្ត្រដូចជា មនុស្សតឿស និងផ្កាយនឺត្រុង និងដើម្បីបំភ្លឺយន្តការនៃប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្នុងព្រះអាទិត្យ និង តារា។ វាក៏មានបាតុភូតផងដែរ (ឧទាហរណ៍ឥទ្ធិពលរបស់ Josephson) ដែលច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិចត្រូវបានបង្ហាញដោយផ្ទាល់នៅក្នុងអាកប្បកិរិយានៃវត្ថុម៉ាក្រូស្កូប។

ដូច្នេះ ច្បាប់មេកានិចកង់ទិច ស្ថិតនៅក្រោមប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ កំណត់លទ្ធភាពនៃការអនុវត្តប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដី បង្ហាញខ្លួនឯងនៅក្នុងបាតុភូតមួយចំនួននៅក្នុងលោហធាតុ និងសារធាតុ semiconductors ដែលប្រើក្នុងបច្ចេកវិទ្យាចុងក្រោយបង្អស់ ហើយដូច្នេះនៅលើ។ មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃវិស័យរូបវិទ្យាដែលកំពុងរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដូចជាអេឡិចត្រូនិច quantum គឺជាទ្រឹស្តីមេកានិចកង់ទិចនៃវិទ្យុសកម្ម។ ច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិចត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការស្វែងរកគោលបំណង និងការបង្កើតសម្ភារៈថ្មី (ជាពិសេសម៉ាញេទិក សារធាតុ semiconductor និង superconducting) ។ មេកានិច Quantum កំពុងក្លាយជាវិទ្យាសាស្ត្រ "វិស្វកម្ម" យ៉ាងទូលំទូលាយ ដែលចំណេះដឹងចាំបាច់មិនត្រឹមតែសម្រាប់អ្នករូបវិទ្យាស្រាវជ្រាវប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏សម្រាប់វិស្វករផងដែរ។

1. ប្រវត្តិនៃការបង្កើតមេកានិចកង់ទិច

នៅដើមសតវត្សទី 20 ក្រុមនៃបាតុភូតពីរ (ហាក់ដូចជាមិនទាក់ទងគ្នា) ត្រូវបានរកឃើញ ដែលបង្ហាញពីភាពមិនអាចអនុវត្តបាននៃទ្រឹស្តីបុរាណធម្មតានៃវាលអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (អេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ) ចំពោះដំណើរការនៃអន្តរកម្មនៃពន្លឺជាមួយរូបធាតុ និងដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងអាតូម។ ក្រុមដំបូងនៃបាតុភូតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្កើតដោយបទពិសោធន៍នៃធម្មជាតិពីរនៃពន្លឺ (dualism of light); ទីពីរ - ជាមួយនឹងភាពមិនអាចពន្យល់បាននៅលើមូលដ្ឋាននៃគោលគំនិតបុរាណ ភាពស្ថិតស្ថេរនៃអាតូម ក៏ដូចជាគំរូវិសាលគមដែលបានរកឃើញនៅក្នុងការសិក្សាអំពីការបញ្ចេញពន្លឺដោយអាតូម។ ការបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងក្រុមនៃបាតុភូតទាំងនេះ និងការព្យាយាមពន្យល់ពួកគេដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីថ្មីមួយនៅទីបំផុតនាំទៅដល់ការរកឃើញនៃច្បាប់នៃមេកានិចកង់ទិច។

ជាលើកដំបូងតំណាង quantum (រួមទាំង quantum constant ម៉ោង) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរូបវិទ្យានៅក្នុងការងាររបស់ M. Planck (1900) ដែលឧទ្ទិសដល់ទ្រឹស្តីនៃវិទ្យុសកម្មកម្ដៅ។

ទ្រឹស្ដីនៃវិទ្យុសកម្មកម្ដៅដែលមាននៅសម័យនោះ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ និងរូបវិទ្យាស្ថិតិ បាននាំឱ្យមានលទ្ធផលគ្មានន័យ ដែលមាននៅក្នុងការពិតដែលថាលំនឹងកម្ដៅ (ទែរម៉ូឌីណាមិក) រវាងវិទ្យុសកម្ម និងរូបធាតុមិនអាចសម្រេចបាននោះទេ ដោយសារតែ ថាមពលទាំងអស់ត្រូវតែឆាប់ឬក្រោយមកប្រែទៅជាវិទ្យុសកម្ម។ Planck បានដោះស្រាយភាពផ្ទុយគ្នានេះ ហើយទទួលបានលទ្ធផលក្នុងកិច្ចព្រមព្រៀងដ៏ល្អឥតខ្ចោះជាមួយនឹងការពិសោធន៍ ដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃសម្មតិកម្មដ៏ក្លាហានមួយ។ ផ្ទុយទៅនឹងទ្រឹស្តីបុរាណនៃវិទ្យុសកម្ម ដែលចាត់ទុកការបំភាយរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកជាដំណើរការបន្ត លោក Planck បានផ្តល់យោបល់ថា ពន្លឺត្រូវបានបញ្ចេញនៅក្នុងផ្នែកខ្លះនៃថាមពល - quanta ។ តម្លៃនៃបរិមាណថាមពលបែបនេះអាស្រ័យលើប្រេកង់ពន្លឺ n និងស្មើនឹង អ៊ី=ម៉ោងន. ពីការងាររបស់ Planck នេះ បន្ទាត់នៃការអភិវឌ្ឍន៍ដែលទាក់ទងគ្នាពីរអាចត្រូវបានតាមដាន ដោយឈានដល់ការបង្កើតចុងក្រោយនៃ K. m. ក្នុងទម្រង់ពីររបស់វា (1927) ។

ទីមួយចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការងាររបស់ Einstein (1905) ដែលទ្រឹស្តីនៃឥទ្ធិពល photoelectric ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ - បាតុភូតនៃការទាញអេឡិចត្រុងចេញពីរូបធាតុដោយពន្លឺ។

ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍គំនិតរបស់ Planck អែងស្តែងបានស្នើថា ពន្លឺមិនត្រឹមតែត្រូវបានបញ្ចេញ និងស្រូបចូលផ្នែកដាច់ពីគ្នានោះទេ - វិទ្យុសកម្ម quanta ប៉ុន្តែការសាយភាយពន្លឺកើតឡើងនៅក្នុង quanta បែបនេះ ពោលគឺ ភាពមិនច្បាស់លាស់មាននៅក្នុងពន្លឺដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ - ពន្លឺនោះមានផ្នែកដាច់ដោយឡែកពីគ្នា - quanta ពន្លឺ ( ដែលក្រោយមកត្រូវបានគេហៅថា photons) ។ ថាមពល Photon អ៊ីគឺទាក់ទងទៅនឹងប្រេកង់លំយោល n នៃរលកដោយទំនាក់ទំនង Planck អ៊ី= ម៉ោងន.

