Mi az a kvantummechanika? Mivel foglalkozik?

az atommagon belüli világ leírásával nagyjából

Kb ott érdemes kezdeni, hogy Thomson modell->Bohr modell->Schrödinger modell. Ha ezeket érted, akkor lehet feljebb lépni, műszaki szakokon a ttk-s alapismeretek fizika 2 tárgyában szokott lenni, és ha valaki még ennél is perverzebb van a youtubon egy Orosz László kvantummechanika összes (24 előadás).

Aztán ha még ennél is jobban érdekel fizia alapszakon egy egész évet áldoznak rá.

Alapvetően ha van már egy kész atomod van, azaz egy kész kémiai elemed, ahogyan az megjelenik a periódusos rendszerben, és te ezeknek az atomoknak a kölcsönhatásait (hogyan tudnak összekapcsolódni, milyen szerkezetekbe tudnak ezáltal rendeződni, és ezáltal milyen kézzel fogható anyagokat tudsz nyerni), akkor a (klasszikus értelemben vett) kémiával van dolgod.

Ha arra vagy kíváncsi, hogy az atomon belüli részecskék hiogyan viselkednek, akkor kvantummechanikával.

Például kémiaórán megtanítják majd nektek, hogy az atomot három fő összetevő alkotja: egy proton (egy pozitív részecske), egy neutron (egy semleges részecske) és egy elektron (egy negatív részecske). A proton és a neutron alkotják az atomagot, az elektron pedig körülöttük kering, és az, hogy hány elektronja van egy atomnak, és hogyan helyezkednek el, határozza meg a kémiai elem ÖSSZES tulajdonságát. Ami elég lenyűgöző gondolat. Minden anyag, amit magad körül látsz, legyen vas, hús, víz, akármi, mind ezeknek a kis bigyóknak a viselkedésén múlik.

Ha kvantummechanikus vagy, akkor viszont bevezetnek a nagy titokba: nem ám csak három legkisebb részecske létezik ám.

Mind a proton, mind a neutron még náluk is kisebb részecskékből áll, amiknek a neve kvark. Az eletron pedig nem csak a harmadik részecske, hanem egy teljesen másik részecskecsalád tajga, amiknek a neve lepton.

A világ pedig felosztható az ANYAGI részecskékre (amik az atomokat alkotják) és az ERŐHORDOZÓKra (amik a négy alapvető kölcsönhatást irányítják: a foton, a fény részecskéje például az elektromágneses kölcsönhatást).

Az atomnál kisebb récsecskék világa alapvetően fura. Dolgok, amik aszerint váltogatják a tulajdonságaikat, hogy hogyan méred őket. 10 dimenziós terek, ahol ha rossz helyen fordulsz be, akkor visszafelé utazol az időben. Macskák, amik egyszerre elevenek és holtak.

De nagyon érdekes és izgalmas (bár ugyanakkor gyakran félreértett és sok matematikai felkészültséget igénylő) téma, ezért is láthatsz itt is néha róla kérdéseket :D

Ha figyeled az ezzel kapcsolatos híreket, akkor érdemes megjegyezned a CERN nevét. Ez az európai szervezet nem csak az internet születésében játszott nagy szerepet (a nagy kiterjedésű hálózatokat először az ő belső használatukra kezdték el gyártani), hanem ők a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriuma is. A fő tevékenységük, hogy ún. részecskegyorsítókat terveznek és gyártanak - ezek a készülékek teszik lehetővé az elemi részecskék pontos vizsgálatát.

A legnagyobb teljesítményük a híres Nagy Hadrongyorsító - egy akkora kiterjedésű építmény, hogy félig Svájcban, félig Franciaországban van. Itt kutatják az olyan totokzatos részecskéket, mint például a Higgs-bozon - az a részecske, ami választ adhat a tömegvonzás eredetére, és a kvantummechanika és a relativitáselmélet több kapcsolatára.

> „Aztán ha még ennél is jobban érdekel fizia alapszakon egy egész évet áldoznak rá.”

Jaja, plusz még előtte két egészet, hogy egyáltalán a legelejét megértsd…

Másrészt nem csak az atomon belüli dolgokkal foglalkozik, általánosabban is igaz. Az más kérdés, hogy atomnál nagyobb dolgokra sorfejteni kell hozzá, de ha van egy szuperszámítógéped, hogy elmenj az első rendig, akkor ez adja a legpontosabb leírását a nagyobb molekuláknak is.

Ami a durva, hogy a kvantummechanikának is vannak hiányosságai, nem magyaráz meg mindent részecskefizikából. A kvantumtérelmélet és a kvantum-elektrodinamika adnak pontosabb modellt.

Az nem jó meghatározás, hogy atomon belüli világgal foglalkozik. Történetileg valóban először az atomi jelenségekre alkalmazták, de valójában az anyagot alkotó elemi részecskék nagyságrendjében, kis energián végbemenő folyamatok leírásával foglalkozik. Lényege, hogy a kvantumos jelenségek indeterminisztikus természetűek, bizonyos esetekben előre nem meghatározható mérési kimeneteleket kapunk, amelyeknek csak a valószínűségeit tudjuk meghatározni. Egyes fizikai mennyiségek bizonyos körülmények között nem folytonos, hanem csak diszkrét értékeket tudnak felvenni (innen a szó: kvantum, azaz csomag), és a hétköznapi valóság, amely mindezeket a tulajdonségokat nem mutatja, ezen indeterminisztikus alapon nyugszik, és törvényei ezekből levezethetők.

Tipikus kvantum jelenségek: több állapot egyidejű szuperpozíciójára való képesség; összefonódás (entanglement); a részecskék is mutatnak hullám tulajdonságokat, és korábban hullámnak vélt jelenségek (pl. fény) is mutatnak részecske tulajdonságokat; alagúteffektus; kölcsönhatásmentes mérés; határozatlansági reláció típusú összefüggések, amelyek következménye, hogy egyes fizikai mennyiségek nem mérhetőek egyszerre tetszőleges pontossággal, stb.