Некоторые люди думают, что квант — это лишь некая единица мельчайших размеров, никоим образом не относящаяся к реальной жизни. Однако дела обстоят далеко не так. Он не является только уделом занятия ученых. Квантовая теория важна для всех людей, так как помогает расширить свое сознание, значительно раздвигая границы миропонимания и заглядывая в самую его глубину. В ней изучается как микромир, так и обычный окружающий нас мир, на который чудесным образом удается посмотреть совершенно по-иному.
Понятие
Квант — это не есть нечто незначительное, касаемое лишь микромира. Он помогает описать окружающую реальность, исходя из собственных состояний.
Далеко не только материя и физические поля являются основой нашего мира. Они — лишь частица огромной квантовой реальности. Поэтому в будущем еще предстоит осмыслить всю глубину и широту этого простого, казалось бы, объяснения.
Квант — это неделимая фундаментальная единица энергии (quantum в переводе с латинского означает «сколько», «количество»), которая поглощается или отдается физической величиной.
Вокруг идеи развилось целое направление, получившее название квантовой физики. О ней говорят как о науке будущего.
Квантовая и классическая физика
Для большинства сначала новое направление покажется абсурдным и нелогичным. Но после углубленного изучения понятия приобретают глобальный смысл. Квантовая физика с легкостью может объяснить то, что классической не под силу.
В последней считается, что природа неизменна вне зависимости от способов ее описания. Но в квантовой физике это не так. В ее основе лежат не являющиеся основой а принцип суперпозиции. Согласно ему, квант — это частица, которая может находиться одновременно и в одном, и в другом состоянии, а также в их сумме. Поэтому невозможно рассчитать точно, где он будет находиться в какой-то момент времени. Возможно лишь вычисление вероятности.
В ней строится не физического тела, как обычно, а распределение вероятностей, изменяющихся во времени.
В классической физике также присутствует вероятность, но только в том случае, если исследователь не знает свойств объекта. В квантовой науке присутствует в любом случае всегда.
В классической механике используются любые значения скорости и энергии. В новой — только такие, которым соответствует собственное состояние. Это так называемые квантованные, определенные значения.
Гипотеза Макса Планка
Тело, которое нагрето, отдает и поглощает свет определенными порциями, а не непрерывно. Квант энергии — это и есть те минимальные частицы, о которых идет речь.
Каждая порция прямо пропорциональна частоте излучения. Коэффициент пропорциональности был назван в честь его открывателя постоянной Планка (хотя к нему некоторое отношение имел и Эйнштейн). Она равна 6,6265*10(-34) Дж/с.
Такова была гипотеза, озвученная Максом Планком в 1900 году, на основе которой удалось вычислить закон распределения энергии в спектре, который хорошо соответствовал экспериментальным данным. Таким образом, квантовая гипотеза подтверждалась. Она стала настоящей революцией. Множество физиков подхватило эту гипотезу, и так стала развиваться квантовая наука.
и квантовая реальность
Далеко не одним только научным деятелям-теоретикам было интересно новое направление. Многие мистические явления стало возможно объяснить научно. Хотя некоторые называют это «псевдонаукой».
Тем не менее, люди, интересовавшиеся ею, могли расширить границы своего восприятия и увидеть или почувствовать запредельное.
Например, стало очевидным, что квант света — это передача энергии Вселенной в сознание через пространственно-временной континиум. Ведь он является излучением энергии-частоты, которую называют также огненными символами ДНК или световыми кодами. Они поступают на планету через поток энергетической частоты. На теле человека — через систему чакр.
Сознание и материя — это энергия-частота. Все чувства, мысли и эмоции генерируют импульсы электричества, которые формируют световое тело. В основном на Земле имеются очень низкочастотные вибрации. Но те люди, которые научились получать из Вселенной энергию, входящую в квант излучения, это духовно развивающиеся индивиды, которые формируют свое световое тело на высоких частотах. Они могут не только освободиться от негативных вибраций, господствующих на планете, но и очищать пространство вокруг себя, помогая таким образом другим людям перейти на новый уровень развития.
Что такое Квант? Значение слова «Квант» в популярных словарях и энциклопедиях, примеры употребления термина в повседневной жизни.
Квант Действия –
то же, что Планка постоянная.
Квант М. – Толковый словарь Ефремовой
1. Наименьшее возможное количество энергии, которое может быть поглощено или отдано молекулярной, атомной или ядерной системой в отдельном акте изменения ее состояния.
Квант Предметного Действия – Психологический словарь
(англ. quantum of object action) - часть действия, имеющая структуру целостного действия, но отличающаяся своей динамикой. Напр., динамический паттерн медленного равномерного движения, которое выглядит как плавное и непрерывное и таким же представляется исполняющему его субъекту, состоит из ряда волн увеличения и падения скорости, следующих друг за другом от нач. до окончания всего двигательного акта. Последний представляет собой результат усреднения ряда таких волн (квантов), а его динамика также имеет форму волны, но с др. (меньшими) значениями скоростей разгона, стабилизации и торможения. Квантовая природа характерна не только для скоростных параметров движения, но и для его чувствительности к изменениям ситуации и состояний двигательного аппарата. В отличие от единицы анализа психики, являющейся только качественной категорией и определяющейся во многом в зависимости от субъективного контекста аналитической процедуры (хотя она и опирается на объективные данные), К. п. д. имеет как качественные, так и количественные свойства, присущие действию субъекта и скорее обнаруживаемые, чем конструируемые, в результате анализа. Качественные свойства кванта определяются содержанием того параметра (или элемента) действия, к которому он относится: при чтении квантом м. б. фиксационная пауза или даже отдельный дрейф глаза во время фиксации; при выполнении движения - скоростная волна и т. п. (квантовая природа др. предметных действий пока не исследована). Количественными мерами кванта являются время (длительность), амплитуда (для действий, имеющих внешнее выражение в моторике) и производные показатели (скорость, ускорение и т. п.). Длительность кванта существенно зависит от содержания действия, характера и степени его освоения субъектом, способов реализации. Т. о., в кванте отражается вся структура и динамика действия как целостной единицы. Для исследования К. п. д. применяются методы прерывания обратной связи, измерения психологической рефрактерности (Н. Д. Гордеева, В. П. Зинченко), фиксационного оптокинетического нистагма (Ю. Б. Гиппенрейтер, В. Я. Романов). (А. И. Назаров.)
Квант Предметного Действия – Психологическая энциклопедия
(англ. quantum of object action) - часть действия, имеющая структуру целостного действия, но отличающаяся своей динамикой. Напр., динамический паттерн медленного равномерного движения, которое выглядит как плавное и непрерывное и таким же представляется исполняющему его субъекту , состоит из ряда волн увеличения и падения скорости, следующих друг за другом от нач. до окончания всего двигательного акта. Последний представляет собой результат усреднения ряда таких волн (квантов), а его динамика также имеет форму волны, но с др. (меньшими) значениями скоростей разгона, стабилизации и торможения. Квантовая природа характерна не только для скоростных параметров движения, но и для его чувствительности к изменениям ситуации и состояний двигательного аппарата. В отличие от единицы анализа психики, являющейся только качественной категорией и определяющейся во многом в зависимости от субъективного контекста аналитической процедуры (хотя она и опирается на объективные данные), К. п. д. имеет как качественные, так и количественные свойства, присущие действию субъекта и скорее обнаруживаемые, чем конструируемые, в результате анализа. Качественные свойства кванта определяются содержанием того параметра (или элемента) действия, к которому он относится: при чтении квантом м. б. фиксационная пауза или даже отдельный дрейф глаза во время фиксации; при выполнении движения - скоростная волна и т. п. (квантовая природа др. предметных действий пока не исследована). Количественными мерами кванта являются время (длительность), амплитуда (для действий, имеющих внешнее выражение в моторике) и производные показатели (скорость, ускорение и т. п.). Длительность кванта существенно зависит от содержания действия, характера и степени его освоения субъектом, способов реализации. Т. о., в кванте отражается вся структура и динамика действия как целостной единицы. Для исследования К. п. д. применяются методы прерывания обратной связи, измерения психологической рефрактерности (Н. Д. Гордеева, В. П. Зинченко), фиксационного оптокинетического нистагма (Ю. Б. Гиппенрейтер, В. Я. Романов). (А. И. Назаров.)
Квант Света – Большой Энциклопедический Словарь
фотон оптического излучения.
Квантиль – Бизнес словарь
Квантиль – Социологический словарь
Показатель (мера) позиции внутри распределения.
Квантиль – Социологический словарь
Одна из характеристик распределения вероятностей (см.). Лит.: / /Математическая энциклопедия. Т. 2. М. 1979. Ю.Н. Толстова.
Квантиль – Экономический словарь
численная характеристика, применяемая в математической статистике.
Квантиль Распределения – Социологический словарь
х-альфа, где 0 совокупность или выборку в пропорции q: 1 - q. Применяется в статистическом выводе, а также при построении процентильной группировки. О.В. Терещенко
Квантильный Ранг – Социологический словарь
Показатель (мера) дисперсии для порядковых переменных.
Квантитативное Стихосложение – Большой Энциклопедический Словарь
см. Стихосложение.
