Kvantu mehānika pret vispārējo relativitāti: atšķirība un salīdzinājums

Mācības par Visumu ietilpst fizikas nozarē. Bet šī tēma ir sadalīta daudzos citos priekšmetos. Kvantu mehānika un vispārējā relativitāte izskaidro šos jēdzienus sīkāk.

To izpēte izskaidros matērijas un enerģijas uzvedību. Cilvēkiem, kuri vēlas uzzināt par tiem, ir jābūt lieliskai izpratnei par matemātikas jēdzieniem. 

Atslēgas

1. Kvantu mehānika apraksta daļiņu un spēku uzvedību atomu un subatomu līmenī. Tajā pašā laikā vispārējā relativitāte izskaidro vielas un enerģijas liela mēroga uzvedību gravitācijas klātbūtnē.
2. Kvantu mehānikas pamatā ir varbūtība un nenoteiktība, savukārt vispārējā relativitāte ir deterministiska teorija, kas izmanto telpas laika jēdzienu.
3. Kvantu mehānikai un vispārējai relativitātei pašlaik trūkst vienota ietvara, kas noved pie nepārtrauktiem pētījumiem kvantu gravitācijas teorijas meklējumos.

Kvantu mehānika pret vispārējo relativitāti

Kvantu mehānika nodarbojas ar subatomisko daļiņu uzvedību un enerģijas un vielas dabu mikroskopiskā līmenī. Vispārējā relativitāte attiecas uz objektu uzvedību lielā mērogā, piemēram, planētas, zvaigznes un galaktikas. Abas teorijas vēl nav pilnībā savietojamas viena ar otru.

Kvantu mehānika izskaidro darbu vai Visumu mazākā mērogā nekā atomi. To var saukt arī par kvantu teoriju vai kvantu fiziku.

To galvenokārt izmanto īpašību aprēķināšanai. To piemēro mikroskopiskām sistēmām. Dažas no tām ir molekulas, subatomiskas daļiņas un atomi. Tā ir ļoti mazāku lietu izpēte. Makss Planks ir kvantu mehānikas tēvs. 

Vispārējā relativitāte ir gravitācijas teorija. Gravitāciju sauc par telpas deformāciju vai izliekumu. Vispārējā ideja ir tāda, ka neredzams spēks piesaista vienu objektu ar citu objektu.

Ja objekts ir masīvāks, tas vairāk deformējas ap telpu. Tiks izskaidrota objektu uzvedība telpā un laikā. Melno caurumu esamību var paredzēt arī vispārējā relativitātes teorijā.

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas parametri	Kvantu mehānika	Vispārējā relativitāte
Definīcija	Tā ir fizikas daļa, kas izskaidro, kā lietas veido atomus.	Tas ir fizisko un ģeometrisko principu kopums un gravitācijas teorija.
evolūcija	1925	1916
izgudroja	Nīls Bors un Makss Planks	Alberts Einšteins
Priekšrocības	Tas sniedz precīzus aprakstus.	Tas sniedz izpratni par melnajiem caurumiem.
Trūkumi	Precīzu daļiņas atrašanās vietu kosmosā nevar paredzēt.	Tas neievēro vietējo enerģijas impulsu.

Kas ir kvantu mehānika?

Tā ir mehānikas nozare. Tas attiecas uz kustības matemātisko aprakstu, nenoteiktības principu, ietver enerģijas jēdzienu kvantēšanu, viļņu-daļiņu dualitāti, subatomisko daļiņu mijiedarbību un atbilstības principu.

To izmanto fizisko sistēmu uzvedības noteikšanai. Tas izmanto dažus principus, lai izskaidrotu matērijas un enerģijas uzvedību. Fiziķiem, zinātniekiem un ķīmiķiem agrāk bija liela interese par kvantu mehāniku.

Šie jēdzieni un paņēmieni ir būtiski daudzās zinātnes un tehnoloģiju jomās. Tā nodarbojas ar materiālu zinātnēm, elektroniskām ierīcēm, nanotehnoloģiju un fotoniku. Matemātika ir ļoti svarīga kvantu mehānikas jomā.

