Квантовая механика

    Квантовая механика, волновая механика – теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем (например, кристаллов), а также связь величин, характеризующих частицы и системы с физическими величинами, непосредственно измеряемыми в макроскопических опытах.

    Законы  квантовой механики позволили выяснить строение атомов, установить природу  химической связи, объяснить периодическую  систему элементов, понять строение ядер атомных, изучать свойства элементарных частиц. Поскольку свойства макроскопических тел определяются движением и  взаимодействием частиц, из которых  они состоят, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства  макроскопических явлений. Квантовая  механика позволила, например, объяснить  температурную зависимость и  вычислить величину теплоёмкости газов  и твёрдых тел, определить строение и понять многие свойства твёрдых  тел (металлов, диэлектриков, полупроводников). Только на основе квантовой механики удалось последовательно объяснить  такие явления, как ферромагнетизм, сверхтекучесть, сверхпроводимость, понять природу таких астрофизических  объектов, как белые карлики, нейтронные звёзды, выяснить механизм протекания термоядерных реакций в Солнце и  звёздах. Существуют также явления (например, Джозефсона эффект), в которых законы квантовой механики непосредственно

Квантово-механические законы лежат в основе работы лазеров, ядерных реакторов, обусловливают  возможность осуществления в  земных условиях термоядерных реакций, проявляются в ряде явлений в  металлах и полупроводниках, используемых в новейшей технике, и т.д. Фундамент  такой бурно развивающейся области  физики, как квантовая электроника, составляет квантово-механическая теория излучения.

Законы  квантовой механики

Законы квантовой  механики составляют фундамент изучения строения вещества. Они позволили  выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить  периодическую систему элементов, понять строение ядер атомных, изучать  свойства элементарных частиц. Поскольку  свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием  частиц, из которых они состоят, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. Квантовая механика позволила, например, объяснить температурную  зависимость и вычислить величину теплоёмкости газов и твёрдых  тел, определить строение и понять многие свойства твёрдых тел (металлов, диэлектриков, полупроводников). Только на основе квантовой  механики удалось последовательно  объяснить такие явления, как  ферромагнетизм, сверхтекучесть, сверхпроводимость, понять природу таких астрофизических  объектов, как белые карлики, нейтронные звёзды, выяснить механизм протекания термоядерных реакций в Солнце и  звёздах. Существуют также явления (например, Джозефсона эффект), в которых законы квантовой механики непосредственно проявляются в поведении макроскопических объектов.

Квантовая механика волновая механика, теория устанавливающая  способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем (например, кристаллов) а также связь  величин, характеризующих частицы  и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми в  макроскопических опытах.

     Квантовая механика – это физическая теория, устанавливающая способ описания и  законы движения на микроуровне. Ее появление совпало с началом века. В основе  квантово – полевой картины мира (КПКМ) лежит новая физическая теория – квантовая механика, описывающая состояние и движение микрообъектов. Это была четвертая после механики, электродинамики и теории относительности фундаментальная физическая теория. Она является базой для развития современного естествознания. Ее разработка явилась величайшей революцией в познании мира. В основе квантовой механики лежат фундаментальные идеи о квантовании физических и величин и корпускулярно – волновом дуализме. Идея квантования сформировалась на основе ряда открытий в конце XІX – начале XX веков.

Квантовая криптография — метод защиты коммуникаций, основанный на принципах квантовой физики. В отличие от традиционной криптографии, которая использует математические методы, чтобы обеспечить секретность информации, квантовая криптография сосредоточена на физике, рассматривая случаи, когда информация переносится с помощью объектов квантовой механики. Процесс отправки и приёма информации всегда выполняется физическими средствами, например при помощи электронов в электрическом токе, или фотонов в линиях волоконно-оптической связи. А подслушивание может рассматриваться, как измерение определённых параметров физических объектов — в нашем случае, переносчиков информации.

Технология  квантовой криптографии опирается  на принципиальную неопределённость поведения  квантовой системы — невозможно одновременно получить координаты и  импульс частицы, невозможно измерить один параметр фотона, не исказив другой. Это фундаментальное свойство природы  в физике известно как принцип  неопределённости Гейзенберга, сформулированный в 1927 г.

Используя квантовые явления, можно спроектировать и создать такую систему связи, которая всегда может обнаруживать подслушивание. Это обеспечивается тем, что попытка измерения взаимосвязанных  параметров в квантовой системе  вносит в неё нарушения, разрушая исходные сигналы, а значит, по уровню шума в канале легитимные пользователи могут распознать степень активности перехватчика.

Возникновение квантовой механики - это яркий пример общенаучной революции, поскольку ее значение выходит далеко за пределы физики. Квантово-механические представления на уровне аналогий или метафор проникли в гуманитарное мышление. Эти представления посягают на нашу интуицию, здравый смысл, воздействуют на мировосприятие.