Kvant fizikasi: yorug lik kvant xususiyatlari

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. Power engil fotoelektron kinetik energiya ta’sir qilmaydi, balki yorug’lik chastotasi so’nggi chiziqli o’sish sababdir.

Kvant fizikası nədir?

Kvant fizikası (Latınca: Quantum Physics) – kəşf edilənə qədər qəbul edilən ənənəvi Nyuton fizikasının təməli işığın zərrəcik yığını olduğuna söykənirdi. XIX əsr fizikaçılarından Ceyms Klerk Maksvell isə işığın dalğa davranışı göstərdiyini irəli sürdü. Kvant nəzəriyyəsi fizikanın bu ən böyük mübahisəsini uzlaşdırdı.

1905-ci ildə Albert Eynşteyn işığın kvantalara, yəni enerji porsiyalarına sahib olduğu iddiasını ortaya atdı. Bu enerji porsiyalarına foton adı verilirdi. Zərrəcik olaraq adlandırılsalar da fotonlar 1860-cı illərdə Ceyms Maksvellin iddia etdiyi kimi dalğa hərəkətinə bərabər şəkildə müşahidə edilə bilirdi. Bu səbəbdən işıq, dalğa və zərrəcik arasında keçid kimi idi. Ancaq bu vəziyyət, Nyuton fizikası baxımından olduqca böyük ziddiyyət kəsb edirdi.

Eynşteyndən sonra alman əsilli fizik Maks Plank, işıq üzərində çalışmalar apararaq işığın həm dalğa, həm də zərrəcik halında olduğunu söylədi və bütün elm dünyasını təəcübləndirdi. Kvant nəzəriyyəsi adı altında ortaya atdığı bu nəzəriyyəyə görə enerji düz və davamlı deyil, kəsik, qopuq və nöqtəvari porsiyalar halında yayılırdı. Bu düşüncə Plank sabiti olaraq riyaziyyata köçürüldü. Kvant hadisəsində işıq həm maddə, həm də dalğa xüsusiyyəti göstərirdi. Foton deyilən maddəyə kosmosda dalğa yoldaşlıq edirdi. Yəni işıq kosmosda dalğa kimi, qarşısına maneə çıxdıqda isə aktiv zərrəcik kimi davranırdı. Başqa sözlə işıq, qarşısına maneə çıxana qədər enerji şəklinə bürünür, maneə ilə qarşılaşdığında isə sanki maddi varlığı varmış kimi qum dənələrinə oxşar şəkildə zərrəciklər formasını alırdı. Bu nəzəriyyə Planck’dan sonra Albert Eynşteyn, Nils Bor, Louis De Broglie, Ervin Şrödinger, Verner Heyzenberq, Paul Adrian Maurica Dirac və Wolfgang Pauli kimi elm adamları tərəfindən inkişaf etdirildi. Hər birinə bu böyük kəşfdən ötrü Nobel mükafatı verilib.

Elm adamları, artıq maddənin cansız, kor və anlaşılmaz zərrəciklər olduğuna inanmırdılar. Başqa sözlə desək kvant fizikası materialist məna daşımırdı. Çünki maddənin özündə maddi olmayan bir şeylər vardı. Einstein, Phillip Lenard və Compton işığın dənəcik quruluşunu araşdırarkən, Luis De Broglie də dalğaların quruluşunu araşdırmağa başladı. Broglie’nin kəşfi isə fövqəladə idi. Apardığı çalışmalar nəticəsində atom altı zərrəciklərin də dalğa xüsusiyyətləri göstərdiklərini müşahidə etmişdi. Elektron, proton kimi zərrəciklər də özlərini dalğa kimi aparırdılar. Yəni materializmin mütləq maddə olaraq təyin etdiyi atomun içində materialistlərin inancının əksinə maddə deyil, əslində var olmayan enerji dalğaları vardı. Atomun içindəki bu kiçik zərrələr eynilə işıq kimi istədikləri zaman dalğa kimi davranır, istədikləri zaman da zərrəcik xüsusiyyəti göstərirdilər. Yəni materialist şərhə görə atomun içində «mütləq şəkildə var olan maddə», materialistlərin proqnozlarının əksinə bəzən görünən olur, bəzən də yox olurdu. Bu mühüm kəşf gerçək dünya zənn etdiyimiz görüntülərin kölgə varlıq olduğunu, maddənin fizikadan tamamilə uzaqlaşdığını və metafizikaya yönəldiyini göstərirdi.