ភស្តុតាងបន្ថែមទៀតនៃធម្មជាតិនៃពន្លឺត្រូវបានទទួលនៅឆ្នាំ 1922 ដោយ A. Compton ដែលបានបង្ហាញដោយពិសោធន៍ថាការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃពន្លឺដោយអេឡិចត្រុងសេរីកើតឡើងដោយយោងទៅតាមច្បាប់នៃការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិតពីរគឺ ហ្វូតុន និងអេឡិចត្រុងមួយ។ kinematics នៃការប៉ះទង្គិចគ្នានេះត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល និងសន្ទុះ ហើយ photon រួមជាមួយនឹងថាមពល។ អ៊ី= ម៉ោងនសន្ទុះត្រូវតែកំណត់ p = h / l = h n / c, កន្លែងណា លីត្រ- ប្រវែងនៃរលកពន្លឺ។

ថាមពល និង​សន្ទុះ​នៃ​ហ្វូតុន​គឺ​ទាក់ទង​គ្នា​ដោយ E = cp , មានសុពលភាពនៅក្នុងមេកានិចទំនាក់ទំនងសម្រាប់ភាគល្អិតដែលមានម៉ាស់សូន្យ។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេពិសោធន៍ថា រួមជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃរលកដែលគេស្គាល់ (បង្ហាញជាឧទាហរណ៍ ក្នុងការបង្វែរពន្លឺ) ពន្លឺក៏មានលក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយផងដែរ៖ វាមានដូចជា ភាគល្អិត - ហ្វូតុន។ នេះបង្ហាញពីភាពទ្វេនៃពន្លឺ ដែលជាធម្មជាតិនៃរលករាងកាយដ៏ស្មុគស្មាញរបស់វា។

Dualism មានរួចហើយនៅក្នុងរូបមន្ត អ៊ី= ម៉ោងនដែលមិនអនុញ្ញាតឱ្យជ្រើសរើសគំនិតមួយក្នុងចំណោមគំនិតទាំងពីរ: នៅផ្នែកខាងឆ្វេងនៃសមភាពថាមពល អ៊ីសំដៅទៅលើភាគល្អិត ហើយនៅខាងស្តាំ ប្រេកង់ n គឺជាលក្ខណៈនៃរលក។ ភាពផ្ទុយគ្នានៃឡូជីខលផ្លូវការមួយបានកើតឡើង៖ ដើម្បីពន្យល់ពីបាតុភូតមួយចំនួន វាចាំបាច់ក្នុងការសន្មត់ថាពន្លឺមានធម្មជាតិរលក ហើយដើម្បីពន្យល់អ្នកដទៃ - corpuscular ។ សរុបមក ដំណោះស្រាយនៃភាពផ្ទុយគ្នានេះនាំទៅដល់ការបង្កើតមូលដ្ឋានគ្រឹះរូបវិទ្យានៃមេកានិចកង់ទិច។

នៅឆ្នាំ 1924 L. de Broglie ដែលព្យាយាមស្វែងរកការពន្យល់សម្រាប់លក្ខខណ្ឌសម្រាប់បរិមាណនៃគន្លងអាតូមិកដែលបានកំណត់ក្នុងឆ្នាំ 1913 ដោយ N. Bohr បានដាក់ចេញនូវសម្មតិកម្មអំពីសកលភាពនៃរលកភាគល្អិតទ្វេ។ យោងតាមលោក de Broglie ភាគល្អិតនីមួយៗ ដោយមិនគិតពីធម្មជាតិរបស់វា គួរតែត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងរលកដែលប្រវែងរបស់វា។ អិលទាក់ទងនឹងសន្ទុះនៃភាគល្អិត រសមាមាត្រ។ យោងតាមសម្មតិកម្មនេះ មិនត្រឹមតែហ្វូតុងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំង "ភាគល្អិតធម្មតា" ទាំងអស់ (អេឡិចត្រុង ប្រូតុង។

នៅឆ្នាំ 1927 K. Davisson និង L. Germer បានសង្កេតឃើញការបង្វែរអេឡិចត្រុងជាលើកដំបូង។ ក្រោយមក លក្ខណៈសម្បត្តិរលកត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងភាគល្អិតផ្សេងទៀត ហើយសុពលភាពនៃរូបមន្ត de Broglie ត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍។

នៅឆ្នាំ 1926 E. Schrödinger បានស្នើសមីការមួយដែលពិពណ៌នាអំពីឥរិយាបទនៃ "រលក" បែបនេះនៅក្នុងវាលកម្លាំងខាងក្រៅ។ នេះជារបៀបដែលមេកានិចរលកបានកើត។ សមីការរលក Schrödinger គឺជាសមីការមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិចដែលមិនទាក់ទងគ្នា។

នៅឆ្នាំ 1928 P. Dirac បានបង្កើតសមីការទំនាក់ទំនងដែលពិពណ៌នាអំពីចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាលកម្លាំងខាងក្រៅ។ សមីការ Dirac បានក្លាយជាផ្នែកមួយនៃសមីការជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិចដែលពឹងផ្អែក។

ខ្សែទីពីរនៃការអភិវឌ្ឍន៍ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការងាររបស់ Einstein (1907) លើទ្រឹស្តីនៃសមត្ថភាពកំដៅនៃអង្គធាតុរឹង (វាក៏ជាការសន្និដ្ឋានទូទៅនៃសម្មតិកម្មរបស់ Planck)។ វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ដែលជាបណ្តុំនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៃប្រេកង់ផ្សេងៗគ្នាគឺមានលក្ខណៈថាមវន្តស្មើនឹងឧបករណ៍លំយោលជាក់លាក់មួយ (ប្រព័ន្ធលំយោល)។ ការបំភាយឬការស្រូបយករលកគឺស្មើនឹងការរំភើបឬការធ្វើឱ្យសើមនៃលំយោលដែលត្រូវគ្នា។ ការពិតដែលថាការបំភាយនិងការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដោយរូបធាតុកើតឡើងនៅក្នុង quanta ថាមពល ម៉ោងន. អែងស្តែង​បាន​ធ្វើ​ជា​ទូទៅ​នូវ​គំនិត​នេះ​ក្នុង​ការ​កំណត់​បរិមាណ​ថាមពល​នៃ​លំយោល​វាល​អេឡិច​ត្រូនិក​ទៅ​ជា​លំយោល​នៃ​លក្ខណៈ​បំពាន។ ដោយសារចលនាកម្ដៅនៃអង្គធាតុរឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជារំញ័រនៃអាតូម នោះរូបកាយរឹងគឺស្មើនឹងថាមវន្តនៃលំយោលមួយ។ ថាមពលនៃលំយោលបែបនេះក៏ត្រូវបានគណនាជាបរិមាណផងដែរ ពោលគឺ ភាពខុសគ្នារវាងកម្រិតថាមពលជិតខាង (ថាមពលដែលលំយោលអាចមាន) គួរតែស្មើនឹង ម៉ោង n ដែល n គឺជាប្រេកង់នៃការរំញ័រនៃអាតូម។

