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Kwantum
Für die gleichnamige Ladenkette siehe Quantum (Geschäftskette).

In dem Physik ist ein Quanten oder Quanten[1] der kleinste, unteilbare Betrag von a ehrgeizig der bei a Interaktion[Quelle?] beteiligt sein können.

Mengen der Menge kommen nur in . vor Vielfaches eines Quantens. Die Menge heißt quantisiert. EIN Photon ist ein Beispiel für ein Lichtquant. Seit der Gründung des Quantenphysik In diesem Forschungsbereich haben sich mehrere Spezialisierungen herausgebildet, darunter: Quantenmechanik, Quantenoptik, Quantenelektrodynamik (QED), Quantenchromodynamik (QCD), Quantenchemie und Quanteninformatik.

Quantenmechanik

Das Wort "Quantum" leitet sich von der Latein "Quanten" was sich auf eine ganzzahlige Menge von etwas bezieht (fragt ‚wie viel?‘ und relativ: so viel wie). Dies ist die Grundlage der Quantenmechanik, nämlich dass eine physikalische Eigenschaft (Ladung, Spinne, Energie, Parität usw.) quantisiert werden.

Mit anderen Worten; eine physikalische Eigenschaft kann als Ganzes betrachtet werden mehrere einer Grundeinheit und kommt in der Natur immer als ganzzahliges Vielfaches davon vor. Für Fracht ist das Grundeinheit das Elektronenladung.

Im noch kleineren Maßstab von Quarks Die Basiseinheit kostet übrigens ein Drittel davon. Im Gegensatz zur Ladung wird Energie nicht quantisiert, obwohl die Energie in elektromagnetische Strahlung einer bestimmten Frequenz nur aus Quanten der Energie E eines Photons existieren kann. Diese Energie eines Photons ist E = h ν, wobei ν de Frequenz des Photons ist und ha das Plancksche Konstante. In dieser Formel wird die Frequenz oft durch die Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Wellenlänge ersetzt.

Welle-Teilchen-Dualität

Eine zweite Grundidee der Quantenmechanik ist die Welle-Teilchen-Dualität. Dies besagt, dass jedes physikalische Objekt sowohl a Partikel- wie ein GolfCharakter, wobei der eine oder der andere nach der Art und Weise wahrgenommen wird, wie man sie beobachtet. Für Abmessungen deutlich größer als die debroglie-Wellenlänge () ist die Quantenmechanik zu klassische Physik nachvollziehbar. Wenn diese Wellenlänge von derselben Größenordnung ist wie das Objekt, mit dem man interagiert, muss man eine quantenmechanische Beschreibung verwenden. Ein Mensch und auch ein Auto können ohne Probleme als klassisches System angesehen werden, da ihre Größe im Verhältnis zur Debroglie-Wellenlänge enorm ist. Vor dem Atome und andere Elementarteilchen dies ist nicht immer der Fall. Mit Atomen in a Bose-Einstein-Kondensat diese Länge kann viele Zentimeter betragen und dann gibt es ein makroskopisches System, bei dem quantenmechanische Effekte eine Rolle spielen.

Das Quantenphysik untersucht somit Prozesse, die im Quantenregime ablaufen; dies ist meist auf atomarer oder subatomarer Ebene, manchmal kann es sich aber auch um ein makroskopisches System handeln, für das man versucht, Muster zu verfolgen.

In letzter Zeit wurden Versuche unternommen, Quantencomputer zu fertigen. Der Nano- oder Pico-Computer muss Quanteneffekte bisher undurchführbaren Berechnungen zu bewältigen und wäre, wenn er realisiert würde, ein neuer revolutionärer Schritt und hätte weitreichende Konsequenzen für alle Wissenschaften.

Siehe auch