Cilvēkiem, kuri vēlas studēt kvantu mehāniku, ir jābūt spēcīgai izpratnei par kompleksajiem skaitļiem, diferenciālvienādojumiem un integrālvienādojumiem. Tas darbojas kā instruments elektroniskās struktūras teorētiskā līmeņa izpratnei.

Tas arī palīdz izprast mehānismu, kinētika ķīmiskās reakcijas un termodinamika. Bet Einšteinam nepatika kvantu mehānika. Tā kā viņš domāja, ka viss ir skaidrs, šīs lietas varēja viegli aprēķināt.

Viņš noraidīja kvantu mehāniku tās nenoteiktības faktora dēļ. Tā nevar paredzēt nākotnes iznākumu. Tas var tikai paredzēt cita iznākuma iespējamību.

Nākotnē tas pārņems tehnoloģijas. Tā vienkārši ir atziņa, ka nav daļiņu un viļņu. 

Kas ir vispārējā relativitāte?

Metrisko gravitācijas teoriju sauc par vispārējo relativitāti. Tas var paredzēt dzīvsudrabs planētas uzvedība tās orbītā un gaismas locīšana gravitācijas dēļ. Tas ir viens no galvenajiem mūsdienu fizikas pamatelementiem.

Vispārējo relativitāti sniedza Alberts Einšteins. Viņš pierādīja šo teoriju trīs dažādos veidos. Tas tika izstrādāts laikā no 1907. līdz 1915. gadam kopā ar daudzu citu ieguldījumu. Tas ir vairākkārt apstiprināts.

Šī teorija ir balstīta uz Alberta Einšteina izpratni par to, kā gravitācija ietekmē telpas-laika audumu. Viņš pat publicēja teoriju par īpašā relativitāte, kas tika izveidota 10 gadus vēlāk. Viņš pavadīja divas desmitgades, lai pierādītu šīs teorijas.

Lai saprastu vispārējo relativitāti, vispirms ir jāsaprot relativitāte. Tas ir viens no izcilākajiem 20. gadsimta sasniegumiem. Tas ir ārkārtīgi sarežģīti, un tam ir daudz seku. 

Citas vispārējās relativitātes teorijas sekas ir tādas, ka tā plūst dažādos ātrumos. Tas ir atkarīgs no gravitācijas lauka stipruma. Tas sniedz ieskatu dziļajā un dziļajā saiknē starp masu un telpu-laiku.

Tas sniedz ieskatu inerces un gravitācijas līdzvērtībā, laika palēnināšanā līdz ar gravitāciju, kā arī Visuma struktūrā, izcelsmē un evolūcijā.

Ne tikai tas, bet arī sniedz ieskatu par daudzām citām lietām. Tā ir ģeometriskā teorija un izmanto augstākas dimensijas topoloģijas matemātiku. 

Galvenās atšķirības starp kvantu mehāniku un vispārējo relativitāti

1. Kvantu mehānikas definīcija ir tāda, ka tā ir fizikas daļa, kas izskaidro, kā lietas liek atomiem darboties. No otras puses, vispārējās relativitātes teorijas definīcija ir tāda, ka tie ir fizisko un ģeometrisko principu kopums kopā ar gravitācijas teoriju.
2. Kvantu mehānikas evolūcija notika 1925. gadā. No otras puses, vispārējās relativitātes teorijas evolūcija notika 1916. gadā.
3. Kvantu mehāniku izgudroja Nīls Bors un Makss Planks. No otras puses, vispārējo relativitāti izgudroja Alberts Einšteins.
4. Kvantu mehānikas priekšrocība ir tā, ka tā sniedz precīzus aprakstus. No otras puses, vispārējās relativitātes teorijas priekšrocība ir tā, ka tā sniedz izpratni par melnajiem caurumiem.
5. Kvantu mehānikas trūkums ir tāds, ka tā nevar paredzēt precīzu daļiņas atrašanās vietu kosmosā. No otras puses, vispārējās relativitātes teorijas trūkums ir tas, ka netiek ievērots lokālās enerģijas impulss.

Atsauces

1. https://link.springer.com/article/10.1007/BF01225149
2. https://arxiv.org/abs/gr-qc/0303100

Pēdējo reizi atjaunināts: 09. gada 2023. jūlijā