ទ្រឹស្ដីរបស់ Einstein ដែលចម្រាញ់ដោយ P. Debye, M. Born, និង T. Karman បានដើរតួយ៉ាងលេចធ្លោក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ទ្រឹស្តីនៃសារធាតុរឹង។

នៅឆ្នាំ 1913 N. Bohr បានអនុវត្តគំនិតនៃបរិមាណថាមពលទៅនឹងទ្រឹស្ដីនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃអាតូម ដែលគំរូភពរបស់វាធ្វើតាមលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់ E. Rutherford (1911) ។ យោងទៅតាមគំរូនេះ នៅចំកណ្តាលអាតូមមានស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដែលក្នុងនោះម៉ាស់ស្ទើរតែទាំងមូលនៃអាតូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ។ អេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានវិលជុំវិញស្នូល។

ការពិចារណាលើចលនាបែបនេះនៅលើមូលដ្ឋាននៃគោលគំនិតបុរាណបាននាំឱ្យមានលទ្ធផលផ្ទុយគ្នា - ភាពមិនអាចទៅរួចនៃអត្ថិភាពនៃអាតូមដែលមានស្ថេរភាព: យោងទៅតាមអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណអេឡិចត្រុងមិនអាចផ្លាស់ទីក្នុងគន្លងដោយស្ថេរភាពបានទេព្រោះបន្ទុកអគ្គីសនីបង្វិលត្រូវតែបញ្ចេញរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនិង។ ដូច្នេះបាត់បង់ថាមពល។ កាំនៃគន្លងរបស់វាគួរតែថយចុះ ហើយក្នុងរយៈពេលប្រហែល 10 -8 វិនាទី អេឡិចត្រុងគួរតែធ្លាក់លើស្នូល។ នេះមានន័យថាច្បាប់នៃរូបវិទ្យាបុរាណមិនអាចអនុវត្តបានចំពោះចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយចាប់តាំងពី អាតូមមាន ហើយមានស្ថេរភាពខ្លាំង។

ដើម្បីពន្យល់ពីស្ថេរភាពនៃអាតូម លោក Bohr បានផ្តល់យោបល់ថា នៃគន្លងទាំងអស់ដែលត្រូវបានអនុញ្ញាតដោយមេកានិច Newtonian សម្រាប់ចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងវាលអគ្គិសនីនៃស្នូលអាតូម មានតែវត្ថុដែលបំពេញលក្ខខណ្ឌបរិមាណជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះដែលពិតប្រាកដ។ នោះគឺកម្រិតថាមពលដាច់ពីគ្នាមាននៅក្នុងអាតូម (ដូចនៅក្នុងលំយោល)។

កម្រិតទាំងនេះគោរពតាមគំរូជាក់លាក់មួយ ដែលកាត់ចេញដោយ Bohr ដោយផ្អែកលើការរួមបញ្ចូលគ្នានៃច្បាប់នៃមេកានិចញូតុន ជាមួយនឹងលក្ខខណ្ឌបរិមាណដែលតម្រូវឱ្យទំហំនៃសកម្មភាពសម្រាប់គន្លងបុរាណជាចំនួនគត់នៃចំនួនថេររបស់ Planck ។

Bohr បានដាក់ប្រកាសថា ដោយស្ថិតក្នុងកម្រិតថាមពលជាក់លាក់មួយ (ឧទាហរណ៍ អនុវត្តចលនាគន្លងដែលត្រូវបានអនុញ្ញាតដោយលក្ខខណ្ឌនៃបរិមាណ) អេឡិចត្រុងមិនបញ្ចេញរលកពន្លឺទេ។

វិទ្យុសកម្មកើតឡើងតែនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីពីគន្លងមួយទៅគន្លងមួយទៀត ពោលគឺពីកម្រិតថាមពលមួយ អ៊ីខ្ញុំ ទៅមួយទៀតដែលមានថាមពលតិច អ៊ី k ក្នុងករណីនេះ quantum ពន្លឺមួយកើតមកមានថាមពលស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃថាមពលនៃកម្រិតដែលការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានអនុវត្ត៖

ម៉ោង n= អ៊ីខ្ញុំ- អ៊ីក. (មួយ)

នេះជារបៀបដែលវិសាលគមបន្ទាត់កើតឡើង - លក្ខណៈសំខាន់នៃវិសាលគមអាតូម Bohr បានទទួលរូបមន្តត្រឹមត្រូវសម្រាប់ប្រេកង់នៃបន្ទាត់វិសាលគមនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (និងអាតូមដូចអ៊ីដ្រូសែន) គ្របដណ្តប់សំណុំនៃរូបមន្តជាក់ស្តែងដែលបានរកឃើញពីមុន។

អត្ថិភាពនៃកម្រិតថាមពលនៅក្នុងអាតូមត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយផ្ទាល់ដោយការពិសោធន៍ Frank-Hertz (1913-14) ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា អេឡិចត្រុងទម្លាក់គ្រាប់បែកឧស្ម័នបាត់បង់តែផ្នែកខ្លះនៃថាមពលនៅពេលដែលវាប៉ះទង្គិចជាមួយអាតូម ស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃកម្រិតថាមពលនៃអាតូម។

N. Bohr ដោយប្រើ quantum constant ម៉ោងដោយឆ្លុះបញ្ចាំងពីភាពទ្វេនៃពន្លឺ បានបង្ហាញថាបរិមាណនេះក៏កំណត់ចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយ (ហើយថាច្បាប់នៃចលនានេះខុសគ្នាខ្លាំងពីច្បាប់នៃមេកានិចបុរាណ)។ ការពិតនេះត្រូវបានពន្យល់នៅពេលក្រោយដោយផ្អែកលើសកលភាពនៃរលកភាគល្អិតទ្វេដែលមាននៅក្នុងសម្មតិកម្ម de Broglie ។ ភាពជោគជ័យនៃទ្រឹស្តីរបស់ Bohr ដូចជាជោគជ័យមុនៗនៃទ្រឹស្តី Quantum ត្រូវបានសម្រេចដោយការរំលោភលើភាពត្រឹមត្រូវនៃទ្រឹស្តី៖ នៅលើដៃមួយ មេកានិចញូតុន ត្រូវបានគេប្រើ ម្យ៉ាងវិញទៀត ច្បាប់បរិមាណសិប្បនិម្មិតរបស់ជនបរទេសត្រូវបានពាក់ព័ន្ធ ដែល ជាងនេះទៅទៀត ផ្ទុយពីអេឡិចត្រូឌីណាមិកបុរាណ។ លើសពីនេះទៀតទ្រឹស្តីរបស់ Bohr មិនអាចពន្យល់ពីចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមស្មុគស្មាញ ការកើតនៃចំណងម៉ូលេគុល។

