Kvantna mehanika

Max Planck

Kvantna mehanika jedna je od najvažnijih i najplodonosnijih grana moderne fizike. Kvantna mehanika proučava ponašanje elektrona i ostalih elementarnih čestica u atomima, molekulama i kristalima, nuklearnim jezgrama.

Historija

Historijski gledano, razvoj osnova kvantne mehanike ostvario se kroz nekoliko koraka.

U prvom periodu, krajem devetnaestog i početkom dvadesetog vijeka postojalo je nekoliko eksperimentalno prikupljenih saznanja koja se ni na koji način nisu mogla objasniti u okviru do tada poznate klasične fizike. Zapravo je bio vrlo mali broj ovakvih problema koji nisu bili do kraja teorijski shvaćeni i objašnjeni. Stoga su neki tadašnji naučnici smatrali da će uskoro biti dosegnut kraj razvoja fizike. Ali ništa nije moglo biti više pogrešno od takvog razmišljanja. Tačno objašnjenje ovih problema pokazalo se kao "tvrdi orah", koji je uporno izmicao dotadašnjoj ljudskoj slici i tumačenju svijeta.

To je prvenstveno bio problem zračenja crnog tijela i fotoelektrični efekt. Kako bi zadovoljavajuće objasnili ove fenomene, Max Planck (za zračenje crnog tijela, 1900. godine) i Albert Einstein (za fotoelektrični efekt, 1905. ) pretpostavili su da svjetlost, osim talasne prirode pokazuje i čestična (korpuskularna) svojstva.

Eksperimenti s raspršenjem alfa čestica, ostvareni od strane Rutherforda, doveli su do osnove Bohrove polu-klasične teorije atoma, koja predstvlja drugi veliki korak u razvoju kvantne mehanike.

Treći korak započeo je putem mnogih eksperimentalnih zapažanja (difrakcija i interferencija snopova elektrona) koja su ukazivala na dualnu (talasno-čestičnu) prirodu elektrona. Razvoj teorije u ovom smjeru ostvarili su Werner Heisenberg 1925. godine, razvojem matrične formulacije kvantne mehanike, te Erwin Schrödinger 1926. godine, putem svoje čuvene jednačine.

Time su udareni temelji nove nauke, ali njen razvoj time nije završen. Tokom godina daljeg razvoja, postavke kvantne mehanike potvrđene su kroz mnoštvo eksperimentalnih rezultata, dok je teorija razmatrala mnoga nova područja: postojanje spina, uticaj relativističkih efekata, ponašanje mnoštva čestica itd.

Vanjski linkovi

• Nauka 50: Kvant (RTS Obrazovno-naučni program - Zvanični kanal)
• 3D animacije, primjene i istraživanje bazičnih kvantnih efekata (animacije također dostupne na commons.wikimedia.org (Université paris Sud) (fr)
• Quantum Cook Book autor: R. Shankar, Open Yale PHYS 201 material (4pp)
• A foundation approach to quantum Theory that does not rely on wave-particle duality.
• The Modern Revolution in Physics - online udžbenik.
• J. O'Connor and E. F. Robertson: Historija kvantne mehanike.
• Uvod u Kvantnu teoriju na Quantiki, arhivirana stranica.
• Quantum Physics Made Relatively Simple: tri video predavanja, autor: Hans Bethe
• H is for h-bar.
• Quantum Mechanics Books Collection: Kolekcija besplatnih knjiga

Nastavni materijal

• Doron Cohen: Lecture notes in Quantum Mechanics (obiman, sa naprednim temama).
• MIT OpenCourseWare: hemija Arhivirano 5. 5. 2010. na Wayback Machine.
• MIT OpenCourseWare: Physics Arhivirano 5. 5. 2010. na Wayback Machine. See 8.04 Arhivirano 28. 5. 2010. na Wayback Machine
• Stanford Continuing Education PHY 25: Quantum Mechanics autor: Leonard Susskind, pogledati course description Fall 2007
• 5½ Examples in Quantum Mechanics
• Imperial College Quantum Mechanics Course. Arhivirano 10. 8. 2011. na Wayback Machine
• Spark Notes - Kvantna fizika. Arhivirano 5. 6. 2019. na Wayback Machine
• Quantum Physics Online : interactive introduction to quantum mechanics (RS applets).
• Experiments to the foundations of quantum physics with single photons. Arhivirano 25. 10. 2012. na Wayback Machine
• AQME : Advancing Quantum Mechanics for Engineers — autor: T.Barzso, D.Vasileska and G.Klimeck online learning resource with simulation tools on nanohub
• Quantum Mechanics autor: Martin Plenio
• Quantum Mechanics autor: Richard Fitzpatrick
• Online course na Quantum Transport

ČPP

• Many-worlds or relative-state interpretation.
• Mjerenja u kvantnoj mehanici. Arhivirano 17. 7. 2011. na Wayback Machine

Mediji

• PHYS 201: Fundamentals of Physics II autor: Ramamurti Shankar, Open Yale Course
• Predavanja o kvantnoj mehanici autor: Leonard Susskind
• Everything you wanted to know about the quantum world — arhiva članaka iz New Scientist.
• Istraživanje u kvantnoj fizici iz Science Daily
• Overbye, Dennis (27. 12. 2005). "Quantum Trickery: Testing Einstein's Strangest Theory". The New York Times. Pristupljeno 12. 4. 2010.
• Audio: Astronomy Cast Quantum Mechanics — Juni 2009. Fraser Cain razgovori Pamela L. Gay.

Filozofija

• "Quantum Mechanics" autor natuknice je Jenann Ismael u Stanford Encyclopedia of Philosophy
• "Measurement in Quantum Theory" autor natuknice je Henry Krips u Stanford Encyclopedia of Philosophy