Kwantummeganika

Kwantummeganika is ’n natuurkundige teorie wat die gedrag van materiedeeltjies en die energie wat met die wisselwerking van die deeltjies gepaard gaan, beskryf. Dit is veral belangrik in die verklaring van verskynsels op atomiese en subatomiese skaal. Die ontwikkeling hiervan sedert die begin van die 20ste eeu kan, saam met die relatiwiteitsteorie, beskou word as die oorgang van die klassieke na die moderne natuurkunde.

’n Belangrike begrip in kwantummeganika is die Konstante van Planck, ’n konstante wat voorkom in alle vergelykings van kwantummeganika. Nog ’n belangrike begrip is die tweeledige aard van straling en materie, wat as beide golwe en partikels kan optree. So kan elektronebundels, nes ligbundels, brekings- en buigingsverskynsels toon, en lig kan ook beskou word as bestaande uit partikels wat fotone genoem word.

Daarbenewens maak kwantummeganika die stelling dat ’n mens nooit met sekerheid beide die ligging en snelheid van deeltjies kan voorspel nie. As die een grootheid noukeurig gemeet word, is die ander grootheid onvermydelik onbepaald en onbepaalbaar. Hierdie wet staan bekend as die Onsekerheidsbeginsel van Heisenberg, nog ’n belangrike konsep in kwantummeganika.

Kwantumverstrengeling

Kwantumverstrengeling is 'n fisiese verskynsel wat voorkom wanneer 'n deeltjie-paar of groep deeltjies gegenereer of beskou word wat in wisselwerking met mekaar staan, of 'n ruimtelike verwantskap sodanig met mekaar deel dat die kwantumtoestand van elke deeltjie in die paar, of van die groep, nié onafhanklik van die ander se toestande berekenbaar is nie, hetsy die deeltjies in mekaar se nabyheid verkeer, óf deur 'n willekeurige afstand van mekaar geskei word. Die onderwerp van kwantumverstrengeling is naamlik 'n fundamentele onderskeid tussen klassieke en kwantumfisika: verstrengeling is 'n primêre kenmerk van kwantummeganika wat by klassieke meganika ontbreek.

Ineenstorting van die golfvorm

Volgens kwantumteorie word die toestand van 'n voorwerp bepaal deur lokale eienskappe sowel as meting daarvan deur 'n waarnemer. Die gedagte-eksperiment van "Schrödinger se kat" is die bekendste voorbeeld. Hiervolgens sal die waarneming van 'n deeltjie die golffunksie daarvan laat ineenstort. Sekere fisici het egter vermoed dat een van die bekende kragte, bv. swaartekrag, die ineenstorting sou veroorsaak, omdat dit nie superposisies sou akkommodeer nie. Volgens die sg. Diósi–Penrose-model sou die deeltjie se gravitasieveld, as dit daartoe gedwing word, vinnig in duie stort en sodoende die deeltjie meebring. 'n Europese eksperiment in 2020 het egter vasgestel dat gravitasie geen rol speel nie.

Bronne

• Chester, Marvin (1987). Primer of Quantum Mechanics. John Wiley.
• Cox, Brian; Forshaw, Jeff (2011). The Quantum Universe: Everything That Can Happen Does Happen. Allen Lane. ISBN 978-1-84614-432-5.
• Richard Feynman, 1985. QED: The Strange Theory of Light and Matter, Princeton University Press. . Four elementary lectures on quantum electrodynamics and quantum field theory, yet containing many insights for the expert.
• Ghirardi, GianCarlo, 2004. Sneaking a Look at God's Cards, Gerald Malsbary, trans. Princeton Univ. Press. The most technical of the works cited here. Passages using algebra, trigonometry, and bra–ket notation can be passed over on a first reading.
• N. David Mermin, 1990, "Spooky actions at a distance: mysteries of the QT" in his Boojums All the Way Through. Cambridge University Press: 110–76.
• Victor Stenger, 2000. Timeless Reality: Symmetry, Simplicity, and Multiple Universes. Buffalo, NY: Prometheus Books. Chpts. 5–8. Includes cosmological and philosophical considerations.

Meer tegniese bronne

• Bernstein, Jeremy (2009). Quantum Leaps. Cambridge, Massachusetts: Belknap Press of Harvard University Press. ISBN 978-0-674-03541-6.
• Bohm, David (1989). Quantum Theory. Dover Publications. ISBN 978-0-486-65969-5.
• Eisberg, Robert; Resnick, Robert (1985). Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles (2nd uitg.). Wiley. ISBN 978-0-471-87373-0.