معنی کوانتوم چیست همه چیز در مورد آن

در فرهنگ فارسی معین کوانتوم به معنی کوچکترین مقدار هر کمیت فیزیکی است که می‌تواند به طور مستقل وجود داشته باشد.

اولین بار ماکس پلانک، فیزیکدانی از کشور آلمان از کلمه کوانتوم در سال ۱۹۰۰ استفاده کرد. پس از آن استفاده از این کلمه در بین فیزیکدانان رواج پیدا کرد. در واقع زمانی که فیزیک کلاسیک توانایی توضیح برخی پدیده‌های فیزیکی مانند اثر فوتوالکتریک و تابش جسم سیاه را نداشت، فیزیک کوانتومی شکل گرفت.
ریشه و مفهوم کلمه کوانتوم

کوانتوم از کلمه کوانتیزه به معنی قابل شمارش می‌آید. کوانتوم تنها می‌تواند اعداد معینی مانند یک، دو، سه و… باشد. به عنوان مثال تعداد افراد داخل اتاق ۴ نفر و یا ۴ کوانتیده است. کوانتوم در مفهوم فیزیک نیز همین گونه است یعنی اعداد صحیح، به این معنی که تعداد افراد اتاق نمی‌تواند ۵/۳ نفر باشد.

در فیزیک تعداد کمیت‌های شناخته شده کوانتیده، محدود هستند و شامل موارد زیر می‌شوند:

مکانیک کوانتومی
حالت کوانتومی
عدد کوانتومی
رایانه کوانتومی
درهم تنیدگی کوانتومی

فیزیک کوانتومی به مطالعه چه چیزهایی می‌پردازد؟

فیزیک کوانتوم رفتار کوچکترین ذرات در جهان را مورد مطالعه قرار می‌دهد. منظور از کوچکترین ذرات اتم‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌هاست. الکترون‌ها به دور هسته می‌چرخند و هسته از پروتون و نوترون تشکیل شده است. پروتون و نوترون خود از ذرات کوچکتری به نام کوارک ساخته شده‌اند.

در ساختار هسته گلوئون‌ها، کوارک‌ها را کنار یکدیگر نگه داشته‌اند. گلوئون‌ها ذراتی هستند که یک نیروی هسته‌ای قوی ایجاد می‌کنند تا کوارک‌ها و در نهایت پروتون‌ها و نوترون‌ها کنار هم باقی بمانند. بنابراین ذره کوچکترین بخش سازنده ماده در طبیعت است که کوانتوم به مطالعه آنها می‌پردازد.

از علم کوانتوم برای ساخت GPS (موقعیت‌یاب)، لیزرها، دستگاه MRI، ترانزیستورها و رایانه‌های کوانتومی استفاده می‌شود. رایانه‌های کوانتومی اساس کار و شکل ظاهری متفاوتی نسبت به کامپیوترهای معمولی دارند.

---

ارائه شده توسط : حسین ایزدی

در وب سایت : جم نما