Kluczowa różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek elementarnych polega na tym, że fizyka kwantowa zajmuje się najmniejszymi skalami poziomów energetycznych atomów, podczas gdy fizyka cząstek elementarnych zajmuje się cząstkami, które składają się na materię i promieniowanie.
Fizyka kwantowa i fizyka cząstek to dwie główne gałęzie fizyki. Jednak różnią się od siebie. Niemniej jednak fizyka kwantowa jest często stosowana w fizyce cząstek elementarnych. W rzeczywistości nazywamy fizykę cząstek „fizyką wysokich energii”, ponieważ wyjaśnia ona zachowanie cząstek przy wysokich energiach.
Co to jest fizyka kwantowa?
Fizyka kwantowa to gałąź fizyki, w której badamy naturę małych poziomów energetycznych atomów. Inną popularną nazwą tego terminu jest mechanika kwantowa, ponieważ opisuje ona właściwości mechaniczne atomów. Zgodnie z fizyką kwantową energia i pęd są skwantowane, obiekty wykazują dualizm falowo-cząsteczkowy, a precyzja, z jaką można mierzyć wielkości, jest ograniczona.
W historii koncepcja mechaniki kwantowej powstała dzięki odkryciom i teoriom Maxa Plancka (promieniowanie ciała doskonale czarnego) i Einsteina (efekt fotoelektryczny). Jednak wczesna mechanika kwantowa zyskała sławę w 1920 roku dzięki pracom Erwina Schrödingera, Wernera Heisenberga, Maxa Borna i innych.
Rysunek 01: Max Planck – ojciec teorii kwantowej
Ważne dziedziny, w których musimy zastosować teorię kwantową, obejmują chemię kwantową, optykę kwantową, obliczenia kwantowe, magnesy nadprzewodnikowe, diody elektroluminescencyjne, lasery, tranzystory, półprzewodniki, takie jak mikroprocesory, obrazowanie medyczne i badawcze, takie jak magnetyczne obrazowanie rezonansowe i mikroskopia elektronowa.
Co to jest fizyka cząstek?
Fizyka cząstek to dział fizyki, w którym badamy naturę cząstek składających się na materię i promieniowanie. Termin cząstka może odnosić się do różnych obiektów, ale w fizyce cząstek zwykle mówimy o najmniejszych wykrywalnych cząstkach; cząstki subatomowe.
Cząstki subatomowe obejmują protony, neutrony, elektrony itp., które powstają w wyniku procesów radioaktywnych i procesów rozpraszania. Co więcej, fizyka cząstek zajmuje się dynamiką tych cząstek, taką jak dualizm falowo-cząstkowy. Są to pojęcia przydatne w badaniu cząstek. Model standardowy przedstawia dynamikę cząstek subatomowych.
Rysunek 02: Model standardowy cząstek elementarnych
To jest; model standardowy opisuje klasyfikację wszystkich cząstek subatomowych oraz silne, słabe i elektromagnetyczne fundamentalne oddziaływania tych cząstek.
Jaka jest różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek?
Fizyka kwantowa jest również nazywana mechaniką kwantową; jest główną gałęzią fizyki i chemii. Kluczową różnicą między fizyką kwantową a fizyką cząstek jest to, że fizyka kwantowa zajmuje się najmniejszymi skalami poziomów energii atomów, podczas gdy fizyka cząstek zajmuje się cząstkami, które tworzą materię i promieniowanie.
Ponadto fizyka kwantowa omawia energię, pęd, moment pędu itp., podczas gdy fizyka cząstek elementarnych omawia cząstki subatomowe, takie jak cząstki elementarne. Rozważając teorię fizyki kwantowej i fizyki cząstek elementarnych, teoria stojąca za fizyką kwantową mówi, że energia i pęd są skwantowane, obiekty wykazują dualność falowo-cząstkowa i istnieją granice precyzji, z jaką można mierzyć wielkości, podczas gdy fizyka cząstek właściwości i dynamika cząstek subatomowych.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między fizyką kwantową a fizyką cząstek.
Podsumowanie – Fizyka kwantowa a fizyka cząstek
Fizyka kwantowa i fizyka cząstek to dwie główne gałęzie fizyki. Kluczową różnicą między fizyką kwantową a fizyką cząstek jest to, że fizyka kwantowa zajmuje się najmniejszymi skalami poziomów energetycznych atomów, podczas gdy fizyka cząstek zajmuje się cząstkami, które tworzą materię i promieniowanie.
