קוונטום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

בפיזיקה, קוונטום (ברבים: קוונטה) הוא המנה המינימלית של ישות פיזיקלית כלשהי באינטרקציה. ביסודו של המונח עומד הרעיון שגודל פיזיקלי (לדוגמה אנרגיה, תנע, וכו') עשוי לקבל את ערכו רק מתוך קבוצה בדידה (קרי: קבוצה בת מנייה) של ערכים. הנחה זו נקראת "הנחת הקוונטיזציה", ואומרים אז שהגודל מקוונטט.[1]

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

רעיון הקווינטוט מהווה אחד הבסיסים של מכניקת הקוונטים הנקראת על שמו, ונדרשת על מנת לתאר את העולם בקני מידה קטנים מאוד (קנה מידה של חלקיקים).

גילוי[עריכת קוד מקור | עריכה]

רעיון הקוונטיזציה של קרינה הוצע על ידי מקס פלאנק בשנת 1900. פלאנק חקר את קרינתם של גופים שחורים. באמצעות ההנחה שהאנרגיה יכולה להיבלע או להיפלט רק כמנות קטנות ובדידות (שלהן קרא "אלמנטי אנרגיה")[2] מצא פלאנק הסבר שלם לפליטת האנרגיה (ושינוי הצבע) של גופים כאשר מחממים אותם. ממצאיו של פלאנק נקראו חוק פלאנק על שמו, ובפרט, נקרא על שמו קבוע פלאנק, שפלאנק חזה את קיומו, ואף מדד את ערכו. על תאוריה זו קיבל פלאנק פרס נובל בשנת 1918.

במאמרו משנת 1902, חקר פיליפ לנארד את תכונותיהן של הקרניים הקתודיות, והסביר כמה מהתופעות שהן מפגינות בעזרת הטענה שהן מורכבות מ"קוונטה של חשמל" (שייקראו לימים אלקטרונים).


בשנת 1905, בתגובה לעבודתם של פלאנק ושל לנארד, הציע אלברט איינשטיין שקרינה מורכבת מסכום של מנות בדידות, שלהן הוא קרא "קוונטה של אור" (בגרמנית, "Lichtquant").

אטימולוגיה ושימוש[עריכת קוד מקור | עריכה]

המילה קוונטום מגיעה מהמילה הלטינית quantus, שמשמעה היא "כמה". במאמרו של לנארד, הוא השתמש במילה קוונטה (כקיצור של "קוונטה של חשמל"), ונתן קרדיט להרמן פון הלמהולץ על השימוש במילה בתחום החשמל. עם זאת, השימוש במילה קדם לכך, למשל בביטוי "Quantum Satis" (הכמות הדרושה).[3]. כמו כן, יוליוס פון מאייר(אנ') השתמש במילה "קוונטום" במכתב שכתב ב-1841, אגב ניסוח של החוק הראשון של התרמודינמיקה. בעבודותיו, השתמש מקס פלאנק במילה קוונטה כדי לתאר קוונטה של חומר וחשמל, גז וחום.

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. ^ Max Planck (1901). "Ueber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspectrum ("על חוק חלוקת האנרגיה בספקטרום הנורמלי")
  3. ^ E. Cobham Brewer 1810–1897. Dictionary of Phrase and Fable. 1898.