Różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek elementarnych

The kluczowa różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek jest to fizyka kwantowa zajmuje się najmniejszymi skalami poziomów energii atomów, podczas gdy fizyka cząstek zajmuje się cząsteczkami, które tworzą materię i promieniowanie.

Fizyka kwantowa i fizyka cząstek to dwie główne gałęzie fizyki. Różnią się jednak od siebie. Niemniej jednak fizyka kwantowa jest często stosowana w fizyce cząstek elementarnych. W rzeczywistości nazywamy fizykę cząstek „fizyką wysokich energii”, ponieważ wyjaśnia ona zachowanie cząstek przy wysokich energiach.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest fizyka kwantowa
3. Co to jest fizyka cząstek elementarnych
4. Porównanie obok siebie - Fizyka kwantowa a fizyka cząstek w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest fizyka kwantowa?

Fizyka kwantowa to gałąź fizyki, w której badamy naturę poziomów energii atomów na małą skalę. Inną popularną nazwą tego terminu jest mechanika kwantowa ponieważ opisuje właściwości mechaniczne atomów. Zgodnie z fizyką kwantową energia i pęd są kwantowane, obiekty wykazują dualizm falowo-cząsteczkowy, a dokładność pomiaru wielkości jest ograniczona.

W historii koncepcja mechaniki kwantowej pojawiła się wraz z odkryciami i teoriami Maxa Plancka (promieniowanie ciała czarnego) i Einsteina (efekt fotoelektryczny). Jednak wczesna mechanika kwantowa zasłynęła w 1920 r. Dzięki pracy Erwina Schrödingera, Wernera Heisenberga, Maxa Borna i innych.

Ryc. 01: Max Planck - ojciec teorii kwantowej

Do ważnych dziedzin, w których musimy zastosować teorię kwantową, należą chemia kwantowa, optyka kwantowa, obliczenia kwantowe, magnesy nadprzewodzące, diody elektroluminescencyjne, laser, tranzystory, półprzewodniki, takie jak mikroprocesor, obrazowanie medyczne i badawcze, takie jak obrazowanie rezonansem magnetycznym i elektron mikroskopia.

Co to jest fizyka cząstek elementarnych?

Fizyka cząstek to gałąź fizyki, w której badamy naturę cząstek, które tworzą materię i promieniowanie. Termin cząstka może odnosić się do różnych obiektów, ale w fizyce cząstek zwykle mówimy o najmniejszych wykrywalnych cząsteczkach; cząstki elementarne.

Cząstki subatomowe obejmują protony, neutrony, elektrony itp., Które powstają w wyniku procesów radioaktywnych i rozpraszania. Co więcej, fizyka cząstek zajmuje się dynamiką tych cząstek, taką jak dualizm falowo-cząsteczkowy. Są to przydatne pojęcia w badaniu cząstek. Model standardowy przedstawia dynamikę cząstek subatomowych.

Rysunek 02: Standardowy model cząstek elementarnych

To jest; model standardowy opisuje klasyfikację wszystkich cząstek subatomowych oraz silne, słabe i elektromagnetyczne oddziaływania podstawowe tych cząstek.

Jaka jest różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek elementarnych?

Fizyka kwantowa jest również nazywana mechaniką kwantową; jest to główna gałąź fizyki i chemii. Kluczowa różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek polega na tym, że fizyka kwantowa zajmuje się najmniejszymi skalami poziomów energii atomów, podczas gdy fizyka cząstek zajmuje się cząsteczkami, które tworzą materię i promieniowanie.

Ponadto fizyka kwantowa omawia energię, pęd, moment pędu itp., Podczas gdy fizyka cząstek omawia cząsteczki subatomowe, takie jak cząstki elementarne. Biorąc pod uwagę teorię fizyki kwantowej i fizyki cząstek, teoria fizyki kwantowej mówi, że energia i pęd są kwantowane, obiekty wykazują dualizm falowo-cząsteczkowy, a granice precyzji z mierzeniem wielkości są ograniczone, podczas gdy fizyka cząstek zajmuje się właściwości i dynamika cząstek subatomowych.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między fizyką kwantową a fizyką cząstek.

Podsumowanie - fizyka kwantowa a fizyka cząstek elementarnych

Fizyka kwantowa i fizyka cząstek to dwie główne gałęzie fizyki. Kluczowa różnica między fizyką kwantową a fizyką cząstek polega na tym, że fizyka kwantowa zajmuje się najmniejszymi skalami poziomów energii atomów, podczas gdy fizyka cząstek zajmuje się cząsteczkami, które tworzą materię i promieniowanie.

Odniesienie:

1. „Mechanika kwantowa”. Wikipedia, Fundacja Wikimedia, 15 czerwca 2019 r., Dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Max Planck (1858–1947)” Autor nieznany, przypisany do Transocean Berlin - (domena publiczna) przez Commons Wikimedia
2. „Standardowy model cząstek elementarnych” autor: MissMJ - praca własna osoby przesyłającej, PBS NOVA [1], Fermilab, Office of Science, Departament Energii Stanów Zjednoczonych, Particle Data Group (domena publiczna) przez Commons Wikimedia