kvanttimekanikan

Kvanttimekaniikka on fysiikan ala, joka kuvaa luontoa hyvin pienessä mittakaavassa, atomien ja subatomisten hiukkasten tasolla. Se eroaa merkittävästi klassisesta fysiikasta, joka kuvaa makroskooppista maailmaa. Kvanttimekaniikan keskeisiä periaatteita ovat kvantittuminen, aalto-hiukkasdualismi ja epämääräisyysperiaate.

Kvantittuminen tarkoittaa, että tietyt fysikaaliset ominaisuudet, kuten energia ja liikemäärä, voivat esiintyä vain diskreetteinä arvoina, kvantteina, eivätkä ne voi muuttua jatkuvasti. Aalto-hiukkasdualismi puolestaan kuvaa sitä, että hiukkaset, kuten elektronit ja fotonit, voivat ilmentää sekä hiukkasmaisia että aaltomaisia ominaisuuksia riippuen havainnoinnista. Epämääräisyysperiaate, jonka Werner Heisenberg muotoili, toteaa, että tiettyjä hiukkasen ominaisuuksia, kuten sen sijaintia ja liikemäärää, ei voida tietää samanaikaisesti täydellä tarkkuudella. Mitä tarkemmin toinen tunnetaan, sitä epätarkemmin toinen voidaan määrittää.

Kvanttimekaniikan kehitys alkoi 1900-luvun alussa Max Planckin, Albert Einsteinin, Niels Bohrin ja muiden fyysikoiden työn myötä. Sen matemaattinen muotoilu kehittyi myöhemmin Werner Heisenbergin, Erwin Schrödingerin, Paul Diracin ja monien muiden ansiosta. Kvanttimekaniikka on perustavanlaatuinen teoria modernissa fysiikassa, ja se selittää monia ilmiöitä, joita klassinen fysiikka ei pysty kuvaamaan. Sen sovellukset ulottuvat elektroniikasta ja lasertekniikasta kvanttitietokoneisiin ja kvanttikryptografiaan.