宇宙について学ぶことは、物理学の分野に属します。 しかし、この主題はさらに多くの他の主題に分けられます。 量子力学と一般相対性理論は、これらの概念についてさらに説明します。
それらを研究することで、物質とエネルギーの振る舞いが説明されます。 それらについて学ぶことに興味がある人は、数学の概念をよく理解している必要があります。
主要な取り組み
- 量子力学は、原子および亜原子レベルでの粒子と力の挙動を説明します。 同時に、一般相対性理論は、重力の存在下での物質とエネルギーの大規模な挙動を説明します。
- 量子力学は確率と不確実性に基づいていますが、一般相対性理論は時空の概念を使用する決定論です。
- 現在、量子力学と一般相対性理論には統一された枠組みがなく、量子重力の理論を探求する研究が進行中です。
量子力学 vs 一般相対性理論
量子力学は、微視的レベルでの素粒子の挙動とエネルギーと物質の性質を扱います。 一般相対性理論は、惑星、星、銀河などの大規模なオブジェクトの動作を扱います。 XNUMX つの理論はまだ完全には一致していません。
量子力学は、原子よりも小さなスケールで宇宙や働きを説明します。 量子論や量子物理学とも呼ばれます。
主にプロパティの計算に使用されます。 これは、顕微鏡システムに適用されます。 それらのいくつかは、分子、亜原子粒子、および原子です。 それは非常に小さなことの研究です。 マックス・プランクは量子力学の父です。
一般相対性理論は重力の理論です。 重力は、空間のゆがみまたは湾曲と呼ばれます。 一般的な考え方は、目に見えない力が XNUMX つのオブジェクトを別のオブジェクトに引き付けるというものです。
オブジェクトの質量が大きいほど、空間内でより多くワープします。 空間と時間におけるオブジェクトの動作について説明します。 ブラックホールの存在は、一般相対性理論でも予測できます。
比較表
比較のパラメータ | 量子力学 | 一般相対性理論 |
---|---|---|
定義 | 原子がどのように機能するかを説明するのは、物理学の一部です。 | それは一連の物理的および幾何学的原理と重力の理論です。 |
進化 | 1925 | 1916 |
によって発明 | ニールス・ボーアとマックス・プランク | アルバート·アインシュタイン |
Advantages | 正確な説明を提供します。 | ブラックホールの理解が得られます。 |
デメリット | 空間内の粒子の正確な位置は予測できません。 | ローカルのエネルギー運動量を考慮しません。 |
量子力学とは
力学の一分野です。 運動の数学的記述、不確実性原理を扱い、エネルギー概念の量子化、波動粒子二重性、素粒子相互作用、および対応原理を組み込みます。
物理システムの動作を見つけるために使用されます。 物質とエネルギーの振る舞いを説明するために、いくつかの原則を使用します。 物理学者、科学者、化学者はかつて量子力学に大きな関心を持っていました。
これらの概念と技術は、科学技術の多くの分野で不可欠です。 材料科学、電子デバイス、ナノテクノロジー、フォトニクスを扱います。 数学は量子力学を扱う上で非常に重要です。
量子力学を学びたい人は、複素数、微分方程式、積分方程式をよく理解している必要があります。 電子構造の理論レベルを理解するためのツールとして機能します。
また、化学反応のメカニズム、動力学、熱力学を理解するのにも役立ちます。しかし、アインシュタインは量子力学を嫌っていました。すべては確実であり、これらのことは簡単に計算できると考えていたからです。
彼は、その不確実性要因のために量子力学を拒否しました。 将来の結果を予測することはできません。 異なる結果の可能性を予測することしかできません。
将来的には、技術を引き継いでいきます。 それは単に粒子や波が存在しないという認識です。
一般相対性理論とは
重力の計量理論は一般相対性理論と呼ばれています。この理論は、水星惑星の軌道上の挙動や重力による光の屈折を予測することができます。これは現代物理学の主要な構成要素の 1 つです。
一般相対性理論は、アルバート アインシュタインによって貢献されました。 彼はこの理論を 1907 つの異なる方法で証明しました。 1915 年から XNUMX 年にかけて開発され、他の多くの人々の貢献もありました。 これは何度も確認されています。
この理論は、重力が時空構造に及ぼす影響についてのアルバート・アインシュタインの理解に基づいています。彼は 10 年後に確立された特殊相対性理論も発表しました。彼はこれらの理論を証明するのに XNUMX 年を費やしました。
一般相対性理論を理解するには、まず相対性理論を理解する必要があります。 これは、20 世紀の輝かしい成果の XNUMX つです。 それは非常に複雑で、多くの結果をもたらします。
一般相対性理論のもう XNUMX つの結果は、異なる速度で流れることです。 これは、重力場の強さに依存します。 それは、質量と時空の間の深く深いつながりへの洞察を提供します。
慣性と重力の同等性、重力によって時間の減速、宇宙の構造、起源、進化についての洞察を与えてくれます。
これだけでなく、他の多くのことについての洞察も提供します。 これは幾何学理論であり、高次元トポロジーの数学を使用します。
量子力学と一般相対性理論の主な違い
- 量子力学の定義は、原子がどのように機能するかを説明する物理学の一部であるということです。 一方、一般相対性理論の定義は、それらが重力の理論に沿った一連の物理的および幾何学的原理であるということです。
- 量子力学の進化は 1925 年でした。一方、一般相対性理論の進化は 1916 年でした。
- 量子力学はニールス・ボーアとマックス・プランクによって発明されました。 一方、一般相対性理論はアルバート・アインシュタインによって発明されました。
- 量子力学の利点は、正確な説明ができることです。 一方、一般相対性理論の利点は、ブラック ホールを理解できることです。
- 量子力学の欠点は、空間内の粒子の正確な位置を予測できないことです。 一方、一般相対性理論の欠点は、局所的なエネルギー運動量が考慮されないことです。