Wyjaśniamy, czym jest mechanika kwantowa i jej badania w tym zakresie. Z czego składa się mechanika relatywistyczna?
Czym jest mechanika kwantowa?
Mechanika kwantowa do gałęzifizyczny współczesna poświęcona badaniu obiektów i sił o bardzo małej skali przestrzennej, czyli materii na poziomieatom i zcząstki które ją tworzą, a także ruchy, które je charakteryzują.
Mechanika kwantowa jest najnowszą gałęzią fizyki, rozwiniętą w XX wieku wraz zTeoria względności, choć większość jej sformułowań jest po 1920 roku. Te dwa pola rozumieniawszechświat Stanowią one filary współczesnej fizyki, choć nie wychodzą od wspólnych zasad, a do ich pogodzenia wciąż potrzebna jest jednocząca teoria (lub „teoria wszystkiego”).
Punktem wyjścia mechaniki kwantowej są badania Francuza Louisa de Broglie, który sformułował prawo określające ruch korpuskularny (ciało) i falowy (fala) cząstek subatomowych. To spowodowało, że dyscyplina ta była początkowo znana jakomechanika falowa.
Nie byłoby to jednak możliwe bez wcześniejszych odkryć Maxa Plancka, który postawił hipotezę, że światło (promieniowanie elektromagnetyczne) jest pochłaniane i emitowane przezmateriał Cowiele (z angielskiegokwant) światła (dziś zwanegofotony) zgodnie ze stałą Plancka. Był to pierwszy w historii rozwój kwantowy, pokazujący możliwość dualizmu falowo-cząsteczkowego.
Zastosowania rozwojowe tej dziedziny nie tylko zrewolucjonizowały fizykę, ale także chemia i do innych pobliskich obszarów. Ten zestaw doświadczeń naukowych umożliwił badanie atomu, tworzących go cząstek (elektronów, kwarków i gluonów) oraz ogólnie wszystkich cząstek elementarnych. Podobnie mechanika kwantowa umożliwiła bardzo szeroki rozwój technologiczny.
Mechanika relatywistyczna
Mechanika relatywistyczna jest gałęzią fizyki, którą rządzi teoria względności sformułowana przez Alberta Einsteina na początku XX wieku. Opiera się na dwóch głównych publikacjach: szczególnej teorii względności i ogólnej teorii względności. Teorie te postulowały rozwiązanie tradycyjnej niezgodności, która istniała między teoriami Izaak Newton (mechanika klasyczna lub newtonowska) oraz Jamesa Clerka Maxwella (elektromagnetyzm).
Specjalna teoria względności zajmuje się ruchem ciał przy brakusiły grawitacyjne, dla którego konieczne było przeformułowanie pewnych praw ruchu. Z kolei w ogólnej teorii względności głównym przedmiotem refleksji teoretycznej było samo pojęciepowaga, zastępując to sformułowane przed wiekami przez Newtona i pozwalające na nieinercyjne podejście (bez uniwersalnego odniesienia) do układów fizycznych.
Można to podsumować w prostym postulacie: umiejscowienie zjawiska fizycznego w czasie i przestrzeni zależy przede wszystkim od ruchu, jaki prezentuje jego obserwator. Oznacza to, że długość, czas i inne zmienne do tej pory uważane za uniwersalne i absolutne po prostu nie były i dlatego mogą się różnić w zależności od warunków, w jakich są obserwowane.
Tej teorii fizyki nie należy mylić z możliwością interpretacji zjawiska z wielu rzeczywistych perspektyw, ani nie ma ona nic wspólnego ze sformułowaniami dotyczącymi prawdy czy historii. Nie jest też prawdą, że ta teoria jest „tylko hipotezą”. Jest to wyjaśnienie poparte dowodami eksperymentalnymi.