مکانیک کوانتوم

مکانیک کوانتومی شاخه‌ای بنیادی از فیزیک نظری است که در مقیاس اتمی و زیراتمی به جای مکانیک کلاسیک و الکترومغناطیس کلاسیک به کار می‌رود. مکانیک کوانتومی بنیادی‌تر از مکانیک نیوتنی و الکترومغناطیس کلاسیک است، زیرا در مقیاس‌های اتمی و زیراتمی که این نظریه‌ها با شکست مواجه می‌شوند، می‌تواند با دقت زیادی بسیاری از پدیده‌ها را توصیف کند. مکانیک کوانتومی به همراه نسبیت عام پایه‌های فیزیک جدید را تشکیل می‌دهند.

مکانیک کوانتومی که به عنوان نظریه کوانتومی نیز شناخته شده است، شامل نظریه ای درباره ماده، تابش الکترومغناطیسی و برهمکنش میان ماده و تابش است.

آشنایی

واژهٔ کوانتوم (به معنی «بسته» یا «دانه») در مکانیک کوانتومی از اینجا می‌آید که این نظریه به بعضی از کمیت‌های فیزیکی (مانند انرژی یک اتم در حال سکون) مقدارهای گسسته‌ای نسبت می‌دهد. بسیاری از شاخه‌های دیگر فیزیک و شیمی از مکانیک کوانتومی به عنوان چهارچوب خود استفاده می‌کنند؛ مانند فیزیک ماده چگال، فیزیک حالت جامد، فیزیک اتمی، فیزیک مولکولی، شیمی محاسباتی، شیمی کوانتومی، فیزیک ذرات بنیادی، و فیزیک هسته‌ای. پایه‌های مکانیک کوانتومی در نیمهٔ اول قرن بیستم به وسیلهٔ ورنر هایزنبرگ، ماکس پلانک، لویی دوبروی، نیلس بور، اروین شرودینگر، ماکس بورن، جان فون نویمان، پاول دیراک، ولفگانگ پاولی و دیگران ساخته شد. بعضی از جنبه‌های بنیادی این نظریه هنوز هم در حال پیشرفت است.

توصیف مکانیک کوانتومی از رفتار سامانه‌های فیزیکی اهمیت زیادی دارد، زیرا در مقیاس اتمی نظریه‌های کلاسیک نمی‌توانند توصیف درستی ارائه دهند. مثلاً، اگر قرار بود مکانیک نیوتنی و الکترومغناطیس کلاسیک بر رفتار یک اتم حاکم باشند، الکترون‌ها به سرعت به سمت هسته اتم حرکت می‌کردند و به آن برمی‌خوردند. ولی در دنیای واقعی الکترون‌ها در نواحی خاصی دور اتم‌ها باقی می‌مانند.

در ساختار مکانیک کوانتومی، حالت هر سیستم در هر لحظه به وسیلهٔ یک تابع موج مختلط توصیف می‌شود (که در مورد الکترون‌های یک اتم گاهی به آن اُربیتال می‌گویند). با این ابزار ریاضی می‌توان احتمال نتایج مختلف در آزمایش‌ها را پیش‌بینی کرد. مثلاً با آن می‌توان احتمال یافتن الکترون را در ناحیهٔ خاصی در اطراف هسته در یک زمان مشخص محاسبه کرد. بر خلاف مکانیک کلاسیک، نمی‌توان هم‌زمان کمیت‌های مزدوج را، مانند مکان و تکانه، با هر دقتی پیش‌بینی کرد. مثلاً می‌توان گفت که الکترون در ناحیهٔ مشخصی از فضا است، ولی مکان دقیق آن را نمی‌توان معلوم کرد. البته معنی این حرف این نیست که الکترون در تمام این ناحیه پخش شده‌است. الکترون در یک ناحیه از فضا یا هست و یا نیست. این ناتوانی در تعیین مکان الکترون را اصل عدم قطعیت هایزنبرگ به طور ریاضی بیان می‌کند.

