Kvant mexanikası: Redaktələr arasındakı fərq

'''Kvant mexanikası''' - nəzəri fizikanın bir bölməsi olub, Plank sabiti ilə müqayisə olunan fiziki hadisələri öyrənir. Kvant mexanikası hərəkətin Plank sabiti ileilə müqayisə olunan qiymətlərində (atom və ya foton miqyaslarında) fiziki hadisələri izah edən nəzəri fizika sahəsidir. Kvant mexanikasının verdiyi proqnozlar klassik mexanikanın verdiyi proqnozlardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Plank sabitinin makroskopik cisimlərin hərəkəti ilə müqayisədə olduqca kiçik qiymətə malik olması səbəbindən kvant effektləri əsasən mikroskopik miqyaslarda müşahidə olunur. Əgər sistemin fiziki hərəkəti Plank sabitindən kifayet qədər böyük olarsa, kvant mexanikası üzvü şəkildə klassik mexanikaya keçir. Öz novbəsində, kvant mexanikası sahənin kvant nəzəriyyesinin qeyri-relyativist yaxınlaşmasıdır (başqa sözlə, sistemin böyük hissəciklərinin enerji ətaləti ilə müqayisədə aşağı enerjilərə yaxınlaşmasıdır)

Yeni kvant nəzəriyyəsi (1920-ci illərde işlənib hazırlanmışdır) müxtəlif xüsusi riyazi formalizm üzərində yaradılmışdır. Bunlardan birində riyazi dalğa funskiyası elementar zərrəciyin mövqeyi, momenti və digər fiziki göstəricilərinin ehtimallı amplitudasını təsvir edir. Kvant mexanikası nəzəriyyəsinin tətbiq sahələrinə yüksəkkeçirici maqnitler, işıq diodları, lazerlər, transistor vevə yarımkeçiricilər (mikroprossesorlar), maqnit rezonans və elektron mikroskoplar daxildir.

Ishiginİşığın dalgadalğa tebietinetəbiətinə dair elmi tedqiqatlartədqiqatlar XVII vevə XVIII eslrdeəsrdə bashladibaşladı ve neticedenəticədə [[Robert Huk]], [[Xristian Hüygens]] vevə [[Leonard Eyler]] apardilariapardıqları tecrubitəcrübi mushahidelermüşahidələr esasindaəsasında ishiginişığın dalgadalğa nezeriyyesinbinəzəriyyəsini ireliirəli surdulersürdülər. 1803-cu ildeildə ingilis fiziki Tomas Yunq mehshurməhşur iki-yariqyarıq tecrubesinitəcrübəsini yerineyerinə yetirdi vevə bu tecrubenintəcrübənin neticlerininəticələrini ozuununözünün «Ishiqİşıq ve renglerinrənglərin tebietinetəbiətinə dair» eserindeəsərində tesvirtəsvir etdi. Yunq eskperimenti ishiginişığın dalgadalğa nezeriyyesininnəzəriyyəsinin elmi dairlerdedairlərdə taninamsindatanınmasında helledicihəlledici rol oynadioynadı.

1838-ci ildeildə digerdigər ingilsiingilis fiziki [[Maykl Faradey]] katod shualarinişüalarını keshkəşf etdi. 1859-cu ildeildə alman alimi Qustav Kirxoff qara-cisim radiyasiyasiradiyasiyası problemini ortaya cixardiçıxardı, bnunbunun ardincaardınca iseisə AvstriyaliAvstriyalı fizik [[Lüdviq Bolsman]] 1877-ci ildeildə fiziki sistemlerininsistemlərinin enerji veziyyetlerinivəziyyətlərini (hallarininhallarının) diskret qiymetlereqiymətlərə ifadeifadə oluna bilmesibilməsi fikrini ireliirəli surdusürdü vevə 1900-cu ildeildə alman fiziki [[Maks Plank]] ozununözünün kvant hipotezini ireliirəli surdusürdü. Plank belebelə bir fersiyyefərziyyə ireliireəi surdusürdü ki, enerji diskret "kvantalar" (vevə ya enerji elementlerielementləri) ileilə hemhəm shualanirşüalanır hemhəm dedə udulur. Bu ferziyyefərziyyə qara-cisim radiyasiyasiradiyasiyası problemindeproblemində mushahidemüşahidə olunan menzerenimənzərəni izah edeedə bildi.

