Kuantum sayısı
| Kuantum mekaniği |
|---|
|
Kuantum sayısı veya kuantum numarası, bir kuantum sisteminin dinamiğinde korunan niceliklerin değerlerini tanımlamak için kullanılan terimdir.
| Kuantum mekaniği |
|---|
 |
|
Özgeçmiş
|
Temeller
|
Deneyler
|
Formülleştirmeler
|
Denklemler |
Yorumlar
|
İleri konular
|
Kuantum sayısı veya kuantum numarası, bir kuantum sisteminin dinamiğinde korunan niceliklerin değerlerini tanımlamak için kullanılan terimdir.
Fizik, maddeyi, maddenin uzay-zaman içinde hareketini, enerji ve kuvvetleri inceleyen doğa bilimi. Fizik, Temel Bilimler'den biridir. Temel amacı evrenin işleyişini araştırmaktır. Fizik en eski bilim dallarından biridir. 16. yüzyıldan bu yana kendi sınırlarını çizmiş modern bir bilim olmasına karşın, Bilimsel Devrim'den önce iki bin sene boyunca felsefe, kimya, matematik ve biyolojinin belirli alt dalları ile eş anlamlı olarak kullanılmıştır. Buna karşın, matematiksel fizik ve kuantum kimyası gibi alanlardan dolayı fiziğin sınırlarını net olarak belirlemek güçtür.
Mekanik, fiziğin fiziksel nesnelerin hareketleriyle, özellikle kuvvet, madde ve hareket arasındaki ilişkilerle ilgili alanıdır. Nesnelere uygulanan kuvvetler yer değiştirmeler veya bir nesnenin çevresine göre konumunda değişikliklerle sonuçlanır. Fizik'in bu dalının kökenleri Antik Yunanistan'da Aristoteles ve Arşimet'in yazılarında bulunur.. Erken modern dönem sırasında, Galileo, Kepler ve Newton gibi bilim adamları şimdiki klasik mekaniğin temellerini attılar. Klasik mekanik, duran veya ışık hızından çok daha düşük hızlarla hareket eden cisimlerle ilgili klasik fizikin bir dalıdır. Kuantum aleminde olmayan cisimlerin hareketini ve üzerindeki kuvvetleri inceleyen bilim dalı olarak da tanımlanabilir. Alan bugün kuantum teorisi açısından daha az anlaşılmıştır.
Fermiyon, parçacık fiziğinde, Fermi-Dirac istatistiğine uyan parçacıktır. Başka bir deyişle, Enrico Fermi ve Paul Dirac'ın gösterdiği üzere, Bose-Einstein istatistiğine sahip bozonların aksine fermiyonlar, belirtilen zamanda sadece bir kuantum durumuna karşılık gelebilen parçacıklardır. Eğer iki ayrı fermiyon uzayda aynı yerde tanımlanmışsa her bir fermiyonun özelliği birbirinden farklı olmak zorundadır. Örnek olarak, iki elektron bir çekirdeğin etrafında aynı orbitalde bulunacaklarsa, bu kez aynı spin durumunda olamazlar ve her orbitalde elektronun biri yukarı diğeri aşağı spin durumundadır.
Spin ya da dönü, temel parçacıklar ve dolayısıyla bileşik parçacıklar (hadronlar) ve atom çekirdeklerince taşınan korunan bir niceliktir.
Kuantum elektrodinamiği, yüklü atomaltı parçacıklar arasındaki elektromanyetik ilişkiyi inceleyen görelikli bir kuantum kuramıdır. 1940 yıllardan itibaren, kuantum mekaniğinin elektromanyetik alanına girmesi sonucu ortaya çıkmıştır.
Paul Adrien Maurice Dirac, İngiliz teorik fizikçi ve matematikçi. Kuantum mekaniğinin kurucularındandır. Fermiyonların davranışını açıklayarak antimaddenin keşfine olanak veren ve kendi adı verilen Dirac denklemi ile tanınır. Dirac, 1933 Nobel Fizik Ödülü'nü Erwin Schrödinger ile paylaşmıştır.
Shinichirō Tomonaga , Nobel Ödüllü Japon bir fizikçiydi.
Kuantum mekaniği veya kuantum fiziği, atom altı parçacıkları inceleyen bir temel fizik dalıdır. Nicem mekaniği veya dalga mekaniği adlarıyla da anılır. Kuantum mekaniği, moleküllerin, atomların ve bunları meydana getiren elektron, proton, nötron, kuark, gluon gibi parçacıkların özelliklerini açıklamaya çalışır. Çalışma alanı, parçacıkların birbirleriyle ve ışık, x ışını, gama ışını gibi elektromanyetik ışınımlarla olan etkileşimlerini de kapsar.
Kuantum Alan Teorisi (METATEORİ); Klasik Birleşik Alan (KAT) Teorilerini, Özel Görekliliği (SRT), Kuantum mekaniği (KM) teorilerini tek bir teorik çerçeve altında toplayan bir üst teoridir.