ទ្រឹស្តី "ពាក់កណ្តាលបុរាណ" របស់ Bohr ក៏មិនអាចឆ្លើយសំណួរអំពីរបៀបដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីក្នុងអំឡុងពេលផ្លាស់ប្តូរពីកម្រិតថាមពលមួយទៅកម្រិតមួយទៀត។

ការអភិវឌ្ឍកាន់តែខ្លាំងបន្ថែមទៀតនៃសំណួរនៃទ្រឹស្តីនៃអាតូមបាននាំឱ្យមានការជឿជាក់ថាខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវរូបភាពបុរាណនៃចលនារបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងមួយ, វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការកសាងទ្រឹស្តីរួមឡូជីខលមួយ។

ការសំរេចបាននូវការពិតដែលថាចលនានៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយមិនត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងពាក្យ (គំនិត) នៃមេកានិចបុរាណ (ជាចលនាតាមបណ្តោយគន្លងជាក់លាក់មួយ) នាំឱ្យមានគំនិតថាសំណួរនៃចលនានៃអេឡិចត្រុងរវាងកម្រិតគឺមិនត្រូវគ្នា។ ជាមួយនឹងធម្មជាតិនៃច្បាប់ដែលកំណត់ឥរិយាបទរបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយ ហើយថាទ្រឹស្តីថ្មីមួយគឺចាំបាច់ ដែលនឹងរួមបញ្ចូលតែបរិមាណដែលទាក់ទងនឹងស្ថានភាពបឋម និងចុងក្រោយនៃអាតូម។

នៅឆ្នាំ 1925 W. Heisenberg បានទទួលជោគជ័យក្នុងការសាងសង់គ្រោងការណ៍ផ្លូវការបែបនេះ ដែលក្នុងនោះជំនួសឱ្យកូអរដោនេ និងល្បឿននៃអេឡិចត្រុង បរិមាណពិជគណិតអរូបីមួយចំនួន - ម៉ាទ្រីស - បានបង្ហាញខ្លួន។ ទំនាក់ទំនងនៃម៉ាទ្រីសជាមួយនឹងបរិមាណដែលអាចសង្កេតបាន (កម្រិតថាមពល និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ប្តូរកង់ទិច) ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយច្បាប់ស្របសាមញ្ញ។ ការងាររបស់ Heisenberg ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ M. Born និង P. Jordan ។ នេះជារបៀបដែលម៉ាទ្រីសមេកានិចកើតឡើង។ មិនយូរប៉ុន្មានបន្ទាប់ពីការលេចឡើងនៃសមីការ Schrödinger សមមូលគណិតវិទ្យានៃរលក (ផ្អែកលើសមីការ Schrödinger) និងម៉ាទ្រីសមេកានិចត្រូវបានបង្ហាញ។ នៅឆ្នាំ 1926 M. Born បានផ្តល់ការបកស្រាយបែបប្រូបាប៊ីលីតេនៃរលក de Broglie (សូមមើលខាងក្រោម)។

តួនាទីដ៏សំខាន់មួយក្នុងការបង្កើតមេកានិចកង់ទិចត្រូវបានលេងដោយស្នាដៃរបស់ Dirac ដែលមានអាយុកាលតាំងពីពេលនោះមក។ ការបង្កើតចុងក្រោយនៃមេកានិចកង់ទិចដែលជាទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យាស្របគ្នាជាមួយនឹងមូលដ្ឋានគ្រឹះច្បាស់លាស់ និងឧបករណ៍គណិតវិទ្យាដែលស៊ីសង្វាក់គ្នាបានកើតឡើងបន្ទាប់ពីការងាររបស់ Heisenberg (1927) ដែលទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ - ទំនាក់ទំនងដ៏សំខាន់បំផុតដែលបំភ្លឺអត្ថន័យរូបវន្តនៃសមីការនៃមេកានិចកង់ទិច ការតភ្ជាប់របស់វាជាមួយមេកានិចបុរាណ និងសំណួរគោលការណ៍ផ្សេងទៀត ព្រមទាំងលទ្ធផលគុណភាពនៃមេកានិចកង់ទិច។ ការងារនេះត្រូវបានបន្ត និងសង្ខេបនៅក្នុងសំណេររបស់ Bohr និង Heisenberg ។

ការវិភាគលម្អិតនៃវិសាលគមនៃអាតូមនាំទៅដល់ការតំណាង (ណែនាំជាលើកដំបូងដោយ J. Yu. Uhlenbeck និង S. Goudsmit និងបង្កើតឡើងដោយ W. Pauli) ថាអេឡិចត្រុង បន្ថែមលើបន្ទុក និងម៉ាស់ ត្រូវតែកំណត់លក្ខណៈផ្ទៃក្នុងមួយបន្ថែមទៀត (លេខបរិមាណ) - បង្វិល

តួនាទីដ៏សំខាន់មួយត្រូវបានលេងដោយអ្វីដែលគេហៅថា គោលការណ៍មិនរាប់បញ្ចូល ដែលបានរកឃើញដោយ W. Pauli (1925) ដែលមានសារៈសំខាន់ជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃអាតូម ម៉ូលេគុល ស្នូល និងសភាពរឹង។

ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី មេកានិចកង់ទិចត្រូវបានអនុវត្តដោយជោគជ័យចំពោះបាតុភូតដ៏ធំទូលាយមួយ។ ទ្រឹស្តីនៃវិសាលគមអាតូម រចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល ការភ្ជាប់គីមី ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ D. I. Mendeleev ចរន្តលោហធាតុ និង ferromagnetism ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ បាតុភូតទាំងនេះ និងបាតុភូតជាច្រើនទៀតបានក្លាយទៅជា (យ៉ាងហោចណាស់មានលក្ខណៈគុណភាព) អាចយល់បាន។

ការបង្កើតមេកានិចកង់ទិច ដែលជាទ្រឹស្ដីស្របជាមួយនឹងមូលដ្ឋានគ្រឹះរូបវន្តជាក់លាក់មួយត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការងាររបស់ W. Heisenberg ដែលគាត់បានបង្កើត ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ (គោលការណ៍). ទីតាំងជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចកង់ទិចនេះបង្ហាញពីអត្ថន័យរូបវន្តនៃសមីការរបស់វា ហើយក៏កំណត់ទំនាក់ទំនងរបស់វាជាមួយមេកានិចបុរាណផងដែរ។

គោលការណ៍មិនប្រាកដប្រជាប្រកាស៖ វត្ថុនៃអតិសុខុមប្រាណមិនអាចស្ថិតនៅក្នុងរដ្ឋដែលកូអរដោនេនៃចំណុចកណ្តាលនៃនិចលភាព និងសន្ទុះរបស់វាក្នុងពេលដំណាលគ្នាទទួលយកតម្លៃជាក់លាក់ និងជាក់លាក់.