Квантитативный – Толковый словарь Ожегова
См. количественный
Квантитативный (количественный) Анализ Текста – Социологический словарь
Изучение текста в формализованном виде. Процесс изучения сводится к статистическому измерению содержания текстов/документов. К.А.Т. нацелен на исследование манифестируемого (актуализированного) значения содержания. Неотъемлемыми характеристиками такого подхода являются фрагментарность, систематичность, объективность, обобщенность. Важнейшим вариантом реализации К.А.Т. выступает методика контент-анализа. И.Ф. Ухванова-Шмыгова
Квантитативный Прил. – Толковый словарь Ефремовой
1. Количественный.
Квантификация – Социологический словарь
(от лат. quantum - сколько и facere - делать) - англ. quantification; нем. Quantifizierung. 1. Количественная оценка ч.-л. 2. Процедуры измерения и количественного выражения свойств и отношений соц. объектов. См. ИЗМЕРЕНИЕ.
Квантификация – Бизнес словарь
Квантификация – Большой Энциклопедический Словарь
(от лат. quantum - сколько и...фикация) - количественноевыражение, измерение качественных признаков (напр., оценка в баллахмастерства спортсменов).
Квантификация – Социологический словарь
Перевод на уровень количественного измерения.
Квантификация – Социологический словарь
(quantification) - преобразование наблюдений в цифровые данные для анализа и сравнения.
Квантификация – Экономический словарь
Количественные измерения фактов хозяйственной жизни, их запись и контроль выполнения в целях наиболее эффективного управления предприятием.
Квантификация – Экономический словарь
(от лат. quantum - сколько) - измерение качества в количественных, числовых величинах, например в баллах.
Квантификация – Экономический словарь
измерение качественных признаков в количественном выражении.
Квантификация – Экономический словарь
измерение качества в количественных, числовых величинах, например в баллах.
Квантификация – Юридический словарь
(от лат. quantum - сколько) - измерение качества в количественных, числовых величинах , например в баллах.
Квантификация Предиката – Философский словарь
(лат. quantum - сколько, англ. quantity - количество) - установление объема предиката суждения. В традиционной формальной логике суждения делятся на виды в зависимости от объема субъекта; при этом различаются два вида суждении: общие (напр., “Все квадраты - четырехугольники”) и частные (напр., “Нек-рые студенты - спортсмены”). Гамильтон предложил учитывать также объем предиката. Т. обр., кроме двух видов утвердительных суждений, в к-рых предикат взят не во всем объеме и к-рые Гамильтон называет обще-частным и частно-частным, выделяются еще два вида: обще-общее (напр., “Все равносторонние треугольники суть равноугольные треугольники”) и частно-общее (напр., “Нек-рые деревья-дубы”), в к-рых предикат берется во всем объеме. Такая К. п. позволила рассматривать суждение как уравнение. Операции К. п. в математической логике в нек-рой степени соответствует операция связывания кванторами переменных предикатов.
Квантифицирование, Квантификация – Философский словарь
(от лат. quantitas - количество и facere - делать) - сведение качеств к количествам, напр. звуков и цветов - к числу колебаний. Квалификация, введенная в физику Декартом, неизменно играла определенную роль в психологии, т. к. со всякой квантификацией было связано рационализирование конкретно наглядной полноты душевного, лишение ее пространственной определенности. Возникающие благодаря этому некачественные понятия не были адекватным выражением сущности психического. Математика, применяемая для квантификации, сама больше не является чисто квантифицирующей наукой. О квантификаторах см. Логистика.
Квантование Вторичное – Большой Энциклопедический Словарь
метод исследования квантовых систем многих илибесконечного числа частиц (либо квазичастиц); особенно важен в квантовойтеории поля, рассматривающей системы с изменяющимся числом частиц. Вметоде квантования вторичного состояние системы описывается с помощьючисел заполнения. Изменение состояния интерпретируется как процессырождения и уничтожения частиц.
Квантование Магнитного Потока – Большой Энциклопедический Словарь
макроскопическое квантовое явление,состоящее в том, что магнитный поток через кольцо из сверхпроводника стоком кратен величине Фо = h/2е? 2,067835.10-15 Вб, которая называетсяквантом магнитного потока (h - Планка постоянная, е - заряд электрона).
Квантование Сигнала – Большой Энциклопедический Словарь
преобразование сигнала в последовательностьимпульсов (квантование сигнала по времени) или в сигнал со ступенчатымизменением амплитуды (квантование сигнала по уровню), а также одновременнои по времени, и по уровню. Применяется, напр., при преобразованиинепрерывной величины в код в вычислительных устройствах, цифровыхизмерительных приборах и др.
Квантовая Гипотеза – Психологический словарь
Гипотеза о том, что постепенное увеличение физической переменной приводит к дискретному усилению (квантовому) ощущений. Эта гипотеза была распространена и на неврологический уровень, где она называется, как и следовало ожидать, неврологической квантовой гипотезой.
