קוונטום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

בפיזיקה, קוונטום (ברבים: קוונטה) זו המנה המינימלית של ישות פיזיקלית כלשהי באינטרקציה. כאן מסתתר הרעיון הבסיסי שתכונה פיזיקלית (לדוגמה אנרגיה, תנע, וכו') היא מקוונטטת, שנקרא "הנחת הקוונטיזציה"‏[1]. זה אומר שהגודל המתאים לתכונה יכול לקבל ערכים בדידים בלבד.

פוטון, לדוגמה, הוא קוונטום בודד של אור, ומתייחסים אליו כמנת אור בדידה. האנרגיה של אלקטרון שקשור לאטום היא מקוונטטת, מה שגורם ליציבות האטום.

על מנת לתאר את העולם בקנה מידה קטנים מאוד (קנה מידה של חלקיקים), משתמשים ברעיון הקווינטוט, ומגיעים אל מכניקת הקוונטים.

אטימולוגיה וגילוי[עריכת קוד מקור | עריכה]

המילה קוונטום מגיעה מהמילה הלטינית quantus, שמשמעה היא "כמה". המילה קוונטה (כקיצור של "קוונטה של חשמל") הופיעה במאמר משנת 1902 על האפקט הפוטואלקטרי שנכתב על ידי פיליפ לנארד, שנתן קרדיט להרמן פון הלמהולץ על השימוש במילה בתחום החשמל. אך זו לא הייתה הפעם הראשונה שהשתמשו במילה זו‏[2]. השימוש במילה היה נהוג בעיקר בידי פיזיקאים, בהקשר של "Quantum Satis" (הכמות הדרושה). כמו כן, במכתב שכתב יוליוס פון מאייר(אנ') ב-1841, נעשה שימוש במילה קוונטום בניסוח של החוק הראשון של התרמודינמיקה. מקס פלאנק בעבודותיו השתמש במילה קוונטה כדי לתאר קוונטה של חומר וחשמל, גז וחום. בשנת 1905, בתגובה לעבודתו של פלאנק, ולעבודתו הניסיונית של לנארד (שהסביר את המונח קוונטה של חשמל), אלברט איינשטיין הציע שקרינה מורכבת מסכום של מנות בדידות, שהוא קרא להן "קוונטה של אור" ("Lightquanta").

רעיון הקוונטיזציה של קרינה התגלה בשנת 1900 על ידי מקס פלאנק. שחקר את הנושא קרינת גוף שחור. באמצעות ההנחה שהאנרגיה יכולה להיבלע או להיפלט רק כמנות קטנות ובדידות (שלהן קרא "אלמנטי אנרגיה"‏[3]) פלאנק הסביר את העובדה שגופים מסוימים משנים את צבעם בעת חימום. ממצאיו של פלאנק נזכרו בהיסטוריה כחוק פלאנק(אנ'), וכתוצאה מניסויו מצא את ערכו של קבוע הנקרא כיום קבוע פלאנק, ואף נתן ערך מדויק יותר של מספר אבוגדרו ומטען האלקטרון. על התאוריה הזו פלאנק קיבל פרס נובל בשנת 1918.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Wiener, N. (1966). Differential Space, Quantum Systems, and Prediction. Cambridge: The Massachusetts Institute of Technology Press
  2. ^ E. Cobham Brewer 1810–1897. Dictionary of Phrase and Fable. 1898.
  3. ^ Max Planck (1901). "Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum ("על חוק חלוקת האנרגיה בספקטרום הנורמלי"