پدیدهٔ دیگری که منجر به پیدایش مکانیک کوانتومی شد، امواج الکترومغناطیسی مانند نور بودند. ماکس پلانک در سال ۱۹۰۰ هنگام مطالعه بر روی تابش جسم سیاه کشف کرد که انرژی این امواج را می‌توان به شکل بسته‌های کوچکی در نظر گرفت. آلبرت اینشتین از این فکر بهره برد و نشان داد که امواجی مثل نور را می‌توان با ذره‌ای به نام فوتون که انرژی‌اش به بسامدش بستگی دارد توصیف کرد. این نظریه‌ها به دیدگاهی به نام دوگانگی موج-ذره بین ذرات زیراتمی و امواج الکترومغناطیسی منجر شد که در آن ذرات نه موج و نه ذره بودند، بلکه ویژگی‌های هر دو را از خود بروز می‌دادند. مکانیک کوانتومی علاوه بر این که دنیای ذرات بسیار ریز را توصیف می‌کند، برای توضیح برخی از پدیده‌های بزرگ‌مقیاس (ماکروسکوپیک) هم کاربرد دارد، مانند ابررسانایی و ابرشارگی.

اثرات و پدیده‌هایی که در مکانیک کوانتومی و نسبیت پیش‌بینی می‌شوند، فقط برای اجسام بسیار ریز یا در سرعت‌های بسیار بالا آشکار می‌شوند. تقربیاً همهٔ پدیده‌هایی که انسان در زندگی روزمره با آن‌ها سروکار دارد به طور کاملاً دقیقی توسط فیزیک نیوتنی قابل پیش‌ بینی است.

در مقادیر بسیار کم ماده، یا در انرژی‌های بسیار پایین، مکانیک کوانتومی اثرهایی را پیش‌بینی می‌کند که فیزیک کلاسیک از پیش‌بینی آن ناتوان است. ولی اگر مقدار ماده یا سطح انرژی را افزایش دهیم، به حدی می‌رسیم که می‌توانیم قوانین فیزیک کلاسیک را بدون این که خطای قابل ملاحظه‌ای مرتکب شده باشیم، برای توصیف پدیده‌ها به کار ببریم. به این «حد» که در آن قوانین فیزیک کلاسیک (که معمولاً ساده‌تر هستند) می‌توانند به جای مکانیک کوانتومی پدیده‌ها را به درستی توصیف کنند، حد کلاسیک گفته می‌شود.

مکانیک کوانتومی و زیست‌شناسی

تحقیقات چند موسسه در آمریکا و هلند نشان داده است که بسیاری از فرایندهای زیستی از مکانیک کوانتومی بهره می‌برند. قبلا تصور می‌شد فتوسنتز گیاهان فرایندی بر پایه بیوشیمی است اما تحقیقات پروفسور فلمینگ و همکارانش در دانشگاه برکلی و دانشگاه واشنگتن در سنت لوییس به کشف یک مرحله کلیدی از فرآیند فوتوسنتز منجر شده که بر مکانیک کوانتومی استوار است. همچنین پژوهشهای کریستوفر آلتمن، پژوهشگری از موسسه دانش نانوی کاولی در هلند، حاکی از آن است که نحوه کارکرد سلولهای عصبی خصوصا در مغز که تا مدتها فرایندی بر پایه فعالیتهای الکتریکی و بیوشیمی پنداشته می‌شد و محل بحث ساختارگرایان و ماتریالیستها و زیستشناسها بود، شامل سیستمهای کوانتومی بسیاری است. این پژوهشها نشان می‌دهد که سلول عصبی یک حلزون دریایی می‌تواند از نیروهای کوانتومی برای پردازش اطلاعات استفاده کند. در انسان نیز، فیزیک کوانتومی احتمالا در فرآیند تفکر دخیل است.