Квантовая Гипотеза – Психологическая энциклопедия
Гипотеза о том, что постепенное увеличение физической переменной приводит к дискретному усилению (квантовому) ощущений. Эта гипотеза была распространена и на неврологический уровень , где она называется, как и следовало ожидать, неврологической квантовой гипотезой.
Квантовая Жидкость – Большой Энциклопедический Словарь
обычный жидкий гелий при низких температурах. в отличие от прочных тел остается жидкостью вплоть досамых близких к абсолютному нулю температур. Свойствами квантовой жидкостиобладают и другие объекты: электроны в металлах, протоны в атомных ядрах,экситоны (см. Бозе-жидкость и Ферми-жидкость).
Квантовая Механика – Большой Энциклопедический Словарь
(волновая механика) - теория, устанавливающая способописания и законы движения микрочастиц в заданных внешних полях; один изосновных разделов квантовой теории. впервые позволилаописать структуру атомов и понять их спектры, установить природухимической связи, объяснить периодическую систему элементов и т. д. Т. к.свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействиемобразующих их частиц, законы квантовой механики лежат в основе пониманиябольшинства макроскопических явлений. Так, квантовая механика позволилапонять многие свойства твердых тел, объяснить явления сверхпроводимости,ферромагнетизма, сверхтекучести и многое др.; квантовомеханические законылежат в основе ядерной энергетики, квантовой электроники и т. д. В отличиеот классической теории, все частицы выступают в квантовой механике какносители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, адополняют друг друга. Волновая природа электронов, протонов и других""частиц"" подтверждена опытами по дифракции частиц. Корпускулярно-волновойдуализм материи потребовал нового подхода к описанию состояния физическихсистем и их изменения со временем. Состояние квантовой системы описываетсяволновой функцией, квадрат модуля которой определяет вероятность данногосостояния и, следовательно, вероятности для значений физических величин,его характеризующих; из квантовой механики вытекает, что не все физическиевеличины могут одновременно иметь точные значения (см. Неопределенностипринцип). Волновая функция подчиняется суперпозиции принципу, что иобъясняет, в частности, дифракцию частиц. Отличительная черта квантовойтеории - дискретность возможных значений для ряда физических величин:энергии электронов в атомах, момента количества движения и его проекции напроизвольное направление и т. д.; в классической теории все эти величинымогут изменяться лишь непрерывно. Фундаментальную роль в квантовоймеханике играет Планка постоянная. - один из основных масштабов природы,разграничивающий области явлений, которые можно описывать классическойфизикой (в этих случаях можно считать??0), от областей, для правильногоистолкования которых необходима квантовая теория. Нерелятивистская(относящаяся к малым скоростям движения частиц по сравнению со скоростьюсвета) квантовая механика - законченная, логически непротиворечиваятеория, полностью согласующаяся с опытом для того круга явлений ипроцессов, в которых не происходит рождения, уничтожения иливзаимопревращения частиц.
Квантовая Механика – Философский словарь
Раздел современной физики, изучающий законы движения объектов микромира. Возникновение К. м., ее развитие и интерпретация связаны с именами Планка (открытие кванта действия), Бройля (идея о “волнах материи”). Бора (атомная модель, принцип соответствия, дополнительный способ описания, или принцип дополнительности), Гейзенберга (соотношение неопределенностей), Шредингера (волновое уравнение), Борна (статистическая интерпретация), П. Дирака (релятивистское уравнение). В научную разработку и истолкование физических и философских проблем К. м. существенный вклад внесли советские ученые Вавилов, В. А. Фок, И. Е. Тамм, Л. Д. Ландау, Д. И. Блохинцев и др. Специфические особенности К. м. как физической теории (корпускулярно-волновой дуализм, соотношение неопределенностей и др.) и связанных с ней методологических идей (соответствия принцип, дополнительности принцип и др.) обусловлены открытием “конечности взаимодействия”, означающей, что любые взаимодействия между объектами в микромире (в т. ч. между прибором и микрочастицей) не могут быть меньше значения кванта действия (h=6,62-10-27 эрг/сек.). При характеристике состояния квантовых объектов (микрочастиц) неправомерно пользоваться понятием механической причинности, предполагающим точное одновременное знание начальных условий (импульсов и координат). Это состояние характеризуется статистической, вероятностной формой причинной зависимости, выраженной в понятии волновой функции, к-рое потенциально, как бы в “снятом виде”, содержит взаимоисключающие и взаимодополняющие определения свойств микрообъектов, реализующихся в зависимости от конкретных экспериментальных условий. Включение в сферу познания квантовых явлений, необычных с т. зр. привычного, макроскопического опыта, возрастание значения измерительных процедур, экспериментальной техники, логико-математического