Fizik Richard Feynman, atom altı zərrəciklər və işıqla bağlı bu maraqlı gerçəyi bu sözlərlə açıqlayır: «Elektronların və işığın necə davrandıqlarını artıq bilirik. Necə davranırlar? Zərrəciklər kimi davrandıqlarını söyləsəm səhv təəssürata gətirib çıxarmış olaram. Dalğa kimi davranırlar desəm, yenə eyni şey. Onlar özlərinə xas, bənzəri olmayan şəkildə hərəkət edirlər. Texniki olaraq buna „kvant mexaniki davranış forması“ deyə bilərik. Bu, daha əvvəl gördüyünüz heç bir şeyə bənzəməyən davranış formasıdır…

Ən azından belə bir sadələşdirmə edə bilərik: elektronlar müəyyən mənada eynilə fotonlar kimi davranırlar; ikisi də eyni şəkildə „əcaibdir“. Necə davrandıqlarını qəbul etmək təxəyyül tələb edir; çünki qəbul edəcəyiniz şey bildiyiniz hər şeydən fərqlidir… Bunun niyə belə olduğunu heç kim bilmir. „Bütün bunları yekunlaşdırsaq, kvant mexanikaçılarının söylədikləri obyektiv (həqiqi) dünyanın bir illuziya olduğu idi. Max Planck Institude of Physics (Max Planck Fizika İnstitutu) idarəçisi prof. Hans-Peter Dürr bu gerçəyi belə təqdim edir: “Maddə hər nədirsə, maddədən hazırlanmamışdır» 1920-lərdə ən məşhur fiziklər Paul Diracdan Niles Bora, Albert Einsteindən Werner Heisenbergə qədər hamı kvant təcrübələrinin nəticələrini açıqlamaq üçün çalışırdı.

Nəticədə, 1927-də Brüsseldəki beşinci Solvay Fizika Konqresində bir qrup fizik – Bohr, Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg və Wolfgang Pauli- Kvant Mexanikasının Kopenhagen Şərhi olaraq adlandırılan yekun nəticəyə gəldilər. Bu ad, qrupun liderliyindəki Borun çalışdığı yerin adı idi. Bor, kvant nəzəriyyəsinin nəzərdə tutduğu fiziki həqiqətin, bir sistemə dair bizim sahib olduğumuz məlumat olduğunu və bu məlumata söykənərək ortaya atdığımız təxminlər olduğunu söylədi. Ona görə bizim beynimizdəki bu «təxminlər», «zahirdəki» (outside) gerçək ilə əlaqəsiz idi. Yəni «içimizdəki dünya», Aristoteldən bu tərəfə fizikaçıların maraqlandığı başlıca mövzu olan «zahirdəki gerçək» dünya ilə əlaqədar deyildi. Fizikaçılar, bu görüş ilə bağlı köhnə düşüncələrini bir kənara atmışlar və kvant anlayışının fiziki sistem üzərində yalnız «bizim məlumatımızı» təmsil etdiyi barədə həmfikir olmuşdular. Başqa sözlə desək, bizim qəbul etdiyimiz maddi dünya, yalnız bizim beynimizdəki məlumatlar ilə var olurdu. Yəni zahirdəki maddənin əsli ilə heç bir zaman əlaqədə ola bilmirdik.

Jeffrey M. Schwartz, Kopenhagen şərhinə görə ortaya çıxan nəticəni bu şəkildə izah edirdi: Fizikaçı John Archibald Wheelerin söylədiyinə görə: «Heç bir hadisə, müşahidə edilmədən hadisə deyil. » Xülasə etsək, kvant mexanikasının bütün ənənəvi şərhi «qavrayanın» varlığına bağlı idi.