اگه تنم کویره;اگه نگام فقیره;یه قلب پاک و ساده به عشق تو اسیره ...
ترکه به شکمش میگه : حال میکنی ها!من کار میکنم تو میخوری . شکمش میگه : ناراحتی من کار کنم تو بخور !!!
زلزله در لرستان جان 89 نفر را گرفت 9 نفر هنگام زلزله 80 نفر هنگام تقسیم چادر؟
عادتم داده خیال تو که تنها نشوم یاد من هم نکنی باز یادت باشم
میدونی فرق تو با ابر چیه؟از ابر بارون میباره.از تو معرفت .
وقتی با انگشت به طرف کسی اشاره میکنی تا مسخره اش بکنی بدون سه تا انگشتات به طرف خودته !!!
واسه مشق شب 1000 بار بنویس؟اونی که فکرشو نمیکنی همیشه به یادته
6 تلاش بیهوده :
1- گدایی در اصفهان
2- مطربی در قم
3- شالیکاری در قزوین
4- انسان شناسی در اردبیل
5- تشخیص هویت در رشت
6- اموزش به لرها
زندگی 3 تا پیچ داره تولد;رفاقت ;مرگ.سر پیچ دوم دیدمت تا تا پیچ سوم باهاتم .
کاش تو پاکت اس ام اس جا می شدم تا در عرض 1 ثانیه به تو برسم
زمانی زغال قلیونت بودم سوختم و ساختمت خاکسترمو هم باد برد و از یاد رفتیم
گل اگر خشک شود ساقه ی ان میماند;دوست اگر دور شود خاطره اش می ماند
دوستیت زلال- مرامت عسل- ظاهرت طلا- باطنت برف -وجودت نعمت- داشتنت غنیمت
اگه حلقه عشق از طلاست حلقه دوست از وفاست مخلص هر چی رفیق با وفاست
3 چیز از شمع اموختم : ایستاده بمیرم ;بی صدا بمیرم ;برای دوست بمیرم
از هر چه گویم بهتری از برگ گل نازکتری خوبان بسیار دیده ام اما تو چیز دیگری .
اگه دیدی گوشه قلبت سنگینی می کنه منو ببخش گوشه نشین قلبتم
مثل بارون با صفایی/مثل برف سفید و ماهی/مثل گل خوشبو وزیبا/مثل خون تو قلب مایی/چه بخواهی چه نخواهی تو عزیز دل مایی
عشق فقط عشق لاتی 6 ماه زندانی بی ملاقاتی عرق و ابجو با هم قاطی فکر نکنی که ما لاتیم ما فقط خاطر خاتیم .
همیشه دو درس در زندگی بیاموز: 1 -جسارت در بیان عقیده 2 -جرات پذیرش اشتباه
می دانی بهترین دوستت کیست؟کسی است که اولین قطره اشک تو را می بیند;دومیش را پاک میکندوسومیش را به خنده تبدیل میکند
به سلامتی رفیقی که زرنگه; بودنش قشنگه; قلبش یه رنگه; عشقش پر رنگه .

اس ام اس
اندازه یک کیلو خاک شیر دوستت دارم حالا بشین بشمار ببین چند تا دوستت دارم؟ !!!
سنگی که طاقت ضربه های تیشه را ندارد تندیسی زیبا نخواهد شد از زخم تیشه خسته نشو که وجودت شایسته تندیسی زیباست .
ز مردم دل بگردان یاد خدا کن; خدا را در وقت تنهایی صدا کن در ان حالت که اشکت می چکد گرم ;غنیمت دان وما را هم دعا کن .
زندگی گرامی تر از ان است که با خصومت بگذرد .بیا کارت شارژهایمان را به هدیه کنیم .
رمز عاشق بودن هر کس فقط این است : ساده بودن;ساده دیدن و ساده پذیرفتن;پس ساده می گویم ساده باور کن : خوشبختی ات ارزیم
است
مردگان را هفته ای یک بار یادی میکنند ما که از یاد رفته ایم از مردگان هم کمتریم
پیامک لره به دوست دخترش : مهم نیست که قشنگ نیستی.قشنگ اینه که مهم نیستی .
اگر هفت لایه ایزوگامت کنن بازم ازت معرفت میچکه ,با وفا
شیشه ها شکستنی است زندگی گذشتنی است این فقط محبت است که همیشه ماندنیست .
نویسنده ترک : شب بود و خورشید به روشنی میدرخشید پیرمردی جوان یکه و تنها همراه با خانواده اش در سکوت گوش خراش شب
قدم زنان ایستاده بود
زنده باد ان کس گاهی یادی از ما میکند از خجالت ما غریبان;غرق دریا میکند حال ما میپرسد واز مهربانیهای خود این دل رنجور ما
را عطر گلها میکند .
شاید ان روز که سهراب نوشت تا شقایق هست زندگی باید کرد خبری از دل پر درد گل یاس نداشت.باید این طوری نوشت:هر گلی
هم باشی;چه شقایق چه گل پیچک و یاس زندگی اجباریست.زندگی در گرو خاطره هاست خاطره در گرو فاصله هاست .فاصله
تلخترین خاطره هاست .
تقدیم به ان نگاهی که تمام هستی و دلم فدای اوست.طلایی ترین روز ها ارزانی نگاه مهربانت و بغل بغل گل مریم پیشکش قلب
مهربانت.؟؟؟
اشک من بارون غربت تو دلم غبار حسرت من برات سوغاتی دارم یک سبد گل محبت !!
گویند غروب جایی است که اسمان برای زمین میمرد ;غروبتم رفیق !!...
پیامک اصفهانی : چند تا اس ام اس جدید اومده زنگ بزن تا برات تعریف کنم .
لره با زنش دعواش میشه چراغو خاموش میکنه میگن : چرا چراغو خاموش میکنی میگه : جواب ابلهان خاموشیست .