Σύγχρονη Φυσική
Μετά την ανάπτυξη της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας από τον Einstein στις αρχές του 20ου αιώνα ακολούθησε η θεμελίωση της Κβαντομηχανικής που αναπτύχθηκε με σκοπό να περιγράψει τη συμπεριφορά της ύλης στο μοριακό, ατομικό και υποατομικό επίπεδο. Η ανακάλυψη νέων φυσικών φαινομένων, όπως της ραδιενέργειας, των ακτίνων Rontgen, και άλλων, προετοίμασε τους φυσικούς για την αποκάλυψη της εσωτερικής δομής των ατόμων. Τεράστιο ρόλο για την αποκάλυψη των νέων φυσικών νόμων του μικρόκοσμου έπαιξαν τα πειράματα απορρόφησης της ακτινοβολίας από την ύλη και ειδικότερα η ακτινοβολία του μέλανος σώματος (Planck), το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και το φαινόμενο Compton, που αποτέλεσαν το θεμέλιο της θεωρίας για τον κυματοσωματιδιακό δυϊσμό του φωτός, αλλά και της πρώιμης κβαντικής μηχανικής.
Οι νόμοι της Kβαντομηχανικής, που ανακαλύφθηκαν από διάσημους φυσικούς (Bohr, Heisenberg, Schrodinger, Dirac, De Broglie, Βοrn, Pauli κ.α.), διέπουν τη Φυσική και "κυβερνούν" τη φύση σε μικροσκοπική (ατομική) κλίμακα.
H κβαντομηχανική συνιστά μια ριζική απομάκρυνση από τις καθιερωμένες ιδέες της κλασικής φυσικής, σύμφωνα με τις οποίες η τροχιά και η ταχύτητα ενός σωματιδίου μπορούν να γίνουν ταυτόχρονα γνωστές με απεριόριστη ακρίβεια, καθώς θεσμοθετεί την απροσδιοριστία ως εγγενές χαρακτηριστικό της φύσης. Η μαθηματική της γλώσσα είναι η γλώσσα των πιθανοτήτων.
Παρά το γεγονός ότι η Κβαντομηχανική συνάντησε σοβαρή αντίσταση για να γίνει αποδεκτή, κυρίως για φιλοσοφικούς λόγους, είναι σήμερα πλήρως επιτυχημένη και δικαιωμένη από το πείραμα, αλλά και από τις πολυάριθμες τεχνολογικές εφαρμογές που στηρίζονται σε κβαντικά φαινόμενα.
Η πρώτη κβαντική επανάσταση στον 20ό αιώνα οδήγησε σε καινοτομίες-κλειδιά όπως το τρανζίστορ των υπολογιστών καθώς εμβαθύνεται η μελέτη των ημιαγωγών και εφευρίσκονται τα τρανζίστορ, οδηγώντας στην "ηλεκτρονική επανάσταση", ανακαλύπτεται η υπεραγωγιμότητα και εφευρίσκονται τα lasers και το GPS.
Το δεύτερο "κύμα" κβαντικών τεχνολογιών αναμένεται στο άμεσο μέλλον να φέρει το κβαντικό διαδίκτυο, τους κβαντικούς υπολογιστές, τις κβαντικές επικοινωνίες, την κβαντική κρυπτογράφηση, τους κβαντικούς αισθητήρες, τους κβαντικούς προσομοιωτές, τα κβαντικά ρολόγια κ.α. Η δεύτερη κβαντική επανάσταση αναμένεται να επιφέρει ριζοσπαστικές εξελίξεις στην επιστήμη, τη βιομηχανία και την κοινωνία τις επόμενες δεκαετίες. Οι εφαρμογές της Σύγχρονης Φυσικής προσομοιάζουν με τα πιο απίθανα σενάρια επιστημονικής φαντασίας των θεμελιωτών της...