Matematiksel fizik, matematik ve fizik arasındaki alakayla ilgilinen bilimsel disiplindir. Matematiksel fiziğin neyi içerip içermediği ile ilgili tam bir mutabakat yoktur. Ancak Journal of Mathematical Physics konuyla ilgili bir tanım yapar: Matematiğin fiziksel sorunlara uygulanması ve fiziksel kuramlar için matematiksel yöntemlerin uygunluğunun geliştirilmesi.
Kuantum kütleçekim kuramsal fiziğin bir dalı olup doğanın temel kuvvetlerinden üçünü tanımlayan kuantum mekaniği ile dördüncü temel kuvveti kütleçekimin kuramı olan genel göreliliğini birleştireceği düşünülen bir kuramdır.
Kuantum Kimyası diğer adıyla Yeni Nicem, Kuantum mekaniğinin atom ve moleküllere uygulanması ile ilgilenen Kimya altdalıdır. Temel bir dal, yani saf Kimya olan Kuantum Mekaniği'nin bir uygulaması olduğundan uygulamalı Kimya dalı olarak değerlendirilebilir. Kuantum Kimyası'nda Schrödinger, Dirac, vb dalga denklemlerinin çözümüyle ilgilenilir. Ancak genellikle en çok tercih edilen, EM alan yokluğunda, spinsiz ve rölativistik olmayan Schrödinger denkleminin çözümüdür. Tek elektronlu sistemler dışında Schrödinger denklemi analitik olarak çözülemediğinden, çok elektronlu sistemler için nümerik çözümler yapılır. Kuantum Kimyası'nda bu nümerik çözümleri yapmak üzere çeşitli yöntemler vardır. Bunlar;
Kuantum mekaniğine göre atomik orbital, elektronların atom çekirdeği etrafındaki konumunu ve dalga-benzeri özelliklerini tanımlayan bir matematiksel fonksiyondur. Elektronun atom çekirdeği etrafındaki belirli bir bölgede bulunma olasılığı bu fonksiyon aracılığı ile hesaplanabilir. Fizikte atomik, kimyada orbital olarak geçer.
Kuantum bilgisayarı veri üzerinde işlem yapmak için bindirme ve dolaşma gibi kuantum-mekanik fenomenin doğrudan kullanımını sağlayan teorik hesaplama sistemlerini kullanan bilgisayarlardır.
Sıfır noktası enerjisi, kuantum mekaniğinde fiziksel bir sistemin sahip olabileceği en düşük enerjidir ve kuantum vakumu sıfır noktası enerjisi adıyla da anılır. Bu enerji aynı zamanda temel-durum enerjisidir. Bütün kuantum mekanik sistemler, temel durum enerjisine sahipken bile yapılarının doğası gereği enerji dalgalanması geçirir. Belirsizlik İlkesi gereği fiziksel bir sistemin sahip olduğu sıfır noktası enerjisi daima onun potansiyel kuyusundan büyüktür bu durum mutlak sıfır noktasında bile geçerlidir. Sıvı Helyum'un atmosferik basınç altında mutlak sıfır noktasında bile donmayışının sebebi budur. Standart Model'e göre bu enerjiye elektromanyetik alan, fermiyonik alan, Higgs alanı ve diğer ölçü alanlar dahildir.
David Jeffrey Wineland Nobel ödüllü NIST laboratuvarında çalışan Amerikan fizikçi. İleri düzeyde optik özellikle de lazer soğutulmuş sıkışık iyonlar ve iyonları kullanarak kuantum hesapları yapmak üzerinedir. 2012 yılında Nobel Fizik ödülünü kuantum sistemlerinin ölçümü ve kullanımı sağlayan deneysel metotlar ile kazanmıştır, Serge Haroche ile paylaşmıştır.
Julian Seymour Schwinger, Nobel Fizik Ödülü sahibi Amerikalı teorik fizikçi.
John Francis Clauser Amerikalı teorik ve deneysel fizikçi. Kuantum mekaniğinin temellerine, özellikle de Clauser-Horne-Shimony-Holt (CSHS) eşitsizliğine katkılarıyla bilinir. Clauser, Fransız Alain Aspect ve Avusturyalı Anton Zeilinger ile birlikte "dolanık fotonlarla ilgili deneyler, Bell eşitsizliklerinin bozulduğunun gösterilmesi ve kuantum enformasyon biliminde öncülük etmelerinden" dolayı 2022 Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü.
Kuantum zamanı, zamanın sürekli olmadığını öne süren bir hipotezin parçası olarak ayrık ve bölünemez bir zaman terimi.
Kuantum termodinamiği, iki bağımsız fiziksel teori olan termodinamik ve kuantum mekaniği arasındaki ilişkilerin incelenmesidir. Bu iki bağımsız teori, ışık ve maddenin fiziksel olaylarını ele alır. 1905'te Albert Einstein, 