1896-ci ildeildə Vilhelm Veyn qara-cisim radiyasiyasininradiyasiyasının paylanampaylanma qanununu empirik wekildeşəkildə mueyyenmüəyyən etdi vevə indi bu qanun onun sherefineşərəfinə Veyn qanunu adlaniradlanır. LudvqLüdviq Bolztsamn eyni neticeyenəticəyə musteqilmüstəqil shekjildeşəkildə Maksvell tenliklerinitənliklərini nezerdennəzərdən kecirmeklekeçirməklə gelibgəlib cixaçıxa bildi. Bununla belebelə BoltsmaninBoltsmanın tapdigitapdığı hellhəll yolu yalnizyalnız yuxariyuxarı tezliklerdetezliklərdə ozunuözünü dogruldurdudoğruldurdu. Sonradan Plank bu modeli BoltsmaninBoltsmanın termodeinamikanintermodinamikanın statistik interpretasiyasinainterpretasiyasına duzelishdüzəliş verdi vevə indi Plank qanunu kimi tanidigimiztanıdığımız kvant mexanikasinemexanikasina yol achanaçan coxçox muhummühüm bir qanunu ireliirəli surdusürdü.

Maks PlankinPlankın 1900-cu ildeildə mutleqmütləq qara-cisim problemineprobleminə verdiyi helldenhəlldən sonra, Albert EynshteynEynşteyn fotoelektrik effektini kvant nezeriyyesinenəzəriyyəsinə esaslanmaqlaəsaslanmaqla hellhəll etdi. 1900-1910-cu illerillər araligindaaralığında atom nezeriyyesinəzəriyyəsi vevə ishiginişığın korpuskulyar nezeriyyelerinəzəriyyələri elmi faktlar kimi qebulqəbul olundu. Bu nezeriyyelernəzəriyyələr muvafiqmüvafiq olaraq maddeninmaddənin vevə elektromaqnit radiyasiyaninradiyasiyanın (sualanmaninşüalanmanın) kvant nezeriyyelerinəzəriyyələri kimi dedə baxilabaxıla bilerbilər.

Kvant hadisesinihadisəsini tebietdetəbiətdə ilk tedqiqtədqiq edenedən fiziklerefiziklərə Artur Komptn, Raman vevə Piter Ziman olmushlarolmuşlar. Robert Endryus Milikan fotoelektrik effektini eksperimental yolla tedqiqtədqiq etmishetmiş vevə Albert EynshtyenEynşteyn iseisə bu effekti izah edenedən elmi nezeriyyenəzəriyyə ireliirəli surmushdursürmüşdür. Eyni zamanda, DanimarkaliDanimarkalı fizik [[Nils Bor]] sonradan Henri Mozley terefindentərəfindən tecrubitəcrübi yolla tesdiqtəsdiq olunacaq atomun strukturu nezeriyyesininəzəriyyəsini ireliirəli surursürür. 1913-cucü ildeildə Piter Debye Bor nezeriyyesininəzəriyyəsini daha da tekmileshdirerektəkmilləşdirərək alman fiziki Arnold Zommerfeldin dedə tekliftəklif etdiyi elliptik orbitlerorbitlər konsepsiyasinikonsepsiyasını ireliirəli surursürür. ButovlukdeBütövlükdə bu dovrdövr kohneköhnə kvant nezeriyyesinəzəriyyəsi dovrudövrü kimi taninirtanınır.

Planka goregörə herhər bir enerji elemnetielementi (kvantikvantı) (E) ozöz tezliyinetezliyinə (ν) duzdüz mutenasibdirmütənasibdir:

Plank cox ehtiyatla israr edirkiedir ki, bu radiyasiyaninradiyasiyanın udulma vevə buraxilmaburaxılma prosesslerininproseslərinin sadecesadəcə bir terefidirtərəfidir vevə bunun radiyasiyaya hecheç bir elaqesiəlaqəsi yoxdur. EslindeƏslində o ozununözünün kvant hipotezini bir elmi kehsfdenkəşfdən daha coxçox riyazi «hiylehiylə» adlandiriradlandırır. Lakin 1905-ci ildeildə Albert EynshteynEynşteyn mehzməhz PlankinPlankın kvnatkvant hipotezinehipotezinə real shekildeşəkildə esaslanaraqəsaslanaraq fotoelektrik hadisesinihadisəsini izah edeedə bilir. Fotoelektrik effekti mueyyenmüəyyən materialarinmaterialların uzerineüzərinə ishiqişıq shualarişüaları salmaqla heminhəmin materildanmaterialdan elektronlarinelektronların sixishdirilibsıxışdırılıb cixarilmasiçıxarılması hadisesidirhadisəsidir. EynsheynEynşteyn 1921-ci ildeildə mehzməhz bu ishineişinə goregorə Nobel muakfatinamükafatına layiq goruslmushdurgörülmüşdür.