"Η Κβαντομηχανική αποτελεί το συντακτικό και τη γραμματική στη θεατρική μυθιστορία του σύμπαντος. Τα σκηνικά του έργου, που έχει δραματικό περιεχόμενο, φιλοτέχνησε ο Einstein, την κίνηση των προσώπων ρύθμισε ο Newton και το φωτισμό ο Maxwell. Όσο για το σκηνοθέτη - αν υπάρχει - παραμένει πάντοτε άγνωστος."
Γιώργος Γραμματικάκης
Οι νόμοι της Kβαντομηχανικής, που ανακαλύφθηκαν από διάσημους φυσικούς (Bohr, Heisenberg, Schrodinger, Dirac, De Broglie, Βοrn, Pauli κ.α.), διέπουν τη Φυσική και "κυβερνούν" τη φύση σε μικροσκοπική (ατομική) κλίμακα.
H κβαντομηχανική συνιστά μια ριζική απομάκρυνση από τις καθιερωμένες ιδέες της κλασικής φυσικής, σύμφωνα με τις οποίες η τροχιά και η ταχύτητα ενός σωματιδίου μπορούν να γίνουν ταυτόχρονα γνωστές με απεριόριστη ακρίβεια, καθώς θεσμοθετεί την απροσδιοριστία ως εγγενές χαρακτηριστικό της φύσης. Η μαθηματική της γλώσσα είναι η γλώσσα των πιθανοτήτων.
Παρά το γεγονός ότι η Κβαντομηχανική συνάντησε σοβαρή αντίσταση για να γίνει αποδεκτή, κυρίως για φιλοσοφικούς λόγους, είναι σήμερα πλήρως επιτυχημένη και δικαιωμένη από το πείραμα, αλλά και από τις πολυάριθμες τεχνολογικές εφαρμογές που στηρίζονται σε κβαντικά φαινόμενα.
Η πρώτη κβαντική επανάσταση στον 20ό αιώνα οδήγησε σε καινοτομίες-κλειδιά όπως το τρανζίστορ των υπολογιστών καθώς εμβαθύνεται η μελέτη των ημιαγωγών και εφευρίσκονται τα τρανζίστορ, οδηγώντας στην "ηλεκτρονική επανάσταση", ανακαλύπτεται η υπεραγωγιμότητα και εφευρίσκονται τα lasers και το GPS.
Το δεύτερο "κύμα" κβαντικών τεχνολογιών αναμένεται στο άμεσο μέλλον να φέρει το κβαντικό διαδίκτυο, τους κβαντικούς υπολογιστές, τις κβαντικές επικοινωνίες, την κβαντική κρυπτογράφηση, τους κβαντικούς αισθητήρες, τους κβαντικούς προσομοιωτές, τα κβαντικά ρολόγια κ.α. Η δεύτερη κβαντική επανάσταση αναμένεται να επιφέρει ριζοσπαστικές εξελίξεις στην επιστήμη, τη βιομηχανία και την κοινωνία τις επόμενες δεκαετίες. Οι εφαρμογές της Σύγχρονης Φυσικής προσομοιάζουν με τα πιο απίθανα σενάρια επιστημονικής φαντασίας των θεμελιωτών της...
"Η Κβαντομηχανική αποτελεί το συντακτικό και τη γραμματική στη θεατρική μυθιστορία του σύμπαντος. Τα σκηνικά του έργου, που έχει δραματικό περιεχόμενο, φιλοτέχνησε ο Einstein, την κίνηση των προσώπων ρύθμισε ο Newton και το φωτισμό ο Maxwell. Όσο για το σκηνοθέτη - αν υπάρχει - παραμένει πάντοτε άγνωστος."
Γιώργος Γραμματικάκης
Θεωρία & Ασκήσεις
|
|
Λυμένα θέματα εξετάσεων
|
|
|
Ορθογώνιο φράγμα δυναμικού & Φαινόμενο σήραγγας | |
File Size: | 2771 kb |
File Type: |
- Παναγιώτης Φ. Μοίρας | Σολωμού 29 - 10682 Αθήνα | τηλ. 6932 946778 | email: panmoiras@gmail.com