1. Історичні початку квантової механіки
квантовий механіка мікрочастинка хвильової
Вважається, що квантова фізика, яка зіграла принципово важливу роль у розвитку науки і техніки, з'явилася в ХХ сторіччі. До цього часу класична фізика зіткнулася з непереборними труднощами при розгляді електромагнітного випромінювання нагрітих тіл. p align="justify"> Припущення про те, що зміна енергії випромінювання відбувається безперервно, призвело до теоретичних результатів, що суперечить даними експериментів у галузі короткохвильового діапазону випромінювання. У 1900 році рішення цієї проблеми запропонував Макс Планк, висунувши принципово нову гіпотезу про те, що енергія випромінювання здійснюється дискретними порціями - квантами. Заснована на цій гіпотезі квантова теорія випромінювання дозволила Планку несуперечливим чином описати рівноважний теплове випромінюванні у всьому діапазоні довжин хвиль. Разом з тим, сам Планк розглядав квантування не інакше, як математичний прийом рішення задачі про випущенні і поглинання. p align="justify"> Альберт Ейнштейн, розвиваючи гіпотезу про кванти, висунув корпускулярну теорію, в якій електромагнітне випромінювання не тільки породжується, а й існує з проміжках між поглинанням і випусканням у вигляді потоку квантів, названих фотонами (1905). Фотонна теорія дозволила пояснити явища квантової оптики. p align="justify"> У 1924 році Луї де Бройль висунув радикальну гіпотезу про хвильовий характер матерії. Він припустив, що електромагнітні хвилі (фотони) можуть вести себе як частинки, а частинки - як хвилі. Така подвійність, що отримала назву корпускулярно-хвильового дуалізму, призводить до суттєвих відмінностей в описі руху мікрочастинок у квантовій механіці в порівнянні з класичною механікою. Зокрема, Дж. фон Нейман спробував зблизити квантову теорію з класичною механікою, і склав рівняння, що дає математичний опис матерії за допомогою термінів хвильової функції. Так виникла хвильова механіка. p align="justify"> Незадовго до цього Вернер Гейзенберг, Макс Борн і Паскуаль Йордан опублікували варіант квантової теорії, отримав назву матричної механіки, яка описувала квантові явища за допомогою таблиць спостережуваних величин. Ці таблиці являють собою певним чином впорядковані математичні множини, звані матрицями, над якими за відомими правилами можна проводити різні математичні операції. Матрична механіка дозволяла досягти згоди з спостерігаються експериментальними даними, але на відміну від хвильової механіки не містила ніяких конкретних посилань на просторові координати або час. Згідно доведенню Шредінгера, хвильова механіка і матрична механіка математично еквівалентні. Остаточне формування квантової механіки як послідовної теорії пов'язано з роботою Вернера Гейзенберга 1927 року, в якій був сформульований принцип, який стверджує, що будь-яка фізична система не може перебувати в станах, в яких координати її центру інерції і ім...