Amit Goswami, bu gerçəyi belə təqdim etmişdi: Bunu soruşduğumuzu fərz edək: Yuxarıya baxmadığımızda da Ay hələ yerindədirmi? Ay, nəticədə kvant obyekti olduğu üçün (tamamilə kvant obyektlərindən meydana gəldiyi üçün), fizikaçı David Mermin’in də ifadə etdiyi kimi buna xeyr deməliyik. Bəlkə də ən əhəmiyyətli və uşaqlığımızda mənimsədiyimiz ən hiyləgər zənn, zahirdə (outside) var olan obyektlərin maddi dünyasının, müşahidə edənlərin meydana gətirdiyi obyektlərdən müstəqil olduğudur. Bu zənnin lehində dolaylı dəlillər var. Məsələn, biz Aya baxdığımızda onun klassik olaraq hesablanmış orbitində olduğu (bizim gözlədiyimiz) yerdə tapırıq. Təbii olaraq, biz ona baxmasaq belə zaman-məkan anlayışı içində Ayın mütləq orada olduğunu zehinimizdə hazırlayarıq. Kvant fizikası isə buna xeyr deyir. Biz Aya baxmadığımızda hər nə qədər çox kiçik miqdarlarda da olsa Ayın mümkün dalğaları yayılır. Biz ona baxdığımızda, dalğa dərhal sönür və dalğa artıq zaman məkan anlayışı içində olmaz. İdealist bir metafizik fərziyyəni ifadə etmək daha aydın olacaq: Əgər ona (yəni Aya) baxan şüurlu bir adam yoxdursa, zaman məkan anlayışı içində heç bir obyekt yoxdur.

Bu əlbəttə bizim qavrayış (perception) dünyamız üçün etibarlıdır. Əlbəttə, xarici dünyada Ayın varlığı aşkardır. Amma biz baxdığımızda, ancaq Ayın öz qavrayış dünyamızdakı varlığı ilə qarşılaşırıq. Kaliforniya Universitetindən nevrologiya və psixiatriya professoru Jeffrey M. Schwartz isə müxtəlif fizikaçıların mövzuyla əlaqədar şərhlərini bu şəkildə qeyd edir: Jacob Bronowski’nin «The Ascent of Man» kitabında ifadə etdiyi kimi: «Fizika elmlərinin bir məqsədi, maddi dünyanın tam bir görüntüsünü vermək idi. 20-ci əsrdə fizikadakı ən böyük müvəffəqiyyətlərdən biri isə bu məqsədin əlçatmaz olduğunu sübut etmək oldu.» Heisenberg’ə görə isə obyektiv həqiqət «buxar olub ucmuşdur». 1958-ci ildə bunları etiraf etmişdir: «Kvant nəzəriyyəsində riyazi olaraq düstura saldığımız təbiətin qanunları artıq birbaşa zərrəciklərlə əlaqədar deyil, zərrəciklər haqqındakı məlumatımızla əlaqədardır.» Bohr isə, «Fizikanın vəzifəsinin ‘təbiətin necə olduğunu tapa bilmək’ olduğunu düşünmək səhvdir. Fizika, təbiət haqqında bizim nə söyləyəcəyimizlə bağlıdır.» demişdir. Bir çox ölkədə nümayiş etdirilən «What the Bleep Do We Know» (Nə Bilirik ki?) sənədli filmindəki fizikaçılardan Fred Alan Wolf isə bu gerçəyi belə ifadə edir: Obyektləri meydana gətirənlər, daha çox obyektlər deyil. Obyektləri meydana gətirənlər fikirlər, anlayışlar və məlumatdır.

80 il davam edən insan zəkasının reallaşdıra biləcəyi ən maraqlı və həssas təcrübələrdən sonra qəti və elmi cəhətdən isbat edilmiş olan kvant fizikasının əleyhinə heç bir görüş yoxdur. Aparılmış təcrübələrdən alınan nəticələrin əleyhinə təklif edilən görüş də yoxdur. Kvant nəzəriyyəsi, yüzlərlə fərqli istiqamətdən mümkün olan hər cür təcrübəyə salınmış və elm adamlarının inkişaf etdirdiyi hər cür testi keçmişdir. Bir çox elm adamına Nobel mükafatı qazandırmışdır və hələ qazandırmaqdadır. Şərtsiz, tək gerçək şəklində qəbul edilmiş Newton fizikasının gətirdiyi ən fundamental anlayışı- mütləq maddə anlayışını ortadan qaldırmışdır. Köhnə fizikanın müdafiəçiləri, maddənin tək və gerçək varlıq olduğuna inanan materialistlər, kvant fizikasının gətirdiyi «maddəsizlik» gerçəyi qarşısında həqiqi tərəddüdlər yaşamışlar. Artıq bütün fizika qanunlarını metafizika içində axtarmaq məcburiyyətindədirlər. Bu böyük şok, 20-ci əsrin əvvəllərində, materialistlərə, bu an bu sətirlərlə ifadə edilə bilməyəcək qədər böyük çaxnaşma yaşatmışdır.