តាមបរិមាណ គោលការណ៍នេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដូចខាងក្រោម។ ប្រសិនបើ ក ∆x គឺជាភាពមិនច្បាស់លាស់នៃតម្លៃកូអរដោណេ x , ក ∆ ទំ គឺជាភាពមិនប្រាកដប្រជានៃសន្ទុះ បន្ទាប់មកផលិតផលនៃភាពមិនប្រាកដប្រជាទាំងនេះមិនអាចតិចជាងថេររបស់ Planck តាមលំដាប់លំដោយ៖

∆x ∆ ទំ ≥ ម៉ោង

វាធ្វើតាមគោលការណ៍មិនប្រាកដប្រជាដែលថាបរិមាណមួយក្នុងចំនោមបរិមាណដែលរួមបញ្ចូលក្នុងវិសមភាពត្រូវបានកំណត់កាន់តែច្បាស់លាស់នោះ តម្លៃរបស់មួយទៀតត្រូវបានកំណត់យ៉ាងជាក់លាក់តិច។ គ្មានការពិសោធន៍ណាមួយអាចវាស់ស្ទង់អថេរថាមវន្តទាំងនេះបានត្រឹមត្រូវទេ ហើយនេះមិនមែនដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ ឬភាពមិនល្អឥតខ្ចោះរបស់ពួកគេនោះទេ។ ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ឆ្លុះបញ្ចាំងពីលក្ខណៈសម្បត្តិគោលបំណងនៃមីក្រូវើល ដែលកើតចេញពីភាពស៊ីសង្វាក់នៃ corpuscular-wave dualism របស់វា។

ការពិតដែលថាវត្ថុដូចគ្នាបង្ហាញខ្លួនវាទាំងជាភាគល្អិតមួយនិងជារលកបំផ្លាញគំនិតប្រពៃណីដកហូតការពិពណ៌នាអំពីដំណើរការនៃភាពមើលឃើញធម្មតា។ គោលគំនិតនៃភាគល្អិតបង្កប់ន័យវត្ថុមួយដែលព័ទ្ធជុំវិញនៅក្នុងតំបន់តូចមួយនៃលំហ ខណៈពេលដែលរលកបន្តសាយភាយនៅក្នុងតំបន់ដែលលាតសន្ធឹងរបស់វា។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការស្រមៃមើលវត្ថុដែលមានគុណសម្បត្តិទាំងនេះក្នុងពេលតែមួយ ហើយមិនគួរព្យាយាមនោះទេ។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការកសាងគំរូដែលបង្ហាញពីការគិតរបស់មនុស្ស ហើយវានឹងគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ពិភពមីក្រូ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សមីការនៃមេកានិចកង់ទិច មិនកំណត់គោលដៅបែបនេះទេ។ អត្ថន័យ​របស់​ពួកគេ​គឺ​នៅ​ក្នុង​ការ​ពិពណ៌នា​ត្រឹមត្រូវ​តាម​គណិតវិទ្យា​អំពី​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​របស់​វត្ថុ​មីក្រូវើលដ៍ និង​ដំណើរការ​ដែល​កើត​ឡើង​ជាមួយ​ពួកគេ។

ប្រសិនបើយើងនិយាយអំពីការភ្ជាប់គ្នារវាងមេកានិចកង់ទិច និងមេកានិចបុរាណ នោះអញ្ចឹង ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់គឺជាការកំណត់បរិមាណនៃការអនុវត្តនៃមេកានិចបុរាណចំពោះវត្ថុនៃ microworld. និយាយយ៉ាងម៉ឺងម៉ាត់ ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់អនុវត្តចំពោះប្រព័ន្ធរូបវន្តណាមួយ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារធម្មជាតិរលកនៃវត្ថុម៉ាក្រូមិនបង្ហាញដោយខ្លួនវា កូអរដោនេ និងសន្ទុះនៃវត្ថុបែបនេះអាចត្រូវបានវាស់វែងក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់។ នេះមានន័យថាវាគ្រប់គ្រាន់ហើយក្នុងការប្រើច្បាប់នៃមេកានិចបុរាណដើម្បីពិពណ៌នាអំពីចលនារបស់ពួកគេ។ សូមចាំថាស្ថានភាពគឺស្រដៀងគ្នានៅក្នុងមេកានិចទំនាក់ទំនង (ទំនាក់ទំនងពិសេស): នៅល្បឿនទាបជាងល្បឿននៃពន្លឺ ការកែតម្រូវដែលទាក់ទងគ្នាបានក្លាយទៅជាមិនសំខាន់ ហើយការបំប្លែង Lorentz ប្រែទៅជាកាលីលេ។

ដូច្នេះ ទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់សម្រាប់កូអរដោនេ និងសន្ទុះឆ្លុះបញ្ចាំងពី corpuscular-wave dualism នៃ microworld និង មិនទាក់ទងនឹងឥទ្ធិពលនៃឧបករណ៍វាស់. អត្ថន័យខុសគ្នាខ្លះមានទំនាក់ទំនងមិនច្បាស់លាស់ស្រដៀងគ្នាសម្រាប់ ថាមពលអ៊ី និង ពេលវេលាt :

∆អ៊ី ∆ t ≥ ម៉ោង

វាធ្វើតាមពីនេះដែលថាមពលនៃប្រព័ន្ធអាចត្រូវបានវាស់តែជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវមិនលើសពីនេះ។ ម៉ោង /∆ t, កន្លែងណា ∆ t - រយៈពេលនៃការវាស់វែង។ ហេតុផលនៃភាពមិនច្បាស់លាស់បែបនេះស្ថិតនៅក្នុងដំណើរការនៃអន្តរកម្មនៃប្រព័ន្ធ (មីក្រូវត្ថុ) ជាមួយឧបករណ៍វាស់. សម្រាប់ស្ថានភាពស្ថានី វិសមភាពខាងលើមានន័យថាថាមពលនៃអន្តរកម្មរវាងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ និងប្រព័ន្ធអាចត្រូវបានគេយកមកពិចារណាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវនៃ ម៉ោង /∆t. នៅក្នុងករណីកំណត់នៃការវាស់វែងភ្លាមៗ ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលដែលកើតឡើងប្រែទៅជាមិនអាចកំណត់បានទាំងស្រុង។

