パンをトースターにポップし、穴に覗き込んで、トースターの熱要素が赤くなり、そのスライスがゆっくりと茶色になるのを見たことがありますか？
それから、「木材であろうと金属であろうとガラスであろうと、すべてが加熱されると同じ色になるのはどれほど奇妙であるか：最初は赤、次に黄色、次に白」と思ったことがありますか？
古典的な物理学は、トースターの熱要素がより熱くて熱くなり、ますます多くのエネルギーをより高い周波数で放出し、最終的にキッチンを通してX線やガンマ光線を解き放ち、おそらくあなたを殺すと予測しています。
ありがたいことに、それは起こりません。しかし、この質問は、古典的な物理学がそうすべきではないと言っても、すべての物質が同じように熱く光るのか、研究者の魅力を捉えました。そして、その説明は量子物理学の中心にあります。
1900年、ドイツの物理学者であるマックスプランクは、エネルギーの個別のパケット、または量子でしか光を放出できると提案する理由を思いつきました。
基本的に、特定の周波数の光の各量子または「パケット」は、互いの上にどれだけのパケットが積み込まれていても、同じ量のエネルギーを提供します。
これは、波としての光の古典的な理論とは異なります。これは、より多くの波を積み重ねると全体的な波のエネルギーが増加することを示唆しています。
プランクの「量子仮説」 – 後にアインシュタインなどによって拡張された – は、1世紀以上にわたって物理学の基本でした。
それは物理学のまったく新しい理解を告げ、私たちの生活に大きな影響を与えた方法で1世紀以上にわたって分野に影響を与えました。
それはQuantaの世界です – あなたはただその中に非常に位置しています
私たちは、量子物理学に触発された、またはそれによって説明されている多くのテクノロジーを使用しています。ここにいくつかの例があります。
蛍光照明 エキサイティングな水銀蒸気によって、目に見える光を放出するプラズマに作用します。私たちはしばらくの間、原子の蒸気を熱くすると、その要素が異なるパターンを放出することを知っています。 Neils Bohrは、20世紀初頭に原子の最初の量子モデルでなぜその理由を説明しました。水銀蒸気は、そのプラズマが人間の目に見えるスペクトル内に光を作成するため、照明に適しています。
あなたの場合 GPS 救助に来たことがありますが、Quantum Physicsに感謝することができます。この技術は、特定の原子の振動を測定する非常に一貫したタイムキーピングデバイス、原子時計によって有効になっています。 2番目は複数のミシシッピ州であり、実際にはセシウム-133原子の正確な9,192,631,770振動です。量子科学のアイデアのために、原子が一度に複数の状態に存在できるという考えのために、それは量子の重ね合わせと呼ばれていることを理解しています。これらの時計は非常に正確で、数億年ごとに1秒しか失う可能性があります。それは一部の人にとっては十分に正確ではありません – UNSWの研究者は、140億を超える秒の1/20を失うことも獲得しない原子時計を提案しました 年。
この時計がなければ、GPSは実際には機能しません。 GPS衛星には原子時計があり、原子時計からの正確なタイミングにより、GPSは信号の移動時間に基づいて距離を計算できます。コンピューターがマイクロ秒オフになっている場合、GPSは数百メートルであなたの場所を間違えます。
#量子が世界をどのように変えたか