تؤثر القوانين العلمية بشكل ملحوظ على كافة جوانب الحياة. فما هو الفرق الجوهري بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية؟ تكمن الفروق في طبيعة القوانين التي تتبعهما. سنقوم من خلال هذا المقال بتقديم توضيح شامل حول الاختلافات بين ميكانيكا الكم المعاصرة والميكانيكا الكلاسيكية، وذلك عبر موقعنا.
الاختلاف بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية
إليكم الجدول الذي يوضح الفروقات الأساسية بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية:
| ميكانيكا الكم | الميكانيكا الكلاسيكية |
| تستند بشكل أساسي إلى قوانين الكم | تستند بشكل أساسي إلى المعادلات والقوانين الرياضية |
| تعتبر معقدة، وتتطلب مستوى عميق من فهم الفيزياء | مبسطة، وتطبق في مجالات متنوعة من الحياة |
| تفتقر إلى الأرقام أو الحسابات التقليدية | تعتمد على الأرقام والقوانين العلمية |
| لا تزال في مرحلة البحث والدراسة | تمت دراستها وصياغة قوانين خاصة بها |
| تتطلب اهتمامًا خاصًا للوسط المحيط | نتائج التجارب عادة لا ترتبط بالوسط المحيط |
| تنفيذ التجارب يتطلب استثمارات ضخمة ومعدات متقدمة | إجراء التجارب في الميكانيكا الكلاسيكية يتطلب وسائل بسيطة وتكاليف أقل |
تعريف ميكانيكا الكم
تُعد نظريات ميكانيكا الكم أكثر تعقيدًا من نظريات الميكانيكا الكلاسيكية، حيث يعود الفضل في تطويرها إلى العالم ألبرت أينشتاين ومتابعيه. تقدم هذه النظريات نتائج دقيقة عند دراسة الجسيمات الصغيرة جدًا، وهي جزيئات يتعذر على الميكانيكا الكلاسيكية التعامل معها بكفاءة.
تتناول ميكانيكا الكم ظاهرة الموجة-الجسيم، حيث تشير إلى كيفية تفاعل الجزيئات والذرات. تُعتبر النظرية النسبية الخاصة لأينشتاين والتي تم تطويرها في عام 1905 مرجعية في فهم الجسيمات ذات الأحجام الذرية الصغيرة.
بينما تركز النظرية النسبية العامة التي قدمها أينشتاين في عام 1916 على الجزيئات الأكبر حجمًا، ما يعني أن النظرية الخاصة يمكن اعتبارها امتدادًا للنظرية العامة. وبناءً على ذلك، يمكن القول إن الميكانيكا الكلاسيكية للأجسام الكبيرة هي فرع من فروع النظرية النسبية الكمومية العامة، مما يتيح تطبيق القوانين عليها.
الميكانيكا الكلاسيكية
تخصص الفيزياء الكلاسيكية في وصف حركات وسلوك الأجسام الكبيرة، مثل الكواكب والنجوم، حيث تمتلك كتل وسرعات محددة. وتعتبر الميكانيكا الكلاسيكية موثوقة عندما يتعلق الأمر بأجسام ذات كتل كبيرة.
فروق التعامل مع المادة بين ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية
تُظهر ميكانيكا الكم أهمية أكبر عند التعامل مع الجسيمات الصغيرة، مما يعني أنه كلما اتجهنا نحو مستويات دقيقة ودون الذرة، تزداد أهمية قوانين ميكانيكا الكم، بينما تتراجع أهمية القوانين الكلاسيكية.
بصفة عامة، تتطلب أغلب القوانين الفيزيائية التعمق حتى مستويات متناهية الصغر لتبرز أهمية ميكانيكا الكم. ومع ذلك، يمكن أيضًا أن نلاحظ تأثيراتها على الأجسام الكبيرة المحيطة بنا.
على سبيل المثال، عندما يتجمد الماء يصبح أقل كثافة من حالته السائلة، وهو ما لا ينطبق على معظم السوائل الأخرى. ويرجع ذلك إلى أن خصائص ميكانيكا الكم تظهر بوضوح في سلوك جزيئات الماء.
جدول فرق ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية للطباعة
تختلف ميكانيكا الكم عن الميكانيكا الكلاسيكية، حيث تتعامل كل منهما مع ظواهر متباينة. يمكن تحميل نسخة من الجدول الخاص بفروق ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية للطباعة ““.
في ختام المقال، قدمنا شرحًا وافيًا لفروق ميكانيكا الكم والميكانيكا الكلاسيكية. حيث تتناول ميكانيكا الكم الأجسام ذات الأحجام الصغيرة، بينما تركز الميكانيكا الكلاسيكية على الأجسام الكبيرة، مثل النجوم والكواكب.
