شارك
الرئيسية
1 دقيقةما هو ميكانيك الكم؟
يدعى أيضاً فيزياء الكم أو نظرية الكم، هي الأساس النظري للفيزياء الحديثة التي تشرح طبيعة وسلوك المادة والطاقة والضوء على المستوى الذري ودون الذري.
ما هي الجزيئات التي يدرسها ميكانيك الكم؟
يقوم ميكانيك الكم بدراسة وتفسير خصائص الجزيئات مثل الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات وغيرها من الجسيمات الباطنية مثل الكواركات والغلوونات.
من هو مؤسس ميكانيك الكم؟
يعد الباحثان نيلز بور وماكس بلانك من أهم الآباء المؤسسين لنظرية الكم، حيث حصل كل منهما على جائزة نوبل في الفيزياء لعملهما على الكمّات "الكوانتا"، ويعتبر الفيزيائي الشهير ألبرت أينشتاين المؤسس الثالث لنظرية الكم لأنه وصف الضوء بأنه "كمّات" في نظريته عن التأثير الكهروضوئي التي نال عنها جائزة نوبل عام 1921.
لماذا يصعب فهم ميكانيك الكم؟
يعتبر ميكانيك الكم أصعب جزء في الفيزياء، لأن الأنظمة ذات السلوك الكمي لا تتبع القواعد الفيزيائية المعتادة، وتكون الجزيئات المدروسة صعبة في رؤيتها ورصدها، ويمكن أن يكون لها سمات مثيرة للجدل، وقد توجد في عدة حالات مختلفة في نفس الوقت.
كيف يتم استخدام ميكانيك الكم في الحياة اليومية؟
تعد الساعات الذرية التي تضبط التوقيت الدولي والأكثر دقة في العالم أحد أهم تطبيقات استخدام مبادئ ميكانيك الكم لقياس الوقت، حيث تتم يُراقَب تردد الإشعاع المحدد اللازم لجعل الإلكترونات تقفز بين مستويات الطاقة، ويستخدم ميكانيك الكم أيضاً في الأمور التالية:
- أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية.
- الليزر والاتصالات.
- نظام تحديد المواقع.
- التصوير بالرنين المغناطيسي.
- الترانزستور.
- المجهر الإلكتروني.
ما هي المبادئ الأساسية لميكانيك الكم؟
هناك ستة مبادئ أساسية لميكانيك الكم وهي:
- مبدأ المكان والزمان (principle of space and time).
- مبدأ النسبية الغاليلي (Galilean principle of relativity).
- مبدأ هاملتون (Hamilton's principle).
- مبدأ الموجة (wave principle).
- مبدأ الاحتمالية (probability principle).
- مبدأ عدم القابلية غلى تخليق الجسيمات أو تدميرها (principle of indestructibility and increatiblity of particles).
ما هي التطبيقات المستقبلية لميكانيك الكم؟
يسعى ميكانيك الكم لعلاج بعض المشاكل العالمية الحرجة مثل:
- تحسين عملية تثبيت النيتروجين لإنتاج سماد قائم على الأمونيا.
- خلق موصل فائق في درجة حرارة الغرفة.
- إزالة ثاني أكسيد الكربون من أجل خلق مناخ أفضل.
- إنشاء بطاريات صلبة.