аппарата неизбежно повлекли за собой усложнение роли субъекта, увеличение зависимости от его технической и методологической вооруженности особенностей вычленения (и в этом смысле “приготовления”), исследования того или иного объекта, фрагмента действительности. Это важно учитывать при анализе понятия “квантовый объект”. К. м. сделала более очевидным тот факт, что без активного вмешательства в систему взаимодействующих объектов исследователь не может адекватно познавать их. Хотя и в новых условиях сохраняется принципиальная основа взаимодействия человека и внешнего мира - первичность объекта и вторичность субъекта, но при этом происходит более тесное их связывание. Вокруг этих философских проблем К. м. развернулась острая полемика. Они стали, особенно в начальный период развития К. м., предметом различного рода антинаучных, в т. ч. позитивистских, спекуляций, в известной степени связанных с высказываниями нек-рых сторонников т. наз. копенгагенской интерпретации К. м. Ошибочное истолкование специфики микромира исключительно как следствия особенностей процесса познания и измерения приводило к преувеличению роли “наблюдателя”, к утверждениям о “неконтролируемом возмущении”, “крахе причинности”, “свободе воли” электрона и т. п. Отказ от подобных утверждений, эволюция взглядов ряда создателей К. м., как и в целом ситуация в совр. физике, свидетельствуют о том, что “материалистический основной дух физики” (Ленин) побеждает. В настоящее время К. м. не только позволила научно объяснить обширный круг явлений в области физики, химии, биологии, но и приобрела, наряду с фундаментальным, также и прикладное, инженерное значение. Это еще раз подтверждает безграничные возможности человеческого разума, вооруженного передовой методологией, в познании тайн микромира.
Квантовая Механика – Философский словарь
Теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц; один из осн. разделов квантовой теории. Впервые позволила описать структуру атомов, понять их спектры, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов. В отличие от классической теории в квантовой механике все частицы выступают как носители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. См. также Волновая механика.
На нынешнем ликбезе мы вынесем мозг рядовому гуманитарию темой, которая давно его интересует, но любые попытки почитать научно-познавательную литературу оканчивается зависанием над первой же формулой. Сейчас мы попросим всех физиков закрыть глаза и уши и расскажем остальным, что такое кванты. Наверняка, вы все постоянно встречаете это слово в литературе, телевизорах, интернетах, шаражкиных конторах и нанотехнолохотронах. Пора уже восполнить пробел и немножко врубиться в тему.
Самый простой способ объяснить, что такое кванты - это аналогия.
Возьмем расстояние между вашими глазами и монитором. Чисто математически это расстояние можно разделить на несколько отрезков. Сначала вполовину, потом еще на четыре, затем на восемь частей. И так, например, до бесконечности. И может показаться, что если вы захотите ткнуть пальцем в монитор, то не сможете это сделать, потому что это расстояние делится до бесконечности. Но вы знаете, что физически вы это сделаете без проблем, потому что, по-видимому, существует мельчайшая единица расстояния, меньше которой уже ничего нет.
Раньше считали, что мельчайший размер имеет атом, но нынче ученые докопались аж до кварков и суперструн. Но вопрос определения мельчайшего расстояния оставим физикам - рано или поздно нам предъявят эталон. Факт в том, что наш опыт подтверждает, что деление отрезка в реальности не бесконечно.
Эти рассуждения близки известному парадоксу Ахиллеса и черепахи. Древние тоже задумывались о бесконечности деления пространства. Так то!
Теперь возьмем другой пример из жизни. Энергию как она есть. Вы поджарили шашлык, и он, стало быть, теперь горячий. Излучает тепло, которое в общем случае является тем, что мы называем энергией, а физики - электромагнитными волнами. Жизненный опыт нам подсказывает, что энергия существует в виде непрерывных волн (помните, непонятные синусоиды на уроках алгебры). То есть энергия, как мы считаем, излучается непрерывно. До начала XX века все ученые мира тоже так думали.
А вот и нет. Выяснилось, что существует конечный кусочек энергии. Самая маленькая порция энергии, меньше которой не существует. Как и в случае с расстоянием, передачу энергии можно делить на кусочки (или пакеты, если вы вэб-программист, и вам так понятнее). Самый крошечный кусочек энергии и называют квантом.
Собственно на этом можно и закончить. Но ведь вам наверняка интересно, как это было обнаружено, да и почему из такого пустяка родилась целая наука - квантовая физика.
О том, что кванты существуют, никто не догадывался. Пока физики чисто из интереса не решили попрактиковаться в расчетах на всяких идеальных ситуациях. Они заморочились на так называемом абсолютно черном теле. Это такая выдуманная фиговина, типа духовки, которую нагревают, а она при этом не теряет (не отражает) ни капельки энергии - все тепло забирает себе без остатка.