ប្រសិនបើនៅក្រោម ∆ អ៊ី ត្រូវបានគេយល់ថាជាភាពមិនប្រាកដប្រជានៃតម្លៃថាមពលនៃរដ្ឋមិនស្ថិតស្ថេរ ∆ t គឺជាពេលវេលាលក្ខណៈក្នុងអំឡុងពេលដែលតម្លៃនៃបរិមាណរូបវន្តនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង។ ពីនេះ ជាពិសេស ធ្វើតាមការសន្និដ្ឋានដ៏សំខាន់មួយទាក់ទងនឹងស្ថានភាពរំភើបនៃអាតូម និងមីក្រូប្រព័ន្ធផ្សេងទៀត៖ ថាមពលនៃកម្រិតរំភើបមិនអាចត្រូវបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង ដែលបង្ហាញពីវត្តមាន ទទឹងធម្មជាតិកម្រិតនេះ។

លក្ខណៈសម្បត្តិគោលបំណងនៃប្រព័ន្ធ quantum ឆ្លុះបញ្ចាំងពីទីតាំងជាមូលដ្ឋានមួយផ្សេងទៀតនៃមេកានិចកង់ទិច - គោលការណ៍នៃការបំពេញបន្ថែមរបស់ Bohr, ឯណា ការទទួលបានព័ត៌មានអំពីបរិមាណរូបវន្តមួយចំនួនដែលពិពណ៌នាអំពីវត្ថុមីក្រូដោយមធ្យោបាយពិសោធន៍ណាមួយគឺជៀសមិនរួចត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបាត់បង់ព័ត៌មានអំពីបរិមាណផ្សេងទៀតដែលបន្ថែមទៅវត្ថុទីមួយ។.

ការបំពេញគ្នាទៅវិញទៅមកជាពិសេសគឺកូអរដោនេនៃភាគល្អិតនិងសន្ទុះរបស់វា (សូមមើលខាងលើ - គោលការណ៍មិនច្បាស់លាស់) ថាមពល kinetic និងសក្តានុពល កម្លាំងវាលអគ្គិសនី និងចំនួននៃ photon ។

គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានដែលបានពិចារណានៃមេកានិចកង់ទិចបង្ហាញថា ដោយសារតែ corpuscular-wave dualism នៃ microworld ដែលបានសិក្សាដោយវា ការកំណត់នៃរូបវិទ្យាបុរាណគឺខុសពីវា។ ការចាកចេញទាំងស្រុងពីគំរូនៃដំណើរការដែលមើលឃើញផ្តល់នូវចំណាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសចំពោះសំណួរនៃអ្វីដែលជាលក្ខណៈរូបវន្តនៃរលក de Broglie ។ ក្នុងការឆ្លើយសំណួរនេះវាជាទម្លាប់ក្នុងការ "ចាប់ផ្តើម" ពីអាកប្បកិរិយារបស់ photons ។ វាត្រូវបានគេដឹងថានៅពេលដែលធ្នឹមពន្លឺមួយត្រូវបានឆ្លងកាត់ចាន translucent សផ្នែកនៃពន្លឺឆ្លងកាត់វា ហើយផ្នែកមួយត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំង (រូបភាពទី 4) ។

អង្ករ។ ៤

តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះហ្វូតុងនីមួយៗ? ការពិសោធជាមួយធ្នឹមពន្លឺដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេទាបបំផុតដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ( ប៉ុន្តែ- ឧបករណ៍ចាប់ photon) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកត្រួតពិនិត្យឥរិយាបថរបស់ photon នីមួយៗ (របៀបរាប់ photon) បង្ហាញថាមិនអាចនិយាយអំពីការបំបែក photon នីមួយៗបានទេ (បើមិនដូច្នេះទេ ពន្លឺនឹងផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់របស់វា)។ វា​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​គួរ​ឱ្យ​ទុក​ចិត្ត​ថា ហ្វូតុង​ខ្លះ​ឆ្លង​កាត់​ចាន ហើយ​ខ្លះ​ទៀត​ត្រូវ​បាន​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​ពី​វា។ វាមានន័យថា ភាគល្អិតដូចគ្នា។នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នាអាចមានឥរិយាបទខុសគ្នា,ពោលគឺ ឥរិយាបទរបស់ photon បុគ្គល នៅពេលដែលវាជួបនឹងផ្ទៃនៃចាន មិនអាចទាយទុកជាមុនបានដោយមិនច្បាស់លាស់។.

ការ​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​ពី​ហ្វូតុន​ពី​ចាន ឬ​ការ​ឆ្លង​កាត់​វា​គឺ​ជា​ព្រឹត្តិការណ៍​ចៃដន្យ។ ហើយគំរូបរិមាណនៃព្រឹត្តិការណ៍បែបនេះត្រូវបានពិពណ៌នាដោយជំនួយពីទ្រឹស្តីប្រូបាប៊ីលីតេ។ ហ្វូតុនអាចជាមួយនឹងប្រូបាប៊ីលីតេ វ 1 ឆ្លងកាត់ចាននិងជាមួយប្រូបាប៊ីលីតេ វ 2 ឆ្លុះបញ្ចាំងពីនាង។ ប្រូបាប៊ីលីតេដែលព្រឹត្តិការណ៍ជំនួសមួយក្នុងចំណោមព្រឹត្តិការណ៍ជំនួសទាំងពីរនេះនឹងកើតឡើងចំពោះហ្វូតុនគឺស្មើនឹងផលបូកនៃប្រូបាប៊ីលីតេ៖ វ 1 + វ 2 = 1.

ការពិសោធន៍ស្រដៀងគ្នាជាមួយធ្នឹមអេឡិចត្រុង ឬមីក្រូភាគល្អិតផ្សេងទៀតក៏បង្ហាញពីលក្ខណៈប្រូបាប៊ីលីតេនៃឥរិយាបទនៃភាគល្អិតនីមួយៗផងដែរ។ ដូច្នេះ បញ្ហានៃមេកានិចកង់ទិចអាចត្រូវបានបង្កើតជាការព្យាករណ៍ប្រូបាប៊ីលីតេនៃដំណើរការនៅក្នុង microworldផ្ទុយទៅនឹងបញ្ហានៃមេកានិចបុរាណ - ទស្សន៍ទាយភាពជឿជាក់នៃព្រឹត្តិការណ៍នៅក្នុង macrocosm.

