ما الفرق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية .. بعض الأفكار الأساسية في ميكانيكا الكم
القوانين العلمية تؤثر على جميع جوانب الحياة، وتتشابه القوى الميكانيكية، وتختلف في أمور أخرى، ولكن ما هو الفرق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية بالرغم من أنهما يتشابهان إلى حد كبير، ومن خلال موقع منصتك سوف نتعرف على أهم الفروق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية.
الفرق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية
تختلف ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية في بعض النقاط نوضحها لكم في النقاط التالية:
- الميكانيكا الكلاسيكية تعتمد على القوانين الكبرى وقوانين الحركة الكلاسيكية، بينما تعتمد ميكانيكا الكم على النظريات الكمية.
- تعتمد الميكانيكا الكلاسيكية على افتراض الحركة المتسارعة، ولكن ميكانيكا الكم تعتمد على حساب القيم المتعددة التي تمثل الحالة الكمية الخاصة بالجزيئات.
- الاختلاف المهم بين الميكانيكا الكم والكلاسيكية يتعلق بنماذج التفسير التي تستخدمها كل منهما.
- نماذج ميكانيكا الكم تشتمل على قيم السرعة والفرق بين مستويات الطاقة في حين تشمل الميكانيكا الكلاسيكية مفاهيم متعددة مثل القوة والسرعة والتسارع.
- الفرق الرئيسي بين الميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية هو النتيجة النهائية للتوقعات.
- نظام الميكانيكا الكلاسيكية يبني على فكرة أن حالة الجسم يمكن أن توصف بإحداثيات الحركة والسرعة المعروفة بالكامل بينما نظام الميكانيكا الكم يتوقع أن نرى نتائج غير مفهومة عند قياس متغيرات النظام.
- الميكانيكا الكم اليوم هي التي يعتمد عليها العلماء لفهم المادة وطبيعة الكون بينما الميكانيكا الكلاسيكية تستخدم في التطبيق العملي في الهندسة والإنتاج.
- خلاصة، الفرق الرئيسي بين الميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية يتمثل في الطريقة التي تفسر بها العلاقة بشكل عام بين كل من الحركة والطاقة والجزيئات والذرات والمادة.
اقرأ أيضًا: ما هي أهمية الهندسة الميكانيكية في المجال الصناعي
الحاجة إلى ميكانيكا الكم وحدود الميكانيكا الكلاسيكية
علم الفيزياء هو علم مبني على التجربة بشكل أساسي، وأن أي نظرية يجب أن توافق مع التجارب تماماً قبل الاعتراف بصحة هذه النظرية لتكون نظرية فيزيائية بحتة، وفي منتصف القرن التاسع عشر ميلادي، وبعض التجارب المتعلقة بدراسة سلوك الذرات والجزيئات أظهرت نتائج غير موافقة (غير موافقة تماماً، أو غير موافقة بشكل كامل) للتفسير الكلاسيكي لهذه الظواهر
وبسبب ذلك ظهرت الحاجة لإعادة التفكير في بعض مبادئ الفيزياء الأساسية وظهرت ميكانيكا الكم بالاضافة إلى أن الحاجة إلى نظرية الكم برزت من عجز الفيزياء الكلاسيكية تفسير بعض الظواهر والتي كان من أبرزها ظاهرة إشعاع الجسم الأسود، والظاهرة الكهروضوئية، وتأثير كومبتون، وأيضًا خطوط الانبعاث لذرة الهيدروجين، و الحاجة لتفسير هذه الظواهر وغيرها كانت لها دور في ظهور ميكانيكا الكم، والتي بدورها ولدت تفسيراً للعديد من الظواهر الأخرى الأكثر تعقيداً، والتي لربما لم نكن لنتمكن من معرفتها لولا ظهور ميكانيكا الكم في الأساس.
اقرأ أيضًا: بحث شامل عن نظرية الكم
بعض الأفكار الأساسية في ميكانيكا الكم
هناك الكثير من الأفكار المهمة والأساسية التي يقوم عليها علم في ميكانيكا الكم، وفيما يأتي سوف نعرض بعض هذه الأفكار:
- الطاقة تأتي على شكل حزم منفصلة تعرف بالكمات، وهي لا يمكن أن تأتي أبدًا شكل حزمة متصلة.
- الفيزياء الكلاسيكية لا يمكن تطبيقها في المستوى الذري على الظواهر الطبيعية مثل قوانين نيوتن، لأنها سوف تفشل في تفسير الظاهرة.
- مبدأ عدم التحديد (The Uncertainty Principle)، وهو المبدأ الذي يوضح عدم القدرة تحديد موقع الجسيم وزخمه بدقة عالية بشكل متزامن، وهو يمكن تطبيقه على الطاقة والزمن، فهو لا يمكنه تحديد طاقة النظام بدقة والوقت سوف يبقى محتفظاً بهذه الطاقة.
اقرأ أيضًا: بحث عن المصفوفات وانواعها جاهز للطباعة ما هي المصفوفات؟
وإلى هنا نصل إلى نهاية مقالنا الذي عرضنا فيه أهم الفروق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية، والحاجة إلى ميكانيكا الكم وحدود الميكانيكا الكلاسيكية بالإضافة إلى توضيح بعض من الأفكار الأساسية في ميكانيكا الكم.