Эта гипотетическая духовка после нагревания, разумеется, тоже начнет излучать тепло. Физики стали считать, сколько тепла (энергии) будет излучать такая духовка. И неожиданно у них по тогдашним, казалось бы логичным, формулам умника Максвелла выходила бесконечная энергия. Это была засада - практика показывала, что в реальности подобные бесконечности не наблюдается вообще нигде и тем более в духовках. И вот на этой ерунде вся классическая физика пошла лесом.
Первым что-то путное высказал Макс Планк - дедушка квантовой физики. Он чисто по-студенчески подогнал результат под задачу, придумав формулу, из которой следовало, что энергия излучается порциями. То есть каждая электромагнитная волна несет в себе определенное количество энергии, пропорциональное частоте этой волны. Чем больше частота волны, тем больше энергии несет в себе один квант. Коэффицент пропорциональности назвали постоянной Планка, которая впоследствии оказалась не просто какой-то случайной цифрой, а фундаментальной физической величиной.
Хорошая аналогия: когда мы играем на скрипке, и плавно увеличиваем громкость, то на самом деле громкость растет не непрерывно, а скачками, но такими маленькими, что мы не замечаем этого.
Планк, к сожалению, сам не понял, что открыл - до конца жизни он был противник квантовой физики. Квантование энергии было вообще очень оскорбительным для классиков. Один известный ученый-шутник (Гамов) объяснял квантование энергии так: это все равно, что природа разрешила либо пить целый литр пива сразу, либо вообще не пить ничего, не допуская промежуточных доз. Ну или аналогия от нас: вы покупаете пиво только в бутылках (разной емкости), но никакого розливного пива! Так получается и с энергией.
Формула Планка для излучения абсолютно черного тела выдала адекватный результат без всяких бесконечностей. Потому что кусочки энергии в отличие от бесконечно малых величин можно подсчитать. После этого научный мир замер в нехорошем предчувствии.
Окончательно добил классическую физику Эйнштейн. Его первым открытием была совсем не теория относительности. А объяснение фотоэффекта. За что он получил нобелевскую премию (а совсем не за ТО).
Фотоэффект - это когда свет падает на пластинку и выбивает из нее электроны. Только вот энергия выбитых электронов не зависит от увеличения мощности (яркости) света, хоть ставь сто ламп, но увеличивается только число электронов, а не их скорость. Энергия же выбитых из пластинки электронов растет, если увеличить частоту волны света, уменьшая ее длину: то есть посветить не красным, а, например, фиолетовым светом. Свет с малой частотой, типа очень красного, вообще не производит эффекта. Это, кстати, напрямую касается великой тайны, почему фотографии проявляют при красном свете - только этот цвет не засвечивает пленку, улавливаете?
Явление фотоэффекта вообще никто не мог объяснить в рамках классической физики. На картинке, походу, нарисован прибор для изучения фотоэффекта.
Никто не мог, кроме Эйнштейна. Чтобы объяснить, почему цвет падающего луча света, а не его энергия, определяет скорость выбиваемых электронов, Эйнштейн решил перенести идейки о порциях энергии Планка на световую волну. Ведь озадаченный Планк применял свою теорию только к тепловым излучениям.
Для начала Эйнштейн впервые озвучил идею, что свет можно и нужно рассматривать не как волну, а как частицу (впоследствии ее назовут фотоном, а Эйнштейн называл ее световым квантом). Для любознательных: обычная лампочка в 100 Ватт излучает в секунду примерно сто миллиардов миллиардов фотонов (это 10 в 20 степени).
При фотоэффекте в силу размеров сражение между электроном и фотоном идет один на один. Чтобы фотон при столкновении с электроном вырвал последний из металлической пластинки, он должен иметь для этого достаточное количество энергии. А если применить формулу Планка именно для света, то выходило, что энергия каждого фотона пропорциональна частоте световой волны, то есть отдельно взятый фотон обладает определенной энергией, зависящей от собственной частоты. Вот и получалось, что частота света (его цвет) определяет скорость вылетающих электронов, а интенсивность (яркость) света влияет только на количество выбитых электронов. Это как сотни детишек будут сбивать снежками сосульки, но никто не сможет докинуть, а потом придет переросток из старшей группы и метнет снежок до самой крыши и собьет цель.
>
Таким образом, Эйнштейн показал, что электромагнитная волна (свет) состоит из маленьких частиц - фотонов, которые в свою очередь представляют собой маленькие порции или кванты света.
И после этого мир уже никогда не был прежним. Физики столкнулись с невероятным для макромира явлением, что материя может быть одновременно и частицей и волной, что энергия не делится бесконечно, а очень даже кратна некоему значению (постоянной Планка), что эти самые кванты обладают такими свойствами, что расскажи кому в приличной компании - не поверят и вызовут санитаров.