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវបានគេដឹងថា ការពិពណ៌នាអំពីប្រូបាប៊ីលីតេ ក៏ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងរូបវិទ្យាស្ថិតិបុរាណផងដែរ។ ដូច្នេះតើអ្វីជាភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋាន? ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ ចូរធ្វើឱ្យស្មុគស្មាញដល់ការពិសោធន៍លើការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃពន្លឺ។ ជាមួយនឹងកញ្ចក់មួយ។ ស 2 បង្វែរធ្នឹមដែលឆ្លុះបញ្ចាំងដោយដាក់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា កការចុះឈ្មោះ photons នៅក្នុងតំបន់នៃការបង្ក្រាបរបស់វាជាមួយនឹងធ្នឹមបញ្ជូន ពោលគឺ យើងនឹងផ្តល់លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការពិសោធន៍ជ្រៀតជ្រែក (រូបភាពទី 5) ។

អង្ករ។ ៥

ជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែក អាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ អាស្រ័យលើទីតាំងនៃកញ្ចក់ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា នឹងផ្លាស់ប្តូរជាទៀងទាត់លើផ្នែកឆ្លងកាត់នៃតំបន់ត្រួតលើគ្នានៃធ្នឹមលើជួរដ៏ធំទូលាយមួយ (រួមទាំងការបាត់)។ តើ photons បុគ្គលមានឥរិយាបទយ៉ាងណាក្នុងការពិសោធន៍នេះ? វាប្រែថាក្នុងករណីនេះផ្លូវអុបទិកទាំងពីរទៅកាន់ឧបករណ៍ចាប់គឺលែងជាជម្រើសទៀតហើយ (ផ្តាច់មុខទៅវិញទៅមក) ហើយដូច្នេះវាមិនអាចនិយាយបានថាផ្លូវណាដែល photon ឆ្លងកាត់ពីប្រភពទៅឧបករណ៍ចាប់នោះទេ។ យើងត្រូវទទួលស្គាល់ថា វាអាចបុកឧបករណ៍ចាប់ក្នុងពេលដំណាលគ្នាក្នុងពីរវិធី ដែលបណ្តាលឱ្យមានលំនាំជ្រៀតជ្រែក។ បទពិសោធន៍ជាមួយមីក្រូភាគល្អិតផ្សេងទៀតផ្តល់នូវលទ្ធផលស្រដៀងគ្នា៖ ភាគល្អិតឆ្លងកាត់ជាបន្តបន្ទាប់បង្កើតលំនាំដូចគ្នាទៅនឹងលំហូរនៃហ្វូតុន។

នេះគឺជាភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់ពីគំនិតបុរាណរួចទៅហើយ៖ បន្ទាប់ពីទាំងអស់ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការស្រមៃមើលចលនានៃភាគល្អិតក្នុងពេលដំណាលគ្នាតាមបណ្តោយផ្លូវពីរផ្សេងគ្នា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មេកានិចកង់ទិចមិនបង្កបញ្ហាបែបនេះទេ។ វាព្យាករណ៍ពីលទ្ធផលដែលក្រុមភ្លឺត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រូបាប៊ីលីតេខ្ពស់នៃរូបរាងរបស់ហ្វូតុន។

រលកអុបទិកពន្យល់យ៉ាងងាយស្រួលលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ការជ្រៀតជ្រែកដោយមានជំនួយពីគោលការណ៍នៃ superposition យោងទៅតាមរលកពន្លឺត្រូវបានបន្ថែមដោយគិតគូរពីសមាមាត្រនៃដំណាក់កាលរបស់វា។ ម៉្យាងទៀត រលកត្រូវបានបន្ថែមជាលើកដំបូងក្នុងទំហំ ដោយគិតគូរពីភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាល ការចែកចាយអំព្លីតតាមកាលកំណត់ត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយបន្ទាប់មកឧបករណ៍ចាប់បានចុះឈ្មោះអាំងតង់ស៊ីតេដែលត្រូវគ្នា (ដែលត្រូវនឹងប្រតិបត្តិការគណិតវិទ្យានៃម៉ូឌុលការ៉េ ពោលគឺមាន។ ការបាត់បង់ព័ត៌មានអំពីការចែកចាយដំណាក់កាល) ។ ក្នុងករណីនេះ ការចែកចាយអាំងតង់ស៊ីតេគឺតាមកាលកំណត់៖

ខ្ញុំ = ខ្ញុំ 1 + ខ្ញុំ 2 + 2 ក 1 ក 2 cos (φ 1 – φ 2 ),

កន្លែងណា ប៉ុន្តែ , φ , ខ្ញុំ = | ក | 2 –ទំហំ,ដំណាក់កាលនិង អាំងតង់ស៊ីតេរលករៀងៗខ្លួន និងសន្ទស្សន៍ 1, 2 បង្ហាញពីកម្មសិទ្ធិរបស់ពួកគេចំពោះរលកទីមួយ ឬទីពីរនៃរលកទាំងនេះ។ វាច្បាស់ណាស់ថានៅ ប៉ុន្តែ 1 = ប៉ុន្តែ 2 និង cos(φ 1 – φ 2 ) = – 1 តម្លៃអាំងតង់ស៊ីតេ ខ្ញុំ = 0 ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការបង្អាក់ទៅវិញទៅមកនៃរលកពន្លឺ (ជាមួយនឹង superposition និងអន្តរកម្មរបស់ពួកគេក្នុងទំហំ)។

ដើម្បីបកស្រាយបាតុភូតរលកពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពរាងកាយ គោលការណ៍នៃ superposition ត្រូវបានផ្ទេរទៅ quantum mechanics ពោលគឺ គំនិតត្រូវបានណែនាំ។ ទំហំនៃប្រូបាប៊ីលីតេ - ដោយការប្រៀបធៀបជាមួយរលកអុបទិក៖ Ψ = ប៉ុន្តែ exp(iφ ). នេះមានន័យថាប្រូបាប៊ីលីតេគឺជាការ៉េនៃតម្លៃនេះ (ម៉ូឌូឡូ) i.e. វ = |Ψ| 2 .ទំហំប្រូបាប៊ីលីតេត្រូវបានគេហៅថានៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច មុខងាររលក . គំនិតនេះត្រូវបានណែនាំនៅឆ្នាំ 1926 ដោយរូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ M. Born ដោយហេតុនេះផ្តល់ឱ្យ ការបកស្រាយប្រូបាប៊ីលីតេ de Broglie រលក។ ការ​បំពេញ​គោល​ការណ៍​នៃ​ការ​ត្រួត​ពិនិត្យ​មាន​ន័យ​ថា if Ψ 1 និង Ψ 2 គឺជាទំហំប្រូបាប៊ីលីតេសម្រាប់ការឆ្លងកាត់នៃភាគល្អិតនៅក្នុងផ្លូវទីមួយ និងទីពីរ បន្ទាប់មកទំហំប្រូបាប៊ីលីតេសម្រាប់ការឆ្លងកាត់នៃផ្លូវទាំងពីរគួរតែជា: Ψ = Ψ 1 + Ψ 2 . បន្ទាប់មក ជាផ្លូវការ សេចក្តីថ្លែងការណ៍ដែលថា "ភាគល្អិតបានទៅពីរផ្លូវ" ទទួលបានអត្ថន័យរលក ហើយប្រូបាប៊ីលីតេ វ = |Ψ 1 + Ψ 2 | 2 បង្ហាញទ្រព្យសម្បត្តិ ការចែកចាយការជ្រៀតជ្រែក.

