التعليم
الفرق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية 6 فروقات هامة
ما الفرق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية؟ وما استخداماتهم؟ حيث تتشابه ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية إلى حد كبير، ولكنهما في الواقع تختلفان تمامًا عن بعضهما البعض، وعبر موقع فكرة نوضح لكم أهم الفروق فيما بينهم.
عناصر المقال
الفرق بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية
- يمكن القول بأن الميكانيكا الكلاسيكية تعتمد على القوانين الكبرى وقوانين الحركة الكلاسيكية.
- بينما تعتمد ميكانيكا الكم على النظريات الكمية، تعتمد الميكانيكا الكلاسيكية على افتراض الحركة المتسارعة.
- في حين أن الميكانيكا الكم تعتمد على حساب الكثير من القيم التي تمثل الحالة الكمية الخاصة بالجزيئات.
- يتعلق الاختلاف الرئيسي بين الميكانيكا الكم والكلاسيكية بنماذج التفسير التي تستخدمها كل منهما.
- تشمل نماذج ميكانيكا الكم القيم السرعة والفرق بين مستويات الطاقة ، بينما تشمل الميكانيكا الكلاسيكية مفاهيم مثل القوة والسرعة والتسارع.
- يُعَد الفرق الرئيسي الآخر بين الميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية هو النتيجة النهائية للتوقعات.
- ينبني نظام الميكانيكا الكلاسيكية على فكرة أن حالة الجسم يمكن أن توصف بالكامل بإحداثيات الحركة والسرعة المعروفة.
- بينما نظام الميكانيكا الكم يتوقع أن نرى نتائج مبهمة عند قياس متغيرات النظام.
- من المهم أيضًا معرفة أن الميكانيكا الكم اليوم هي السند الذي يعتمد عليه العلماء لفهم المادة وطبيعة الكون.
- بينما يُعد الاستخدام الأساسي للميكانيكا الكلاسيكية هو التطبيق العملي في الهندسة والإنتاج والأتمتة.
- يمكن القول إن الفرق الرئيسي بين الميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية يتمثل في الطريقة التي تفسر بها العلاقة بين الحركة والطاقة والجزيئات والذرات والمادة بشكل عام.
الفرق بين ميكانيكا الكم والفيزياء في تفسير الظواهر
| المسائل والظواهر الكلاسيكية | المسائل والظواهر الكمومية |
| التجارب التي تحدث فيها تتطلب بعض الاختبارات البسيطة والقليلة من حيث التكلفة. | تتطلب التجارب العديد من التجهيزات الضخمة. |
| تعتمد في الأساس على القوانين الرياضية والمسائل. | تعتمد في الأساس على القوانين في فيزياء الكم. |
| لا تتعلق الأوساط الناقلة بنتائج التجارب. | تمتلك أهمية بالغة للوسط الناقل المتعلق بها. |
| بسيطة في التعامل، وتُستخدم في العديد من مجالات الحياة المُختلفة. | مُعقدة أكثر من اللازم، وتتطلب الفهم العميق للفيزياء. |
| تحتوي على الأرقام والقوانين والحسابات. | لا تحتوي على الأرقام والحسابات من ضمن تعاملاتها. |
| تمت دراستها من خلال وضع العديد من القوانين المُختلفة لها. | ما زالت في مرحلة الدراسة الأولية لها. |
استخدامات ميكانيكا الكم
1- تقنية الليزر
- واحد من أهم الأجهزة التي ظهرت في الآونة الأخيرة يعتمد بشكل أساسي على الإشعاع الكهرومغناطيسي موجة في اتجاه واحد.
- يتكون من لون واحد فقط، معنى ذلك أن موجات التردد لديه تمتلك الطول والتردد المتماثل.
2- التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)
- يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي للماء وجزيئات الدهون المتواجدة في الجسم، بهدف تصوير أعضاء الجسم الداخلية للإنسان.
- حيث إن هذه الأعضاء تحتوي على كميات مُختلفة من الماء والدهون.
- ذلك ما يساعد هذه التقنية في التمييز بين هذه الاختلافات، ومنحها الصورة الداخلية الكاملة للأعضاء.
3- الترانزستورات
- يستخدم هذا النوع لتضخيم الإشارة في الدوائر الكهربائية.
- تُجدر الإشارة إلى أن الترانزستور يتكون من مجموعة من طبقات العناصر التي تكون شبه موصلة مثل السيليكون وغيره.
- ثم يتم إضافة بعض العناصر الأخرى إليها ويطلق عليها في هذه الحالة شوائب.
- يعد الترانزستور من أهم العناصر الكهربائية التي تستخدم في صناعة رقائق أجهزة الكمبيوتر.
- يعود ذلك إلى أنها تحتوي على مجموعة كبيرة قد تصل إلى ملايين من الترانزستور.
4- المصابيح الفلورية
- تتكون المصابيح الفلورية من مجموعة من أقطاب الكهرباء التي تعمل على تسخين وإطلاق الإلكترونات إلى مادة الزئبق المتواجدة داخل المصباح.
- يتسبب ذلك في اصطدام الإلكترونات في الزئبق ثم ارتفاع طاقة الكم إلى الأعلى.
- عندما ترتفع حالة الإلكترونات إلى الأعلى تصبح أكثر ميلًا للقفز مرة أخرى إلى حالتها القديمة.
- ثم تبدأ في بعث الفوتونات ويتم إنتاج الضوء.
يعتمد العالم الحديث على الميكانيكا الكم لفهم وتحليل الأنظمة الكمية والجزيئية والذرية، بينما الأمور الكبيرة تحتاج لتفسير الميكانيكا الكلاسيكية.