Эйнштейн был злостным противником квантовой физики. Он до самой смерти держал оборону, считая, что квантовые явления можно как-то нормально объяснить. Но разные там Нильсы Боры, Гейзенберги, Ландау и прочие открывали все новые и новые свойства квантов. А в 50-е годы, уже после смерти Эйнштейна квантовые штучки были подтверждены экспериментально и окончательно.
Может быть, в дальнейших наших ликбезах мы заглянем в парадоксы квантовой физики, если нам хватит слов и умения объяснить их человеческим гуманитарным языком.
Благодарим за внимание!
NB: Все изображения взяты из гугла (поиск по картинкам) - авторство определяется там же.
Незаконное копирование текста преследуется, пресекается, ну, и сами знаете. ..
), момента количества движения (углового момента), его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микро- (квантовых) систем . В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина квантуется ). В некоторых важных частных случаях эта величина или шаг её изменения могут быть только целыми кратными некоторого фундаментального значения - и последнее называют квантом . Например, энергия монохроматического электромагнитного излучения угловой частоты может принимать значения , где - редуцированная постоянная Планка , а - целое число. В этом случае имеет смысл энергии кванта излучения (иными словами, фотона), а - смысл числа́ этих квантов (фотонов). В смысле, близком к этому, термин квант был впервые введен Максом Планком в его классической работе 1900 года - первой работе по квантовой теории, заложившей её основу. Вокруг идеи квантования с начала 1900-х годов развилась полностью новая физическая концепция, обычно называемая квантовой физикой .
Ныне прилагательное «квантовый» используется в названии ряда областей физики (квантовая механика , квантовая теория поля , квантовая оптика и т. д.). Широко применяется термин квантование , означающий построение квантовой теории некоторой системы или переход от её классического описания к квантовому. Тот же термин употребляется для обозначения ситуации, в которой физическая величина может принимать только дискретные значения - например, говорят, что энергия электрона в атоме «квантуется».
Сам же термин «квант» в настоящее время имеет в физике довольно ограниченное применение. Иногда его употребляют для обозначения частиц или квазичастиц , соответствующих бозонным полям взаимодействия (фотон - квант электромагнитного поля , фонон - квант поля звуковых волн в кристалле , гравитон - гипотетический квант гравитационного поля и т. д.), также о таких частицах говорят как о «квантах возбуждения» или просто «возбуждениях» соответствующих полей.
Кроме того, по традиции «квантом действия» иногда называют постоянную Планка . В современном понимании это название может иметь тот смысл, что постоянная Планка является естественной единицей измерения действия и других физических величин такой же размерности (например, момента импульса).
Некоторые кванты
Кванты некоторых полей имеют специальные названия:
- фотон - квант электромагнитного поля ;
- глюон - квант векторного (глюонного) поля в квантовой хромодинамике (обеспечивает сильное взаимодействие);
- гравитон - гипотетический квант гравитационного поля ;
- бозон Хиггса - квант поля Хиггса ;
- фонон - квант колебательного движения кристалла.
Напишите отзыв о статье "Квант"
Примечания
Литература
- Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). - Издание 6-е, исправленное. - М .: Физматлит , . - 800 с. - («Теоретическая физика», том III). - ISBN 5-9221-0530-2 .
Отрывок, характеризующий Квант
– А у меня четыре сына в армии, а я не тужу. На всё воля Божья: и на печи лежа умрешь, и в сражении Бог помилует, – прозвучал без всякого усилия, с того конца стола густой голос Марьи Дмитриевны.– Это так.
И разговор опять сосредоточился – дамский на своем конце стола, мужской на своем.
– А вот не спросишь, – говорил маленький брат Наташе, – а вот не спросишь!
– Спрошу, – отвечала Наташа.
Лицо ее вдруг разгорелось, выражая отчаянную и веселую решимость. Она привстала, приглашая взглядом Пьера, сидевшего против нее, прислушаться, и обратилась к матери:
– Мама! – прозвучал по всему столу ее детски грудной голос.
– Что тебе? – спросила графиня испуганно, но, по лицу дочери увидев, что это была шалость, строго замахала ей рукой, делая угрожающий и отрицательный жест головой.
Разговор притих.
– Мама! какое пирожное будет? – еще решительнее, не срываясь, прозвучал голосок Наташи.
Графиня хотела хмуриться, но не могла. Марья Дмитриевна погрозила толстым пальцем.
– Казак, – проговорила она с угрозой.
Большинство гостей смотрели на старших, не зная, как следует принять эту выходку.
– Вот я тебя! – сказала графиня.
– Мама! что пирожное будет? – закричала Наташа уже смело и капризно весело, вперед уверенная, что выходка ее будет принята хорошо.
Соня и толстый Петя прятались от смеха.
– Вот и спросила, – прошептала Наташа маленькому брату и Пьеру, на которого она опять взглянула.