ដូច្នេះ បរិមាណដែលពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធរូបវន្តនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច គឺជាមុខងាររលកនៃប្រព័ន្ធក្រោមការសន្មត់ថាគោលការណ៍ superposition គឺត្រឹមត្រូវ. ទាក់ទងទៅនឹងមុខងាររលក សមីការជាមូលដ្ឋាននៃមេកានិចរលកត្រូវបានសរសេរ - សមីការ Schrödinger ។ ដូច្នេះបញ្ហាចម្បងមួយនៃមេកានិចកង់ទិចគឺការស្វែងរកមុខងាររលកដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃប្រព័ន្ធដែលកំពុងសិក្សា។

វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលការពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃភាគល្អិតមួយ ដោយមានជំនួយពីមុខងាររលកគឺមានលក្ខណៈប្រូបាប៊ីលីតេ ចាប់តាំងពី ការ៉េនៃម៉ូឌុលនៃអនុគមន៍រលកកំណត់ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតនៅពេលណាមួយក្នុងបរិមាណកំណត់ជាក់លាក់មួយ។. នៅក្នុងទ្រឹស្ដីកង់ទិចនេះ ជាមូលដ្ឋានខុសគ្នាពីរូបវិទ្យាបុរាណជាមួយនឹងការកំណត់របស់វា។

នៅពេលមួយ មេកានិកបុរាណបានជំពាក់ការហែក្បួនជ័យជំនះរបស់ខ្លួនចំពោះភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់នៃការទស្សន៍ទាយឥរិយាបថរបស់ macroobjects ។ តាមធម្មជាតិ ក្នុងចំណោមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រតាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ មានមតិមួយដែលថា វឌ្ឍនភាពនៃរូបវិទ្យា និងវិទ្យាសាស្ត្រជាទូទៅ នឹងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងដាច់ពីគ្នាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃភាពត្រឹមត្រូវ និងភាពជឿជាក់នៃការទស្សន៍ទាយបែបនេះ។ គោលការណ៍នៃភាពមិនច្បាស់លាស់ និងលក្ខណៈប្រហែលនៃការពិពណ៌នាអំពីប្រព័ន្ធមីក្រូនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិចបានផ្លាស់ប្តូរទស្សនៈនេះយ៉ាងខ្លាំង។

បន្ទាប់មកភាពជ្រុលនិយមផ្សេងទៀតបានចាប់ផ្តើមលេចឡើង។ ចាប់តាំងពីវាធ្វើតាមគោលការណ៍មិនច្បាស់លាស់ ភាពមិនអាចទៅរួចក្នុងពេលដំណាលគ្នា។កំណត់ទីតាំងនិងសន្ទុះយើងអាចសន្និដ្ឋានបានថាស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធនៅគ្រាដំបូងនៃពេលវេលាមិនត្រូវបានកំណត់យ៉ាងពិតប្រាកដទេ ហើយដូច្នេះ រដ្ឋបន្តបន្ទាប់មិនអាចទាយទុកជាមុនបាន ពោលគឺ គោលការណ៍នៃបុព្វហេតុ.

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សេចក្តីថ្លែងការណ៍បែបនេះគឺអាចធ្វើទៅបានតែជាមួយនឹងទិដ្ឋភាពបុរាណនៃការពិតដែលមិនមែនជាបុរាណប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច ស្ថានភាពនៃភាគល្អិតត្រូវបានកំណត់ដោយមុខងាររលក។ តម្លៃរបស់វាកំណត់សម្រាប់ចំណុចជាក់លាក់មួយក្នុងពេលវេលាកំណត់តម្លៃជាបន្តបន្ទាប់របស់វា។ ដោយសារបុព្វហេតុដើរតួជាការបង្ហាញមួយនៃកត្តាកំណត់ វាជាការសមហេតុផលនៅក្នុងករណីនៃមេកានិចកង់ទិចដើម្បីនិយាយអំពីការកំណត់ប្រូបាប៊ីលីតេដោយផ្អែកលើច្បាប់ស្ថិតិ ពោលគឺការផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ ព្រឹត្តិការណ៍នៃប្រភេទដូចគ្នានេះកាន់តែច្រើនត្រូវបានកត់ត្រាទុក។ ដូច្នេះ គោលគំនិតទំនើបនៃការកំណត់និយមសន្មតថាការរួមផ្សំសរីរាង្គ ដែលជាការឯកភាពតាមគ្រាមភាសា ត្រូវការនិង ឱកាស.

ការអភិវឌ្ឍន៍នៃមេកានិចកង់ទិច មានឥទ្ធិពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់លើវឌ្ឍនភាពនៃគំនិតទស្សនវិជ្ជា។ តាមទស្សនៈ epistemological ចំណាប់អារម្មណ៍ពិសេសគឺត្រូវបានលើកឡើងរួចហើយ គោលការណ៍អនុលោមភាពបង្កើតដោយ N. Bohr ក្នុងឆ្នាំ 1923 យោងតាមនោះ។ ទ្រឹស្តីទូទៅថ្មីណាមួយ ដែលជាការវិវឌ្ឍន៍នៃទ្រឹស្តីបុរាណ មិនបានបដិសេធទាំងស្រុងនោះទេ ប៉ុន្តែរួមបញ្ចូលទ្រឹស្ដីបុរាណ ដែលបង្ហាញពីដែនកំណត់នៃការអនុវត្តរបស់វា និងបញ្ចូលទៅក្នុងករណីកំណត់មួយចំនួន។.

វាងាយមើលឃើញថា គោលការណ៍ឆ្លើយឆ្លងបង្ហាញយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះនូវទំនាក់ទំនងនៃមេកានិចបុរាណ និងអេឡិចត្រូឌីណាមិក ជាមួយនឹងទ្រឹស្ដីនៃទំនាក់ទំនង និងមេកានិចកង់ទិច។