EynshteynEynşteyn bir qederqədər dedə ireliirəli gederekgedərək, elektromaqnit dalgasinindalğasının (meselenməsələn ishiqişıq) oz tezliyindentezliyindən asiliasılı olan diskret enerji kvantalarinakvantalarına malik fiziki hissecikhissəcik vevə ya zerrecikzərrəcik (sonradan foton adlandirlmishdiradlandırılmışdır) kimi tesvirinintəsvirinin mukunluyunumümkünlüyünü ireliirəli surmushdursürmüşdür.

Kvant mexaniaksininmexanikasının esaslariesasları 20-ci esrinəsrin ilk yarisindayarısında Maks Plank, Nils Bor, [[Verner Heyzenberq]], Lui de Broyl, Artur Kompton, [[Albert Eynşteyn]], [[Ervin Şrödinger]], Maks Born, [[Con fon Neyman]], [[Pol Dirak]], [[Enriko Fermi]], [[Volfqanq Pauli]], Maks von Laue, Friman Dayson, Devid Hilbert, Vilhelm Veyn, ShatendranatŞatendranat Boze vevə digerleridigərləri terefindentərəfindən qoyuslmushdurqoyulmuşdur. Nils Borun Kopenhagen interpretasiyasiinterpretasiyası kvant mexanikasininmexanikasının esasəsas ifadesiifadəsi (izahiizahı) kimi qebulqəbul olunur.

1920c1920-ci illerinillərin ortalarindaortalarında kvant mexanikasindamexanikasında bashbaş verenverən irelileyishlerirəliləyişlər onun atom fizikasininfizikasının esasəsas standart ifadesiifadəsi kimi qebulunaqəbuluna getiribgətirib cixardiçıxardı. 1925-ci ilin yayindayayında Bor vevə alman fiziki Heyzenberq kohneköhnə kvant mexanikasinamexanikasına son qoyan meqaleniməqaləni neshrnəşr etdirdileretdirdilər. BeziBəzi prosessproses vevə tecrubeleretəcrübələrdə ozleriözlərini hissecikhissəcik kimi aparmalariniaparmalarını nezerenəzərə alaraq, ishiqişıq kvantasinakvantasına foton adiadı verildi (1926-cicı ildeildə). EyshteyninEynşteynin 1905-ci ildeildə ishigaişığa dair ireliirəli surduyusürdüyü coxçox sadesadə postulatlardan soradansonradan keskinkəskin mubahislermübahisələr, nezeriyyyelernəzəriyyyələr vevə tecrubeleretəcrübələrə getiribgətirib cixarançıxaran yeni Kvant MexanikasiMexanikası nezeriyyeinəzəriyyəsi dogdudoğdu. Bu nezeriyyenəzəriyyə lkinilkin ilelrdeillərdə amansizamansız muqavimetemüqavimətə rast gelsegəlsə dedə 1927-cci ildeildə 5-ci Solvey KonfransindaKonfransında yekdillikleyekdilliklə qebulkqəbul olundurolunmuşdur.

1930-cu ileilə qederqədər kvant mexanikasimexanikası Devid Hilbert, Pol Dirak vevə Con fon Neyman terefindentərəfindən mushahidemüşahidə konsepsiyasinakonsepsiyasına, bizim realliqreallığa dair biliklerimizinbiliklərimizin statisktikstatistik tebietinetəbiətinə vevə «mushahidecimüşahidəci» yeyə dair felsefifəlsəfi spekulyasiyalara daha boyukböyük diqqetdiqqət ayrilmaqlaayrılmaqla daha da tekmilleshdirilitəkmilləşdirildi. Bu nezeriyyenəzəriyyə soradansonradan kvnatkvant kimyasikimyası, kvant elektronikasielektronikası, kvant optikasioptikası vevə kvant informasiya elmlerielmləri, hemcininhəmçinin simlersimlər nezeriyyesinəzəriyyəsi vevə kvant qravitasiyasiqravitasiyası nezeriyyelerinenəzəriyyələrinə yolachidyol açdı. O eytnieyni zamanda elementlerinelementlərin muasirmüasir dovrudövrü sisteminin bir coxçox meselerineməsələlərinə aydinliqaydınlıq getiridgətirdi. Kvant mexanikasimexanikası eyni zamanda atomlarinatomların kimyevikimyəvi rabitelerrabitələr emeleəmələ getirdikdegətirdikdə ozleriniözlərini necenecə aprmaqlariaparmaqları vevə hemcininhəmçinin koputerkomputer yarimkeciricilerindeyarımkeçiricilərində elektronlarinelektronların axiniaxını hadislerinihadisələrini izah etdi vevə beleiklebeləliklə muasirmüasir texnologilyalardatexnologiyalarda necenecə muhummühüm yer tutdugunututduğunu berqerarbərqərar etdi.

