Квантовая физика

Коллайдер Тэватрон и кольца Главного инжектора

Ква́нтовая фи́зика — раздел теоретической физики, в котором изучаются квантово-механические и квантово-полевые системы и законы их движения. Основные законы квантовой физики изучаются в рамках квантовой механики и квантовой теории поля, применяются в других разделах физики и других наук.

Все современные космологические теории также опираются на квантовую механику, которая описывает поведение атомных и субатомных частиц. Квантовая физика сосредоточена только на математическом описании процессов наблюдения и измерения.

История

Основная статья: История возникновения квантовой физики

Квантовая физика и её основные теории — квантовая механика, квантовая теория поля — были созданы в первой половине XX века учёными, среди которых Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Эрвин Шрёдингер, Луи де Бройль, Поль Дирак, Нильс Бор, Вольфганг Паули, Вернер Гейзенберг, Макс Борн, Людвиг Больцман.

Подразделы

Квантовая физика объединяет несколько разделов физики, в которых принципиальную роль играют явления квантовой механики и квантовой теории поля, проявляющиеся на уровне микромира, но и имеющие следствия на уровне макромира. Сюда относятся следующие подразделы:

• квантовая механика;
• квантовая теория поля — и её применения: ядерная физика, физика элементарных частиц, физика высоких энергий;
• квантовая статистическая физика;
• квантовая теория конденсированных сред;
  • в частности, квантовая теория твёрдого тела;
• квантовая оптика.

Квантовые системы

Реальные или модельные системы, подчиняющиеся законам квантовой физики, называют квантовыми системами. Описание сложных квантовых систем часто строится на языке квазичастиц, особенно в физике конденсированного состояния. К квантовым системам относятся, например, электрон в атоме водорода, свободные электроны или иные элементарные частицы, электроны в кристалле (квазичастицы — электроны и дырки), колеблющиеся атомы в кристалле (квазичастицы фононы), взаимодействующие спины в решёточной модели (квазичастицы магноны).

См. также

• Квантование
• Принцип соответствия Дирака

Литература

• Квантовая физика конденсированных систем: учеб. пос. … по направлению «Прикладные математика и физика» / Н. А. Кириченко. — Москва : МФТИ, 2012. — 199 с. : ил.; 21 см; ISBN 978-5-7417-0431-8

Ссылки

• Энциклопедия «Физика в Интернете» Квантовая физика Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine