Các dao động tử điều hòa lượng tử
Ví dụ cổ điển về một dao động tử điều hòa là một con lắc: giả sử không có lực ma sát, hay lực cản của không khí, làm chậm dần, hay “tắt dần” chuyển động đong đưa của con lắc, thì nó sẽ dao động với tần số và biên độ không đổi. Nhiều hiện tượng vật lí liên quan đến các dao động, và các nhà vật lí thường sử dụng một mô hình toán học dựa trên loại chuyển động lí tưởng hóa này để mô tả chúng.
Dao động tử điều hòa lượng tử là cái tương đương lượng tử với các mô hình cổ điển của con lắc, và nó hữu ích để tìm hiểu nhiều hệ lượng tử đa dạng, ví dụ một phân tử gồm hai nguyên tử dao động quanh những vị trí cố định. Trong một con lắc lượng tử, vật nặng ở đầu dây có thể tồn tại ở bất kì đâu dọc theo hàm sóng, và bởi vì năng lượng của vật nặng bị lượng tử hóa (và năng lượng giúp định đoạt tần số của con lắc), nên điều này có nghĩa là các dao động tử điều hòa lượng tử cũng bị lượng tử hóa. Nói cách khác, hàm sóng chỉ thỏa đáng ở những mức năng lượng lượng tử hóa nhất định.
Thuyết tương đối hẹp
Thuyết tương đối hẹp của Einstein mô tả các hiệu ứng phản trực giác xảy ra khi một vật chuyển động ở những tốc độ “tương đối tính”, gần tốc độ ánh sáng. Einstein chỉ ra rằng tốc độ ánh sáng giữ nguyên không đổi (299.900 km hay 186.000 dặm mỗi giây) đối với mọi nhà quan sát, cho dù họ có đang chuyển động hay không, hay họ chuyển động bao nhanh. Để cho phù hợp sự thật nổi bật này, ông tìm thấy nhiều tính chất vật lí khác biểu hiện hành trạng kì lạ.
Ví dụ, từ góc nhìn của một nhà quan sát bên ngoài, các đồng hồ chạy chậm lại ở những tốc độ tương đối tính, trong khi kích cỡ của một vật chuyển động dường như ngắn lại. Do bởi E = mc2, khối lượng của một vật chuyển động gần tốc độ ánh sáng cũng dường như tăng lên, cho đến khi khối lượng cần thiết để đạt tới tốc độ ánh sáng trở nên bằng vô hạn. Thuyết tương đối làm nảy sinh các vấn đề cho vật lí lượng tử bởi vì các phương trình của nó đòi hỏi những hình thức đặc biệt để mô tả chính xác cái xảy ra trong thế giới lượng tử ở gần tốc độ ánh sáng.
Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>