Kvant mexaniaksimexanikası atom miqyasindamiqyasında olan zerreciklerizərrəcikləri izah etmeketmək uchunüçün ireliirəli surulsedesürülsədə hal hzairdahazırda onnan superkecirilersuperkeçirilər ve superfluidlersuperfluidlər kimi makrodunyamizamakrodünyamıza aid fiziki prosesllerinproseslərin izahidnaizahında da isitfadeistifadə olnurolunur.

Kvant sozusözü LatinLatın dilindendilindən tercumedetərcümədə «necheneçə», «nenə qederqədər» veyavəya «nenə olchudeölçüdə» kimi tercumetərcümə olunur. Kvant mexanikasindamexanikasında kvant sozusözü etaletdeətalətdə olan atomun enerjisi kimi mueyyenmüəyyən fiziki kemiyyetlerekəmiyyətlərə shamilşamil olunan diskret vahidevahidə istinadenistinadən sitifadeistifadə olunur. MikrozerreciklerinMikrozərrəciklərin diskret enerjiyeenerjiyə malik dalgadalğa xusisiyyetinexüsusiyyətinə malik olmasinunolmasının keshfikəşfi fizikaninfizikanın kvant mexaniaksimexanikası adlanan atomveatom və subatom sistemlerlesistemlərlə meshgulməşğul olan bolmesininbölməsinin yaranmasinayaranmasına sebebsəbəb oldu.

Kvant mexanikasimexanikası atom miqyaslarindamiqyaslarında vebundanvə bundan da kicikkiçik olculerdeölçülərdə olan fiziki sistemlerinsistemlərin bashabaşa dushulmesindedüşülməsində helledicihəlledici rol oynayiroynayır. EgerƏgər atomun fiziki tebietitəbiəti yalniz klassik fizika qanunlariqanunları ileilə izah olunasydiolunsaydı, o zaman elektronlar nuvenüvə etrafindaətrafında firlanafırlana bilmeyecekdibilməyəcəkdi, cunkiçünki elektron firlandiqafırlandıqca dairevidairəvi hereketdehərəkətdə olduqlarinaolduqlarına goregörə radiyasiya buraxirlarburaxırlar. Bu iseisə ozöz novbesindenövbəsində elektronlarinelektronların enerji itkisi neticesindenəticəsində gec-tez nuvenüvə ileilə toqqushmasinatoqquşmasına getiribgətirib cixaracqdirçıxaracaqdır. Odur ki, klassik fizika atomlarinatomların stabiliynistabilliyini izah edeedə biledibilmədi. EvezindeƏvəzində, elektronlarinelektronların qeyri-mueyyenmüəyyən, qeyri-deterministik, ehtimmaliehtimalı (probabilisktik vevə ya statistik) dalgadalğa-zerrecikzərrəcik orbitlerindeorbitlərində nuvenüvə etrafindaətrafında hereketihərəkəti nezeriyyesinəzəriyyəsi ireliirəli suruldusürüldü ki, bu da klassik fizika vevə elektromaqnetizmin eneneviənənəvi ferziyyelerinifərziyyələrini alt-ustüst etdi.

Kvant mexanikasimexanikası ilk illerdeillərdə umumilkdeümumilikdə atomun daha təkmilizahı və təsviri, xuxusixüsusi ileilə dedə eyni kimyəvi elementin müxtəlif izotopları tərəfindən buraxılan işıq spektrindəki fərqlərini izah etmək məqsədilə irəli sürülmüşdür Qısa şəklidə ifadə etsək, atomun kvant mexanika modeli klassik mexanika ve elektromaqnetzimelektromaqnetizm nəzəriyyələrinin iflasa uğradığı sahələrdə mükəmməl nəticələr verdi.