Kvant tebranishlari

Kvant tebranishlari, fizikada zarrachalar va maydonlarning kvant mexanikasiga asoslangan tebranishlarini tushuntiradigan tushuncha bo‘lib, ular energiyaning diskret (ya’ni, uzluksiz emas) taqsimlanishini va zarrachalarning harakati va o‘zaro ta’sirlarini o‘rganadi.

Kvant tebranishlari - kvant zarralarining tebranishlari bo'lib, ular Heisenberg printsipi tufayli doimo harakatda boʻladi. Kvant tebranishlari kvant mexanikasi tomonidan fononlar deb ataladigan alohida zarralar sifatida tasvirlangan.

Kvant fizikasidagi tebranish hamma narsa cheksiz energiya ekanligini anglatadi. Biroq, biz uni ishlatish va yo'naltirish oʻzimizga bogʻliqligini anglamagunimizcha, bu energiya beqaror boʻladi.

Tarixi

Kvant tebranishlari nazariyasi 20-asrning boshida, Max Planckning qora jismlar nurlanishi bo‘yicha tadqiqotlari orqali boshlangan. Planckning energiya kvantlashuvi haqidagi g‘oyasi kvant mexanikaning asosini yaratdi.

Werner Heisenberg va Erwin Schrödinger kvant mexanikaning rivojlanishida muhim hissa qo‘shgan. Heisenberg noaniqlik printsipini taklif qilgan bo‘lsa, Schrödinger kvant to‘lqinlarning matematik ifodasini yaratdi, bu esa kvant tebranishlarini tushuntirishga imkon berdi.

1960-yillarda kvant maydon nazariyasi (KMN) rivojlandi. Bu nazariya kvant tebranishlarini maydonlar va zarrachalar orqali ifodalashga imkon beradi. Fotonlarning kvantlashuvi va boshqa maydonlar bilan ta’siri o‘rganildi.

Fononlar

Kvant mexanikasi tomonidan tasvirlangan tebranishning alohida zarralari bo'lgan fononlar ham issiqlik bilan bogʻliq. Misol uchun, bir-biriga bogʻlangan atomlarning tartibli panjaralaridan hosil boʻlgan kristal bir uchida qizdirilganda, kvant mexanikasi issiqlik kristal orqali fononlar yoki molekulalar orasidagi bogʻlanishlarning individual tebranishlari shaklida oʻtishini tahmin qiladi.

Nazariyaning asosiy tushunchalari

 Kvant garmonik tebranish modeli

Kvant garmonik tebranish modeli - bu eng sodda kvant tizimi bo‘lib, zarrachaning potensial energiya maydonida tebranishini ifodalaydi. Garmonik tebranishlar tizimning minimal va maksimal energiya darajalariga asoslanadi.