– Мороженое, только тебе не дадут, – сказала Марья Дмитриевна.
Наташа видела, что бояться нечего, и потому не побоялась и Марьи Дмитриевны.
– Марья Дмитриевна? какое мороженое! Я сливочное не люблю.
– Морковное.
– Нет, какое? Марья Дмитриевна, какое? – почти кричала она. – Я хочу знать!
Марья Дмитриевна и графиня засмеялись, и за ними все гости. Все смеялись не ответу Марьи Дмитриевны, но непостижимой смелости и ловкости этой девочки, умевшей и смевшей так обращаться с Марьей Дмитриевной.
Наташа отстала только тогда, когда ей сказали, что будет ананасное. Перед мороженым подали шампанское. Опять заиграла музыка, граф поцеловался с графинюшкою, и гости, вставая, поздравляли графиню, через стол чокались с графом, детьми и друг с другом. Опять забегали официанты, загремели стулья, и в том же порядке, но с более красными лицами, гости вернулись в гостиную и кабинет графа.
Раздвинули бостонные столы, составили партии, и гости графа разместились в двух гостиных, диванной и библиотеке.
Граф, распустив карты веером, с трудом удерживался от привычки послеобеденного сна и всему смеялся. Молодежь, подстрекаемая графиней, собралась около клавикорд и арфы. Жюли первая, по просьбе всех, сыграла на арфе пьеску с вариациями и вместе с другими девицами стала просить Наташу и Николая, известных своею музыкальностью, спеть что нибудь. Наташа, к которой обратились как к большой, была, видимо, этим очень горда, но вместе с тем и робела.
– Что будем петь? – спросила она.
– «Ключ», – отвечал Николай.
– Ну, давайте скорее. Борис, идите сюда, – сказала Наташа. – А где же Соня?
Она оглянулась и, увидав, что ее друга нет в комнате, побежала за ней.
Вбежав в Сонину комнату и не найдя там свою подругу, Наташа пробежала в детскую – и там не было Сони. Наташа поняла, что Соня была в коридоре на сундуке. Сундук в коридоре был место печалей женского молодого поколения дома Ростовых. Действительно, Соня в своем воздушном розовом платьице, приминая его, лежала ничком на грязной полосатой няниной перине, на сундуке и, закрыв лицо пальчиками, навзрыд плакала, подрагивая своими оголенными плечиками. Лицо Наташи, оживленное, целый день именинное, вдруг изменилось: глаза ее остановились, потом содрогнулась ее широкая шея, углы губ опустились.
- Квант (от лат. quantum - «сколько») - неделимая порция какой-либо величины в физике; общее название определенных порций энергии (квант энергии), момента количества движения (углового момента), его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микро- (квантовых) систем. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина квантуется). В некоторых важных частных случаях эта величина или шаг её изменения могут быть только целыми кратными некоторого фундаментального значения - и последнее называют квантом. Например, энергия монохроматического электромагнитного излучения угловой частоты
{\displaystyle \omega }
Может принимать значения
{\displaystyle (N+1/2)\hbar \omega }
{\displaystyle \hbar }
Редуцированная постоянная Планка, а
{\displaystyle N}
Целое число. В этом случае
{\displaystyle \hbar \omega }
Имеет смысл энергии кванта излучения (иными словами, фотона), а
{\displaystyle N}
Смысл числа́ этих квантов (фотонов). В смысле, близком к этому, термин квант был впервые введен Максом Планком в его классической работе 1900 года - первой работе по квантовой теории, заложившей её основу. Вокруг идеи квантования с начала 1900-х годов развилась полностью новая физическая концепция, обычно называемая квантовой физикой.
Ныне прилагательное «квантовый» используется в названии ряда областей физики (квантовая механика, квантовая теория поля, квантовая оптика и т. д.). Широко применяется термин квантование, означающий построение квантовой теории некоторой системы или переход от её классического описания к квантовому. Тот же термин употребляется для обозначения ситуации, в которой физическая величина может принимать только дискретные значения - например, говорят, что энергия электрона в атоме «квантуется».
Сам же термин «квант» в настоящее время имеет в физике довольно ограниченное применение. Иногда его употребляют для обозначения частиц или квазичастиц, соответствующих бозонным полям взаимодействия (фотон - квант электромагнитного поля, фонон - квант поля звуковых волн в кристалле, гравитон - гипотетический квант гравитационного поля и т. д.), также о таких частицах говорят как о «квантах возбуждения» или просто «возбуждениях» соответствующих полей.
Кроме того, по традиции «квантом действия» иногда называют постоянную Планка. В современном понимании это название может иметь тот смысл, что постоянная Планка является естественной единицей измерения действия и других физических величин такой же размерности (например, момента импульса).
