تبیان، دستیار زندگی

فیزیک کوانتومی جایگاه مهمی در علوم نانو مقیاس داره. در این پست میخواهیم یه کلیاتی از این بحث رو ارائه کنیم. اگر علاقمندی وجود داشت در هر زمینه به جزییات بیشتر وارد میشیم.

سلام

خواستم بگم ممنوون بابت این تاپیک و انشاالله که پربار باشه...من پیگیر مطالبتوون هستم

تا بعد

یاسان عزیز ممنون که پیگیری میکنید. البته فکر میکنم کلا بحث چندان جذابی نیست، اما به هر حال ادامه اش میدم.

In quantum physics, the outcome of even an ideal measurement of a system is not deterministic, but instead is characterized by a probability distribution, and the larger the associated standard deviation is, the more "uncertain" we might say that that characteristic is for the system.

در فیزیک کوانتومی نتایج حاصل از هر اندازه گیری (حتی اگر خیلی ایده آل باشه) نمیتونه قطعی باشه، بلکه به صورت یک تابع توزیعی احتمال بیان میشه. مثلا اینکه فلان ذره در فلان نقطه هست، حرف غلطیه، باید بگیم فلان ذره با احتمال اینقدر در فلان نقطه هست یا الکترون با احتمال اینقدر از میان دیواره رد خواهد شد و .... قس علی هذا (به قول علما). من میخواستم بگم همه چیز از همین نقطه شروع میشه که هایزنبرگ گفت که خطای اندازه گیری همزمان سرعت (مومنتم در واقع) و مکان هر ذره در هر محوری از میزان مشخصی (یک دوم ثابت کاهش یافته پلانک) بیشتره یا به قول شما با دقت خاصی قابل اندازه گیری نیست یا به قول ریاضیات:

موضوع خوبیه.فقط یک نکته و اون اینکه می خواین این موضوع رو درزمینه ی نانو فناوری ادامه بدین؟

باعث شد تا برم و یه سرچی داشته باشم و دراین مورداطللاعاتی کسب کنم.

اثرات و پدیده‌هایی که در مکانیک کوانتومی و نسبیت پیش‌بینی می‌شوند، فقط برای اجسام بسیار ریز یا در سرعت‌های بسیار بالا آشکار می‌شوند. تقربیاً همهٔ پدیده‌هایی که انسان در زندگی روزمره با آن‌ها سروکار دارد به طور کاملاً دقیقی توسط فیزیک نیوتنی قابل پیش‌بینی است.

در مقادیر بسیار کم ماده، یا در انرژی‌های بسیار پایین، مکانیک کوانتومی اثرهایی را پیش‌بینی می‌کند که فیزیک کلاسیک از پیش‌بینی آن ناتوان است. ولی اگر مقدار ماده یا سطح انرژی را افزایش دهیم، به حدی می‌رسیم که می‌توانیم قوانین فیزیک کلاسیک را بدون این که خطای قابل ملاحظه‌ای مرتکب شده باشیم، برای توصیف پدیده‌ها به کار ببریم. به این «حد» که در آن قوانین فیزیک کلاسیک (که معمولاً ساده‌تر هستند) می‌توانند به جای مکانیک کوانتومی پدیده‌ها را به درستی توصیف کنند، حد کلاسیک گفته می‌شود.

سلام

اتفاقا خیلی هم جذابه واسه من...امیدوارم سرد نشید و ادامه بدید

فقط این عکساش واسه من باز نمیشه

تا بعد

عکسها بیشتر یک سری فرمول هست. هیچ کس نمیتونه عکسها رو ببینه؟

من میبینم.

خوب خدا رو شکر که عکسها قابل دیدنه.
سعی میکنم تاپیک رو با عکسهای تکمیلی ادامه بدم.

خوب به نظرم یه کمی از آخر شروع کردیم در این تاپیک. یعنی خوب در مورد خود فیزیک و در واقع مکانیک کوانتومی توضیح ندادیم و به سراغ نمونه ها و مثال ها رفتیم. پس درست این هست که یه کمی به عقب برگردیم و در مورد خودش بگیم و بعد میتونیم در تاپیکهای دیگه در مورد پدیده های کوانتومی و رویدادهای جدید در سایزهای بسیار کوچک (نانومتر و پایین تر از اون) و احتمالا مقایسه با پدیده های مقیاس های معمول صحبت کنیم.
همونطوری که قبلا هم گفتیم مکانیک کوانتومی شاخه‌ای بنیادی از فیزیک نظریه که در مقیاس اتمی و زیراتمی به جای مکانیک کلاسیک و الکترومغناطیس کلاسیک به کار می‌ره، یعنی قواعد و قانونهایی که در این ابعاد وجود دارند، در جایی که دیگه متدها و قواعد کلاسیک جوابگو نیستند.

محاسبات در مکانیک کوانتومی بنیادی‌تر از مکانیک نیوتنی و الکترومغناطیس کلاسیک هست، چون در مقیاس‌های اتمی و زیراتمی که این نظریه‌ها کار نمیکنن، می‌تونه با دقت خوبی پدیده‌ها را توصیف کنه، البته باید توجه داشت که بعضی از پدیده ها رو و نه همه اونها رو. مکانیک کوانتومی به همراه نسبیت عام پایه‌های فیزیک جدید را تشکیل می‌دن.

خوب این پست رو با معرفی مشاهیر مکانیک کوانتومی ختم میکنم. البته اگر بحث یا سوالی بود و سوادش رو داشتیم خوشحال میشم که ادامه بدیم.
اروین شرودینگر و ورنر هایزنبرگ به خاطر معرفی معادله موج و اصل عدم قطعیت (در اندازه گیری همزمان مکان و اندازه حرکت) احتمالا مهمترین آدمهایی هستند که باید ازشون نام برده بشه.

اروین شرودینگر (عینکی ه) و ورنر هایزنبرگ (با کلاه شاپو!)

بعد از اونها هم: برن، دیراک، پائولی و البته فاینمن (که به پدر نانوتکنولوژی هم معروف هست)
برن و دیراک روی مدلاسیون اتمی و توابع توزیع کارهای زیادی کردند و معروفیت پائولی هم به خاطر قانون پائولی یا "حداکثر 1 فرمیون (زوج ذرات، مثلا دو تا الکترون، یا دو تا پروتون با هم) میتواند هر سطح انرژی را اشغال کند" هست.

و یک جمله جالب از فاینمن برای آخر تاپیک:

I think it is safe to say that no one understands Quantum Mechanics. Richard Feynman

فکر میکنم با اطمینان بشه گفت که هیچکس مکانیک کوانتومی را نفهمیده! (خداییش راسته! استادِ خودم سر کلاس این درس بارها گفت که "من هیچ ایده های در مورد این مطلبی که اینجا تو کتاب هست ندارم"!! حالا استاد تمام هست و یه آدم خیلی مشهوره مثلا)

ریچارد فاینمن، پدر نانوتکنولوژی