Kvant mexanikasının bizlərə göstərmiş olduğu nəticə belədir: Maddə, materialistlərin iddia etdikləri kimi mütləq və sonsuz deyil. Maddə əzəli və ya əbədi olmadığı kimi ətrafımızda gördüyümüz varlıqlar da yalnız bir atom yığını deyillər. Kvant fizikasına görə maddə, materialistlərin heç hesaba qatmadığı ölçülər içində xüsusiyyət dəyişdirmiş və maddənin təməlinin yalnız bir enerji şəkli olduğu elmi cəhətdən sübut edilmişdir. Materializm, kvant fizikasının göstərdiyi gerçəklər ilə elmi mənada qəti olaraq çökmüşdür. Paul Davies və John Gribbin, yeni fizikanın materializmi tamamilə ortadan qaldırdığı gerçəyini bu şəkildə ifadə edirlər: Materializmə həyat verən elm olan fizikanın eyni zamanda materializmin ölümü üçün bir siqnal olduğunu söyləmək doğrudur. 20-ci əsr boyunca yeni fizika, ardıcıl inkişaf ilə materialist doktrinanın təməllərini ortadan qaldırdı. İlk əvvəl, Newton’un məkan və zaman barəsindəki təxminlərini ortadan qaldıran nisbilik nəzəriyyəsi gəldi… və daha sonra kvant nəzəriyyəsi ortaya çıxdı və bizim maddə görüntümüzü tamamilə dəyişdirdi.

Kvant fizikasi: yorug’lik kvant xususiyatlari

Agar hech dalil ko’p yorug’lik hodisalari bilan tashkil nima haqida o’ylab ko’rganmisiz? Misol uchun, fotoelektrik effekt, issiqlik to’lqinlari, fotokimyoviy jarayonlar va shunga o’xshash olish – yorug’lik barcha kvant xususiyatlarini. Ular kashf qilinmagan edi, olimlar ishlari aslida, o’lik nuqtadan ko’chib, shuningdek ilmiy va texnik taraqqiyot bo’lmas edilar. ajralmas fizika Shu filiali bilan bog’liq kvant optika, ularning bo’limiga o’qishga.

yorug’lik kvant xususiyatlari: a ta’rifi

Yaqin-yaqingacha, bu ochiq-oydin va har tomonlama talqin optik hodisaga berishi mumkin emas edi. Ular muvaffaqiyatli formula lekin fizika butun muammoni nafaqat qurish shu asosda, ilm-fan va kundalik hayotda ishlatiladi. yakuniy aniqlash faqat salafi faoliyatini sarhisob zamonaviy olimlar olinishi shakllantirish. Shunday qilib, yorug’lik kvant to’lqin xususiyatlari va – uning nur tarqatgichlarni xususiyatlari bir imkoniyat, qilayotgan atomlar elektronlar bor. Kvant (yoki foton) tufayli bir elektron shunday elektr-magnit o’qlaridan chiqarish, energiya darajasini pasaytirish uchun harakat ekanligiga hosil bo’ladi.

birinchi optik kuzatuvlar

XIX столетии. yorug’lik kvant xususiyatlari borligi haqida taxmin XIX asrda paydo bo’lgan. Olimlar topilgan va tirishqoqlik burilish, aralashish va qutblashish kabi hodisalarni qilgan. Ularning yordami bilan, yorug’lik elektromagnit to’lqin nazariyasi olingan edi. U tananing tebranishlar paytida elektronlar harakati jadallashtirish asoslangan edi. Natijada, nur to’lqinlari tomonidan ta’qib isitadi orqasidan paydo bo’ldi. Bu mavzuda birinchi muallifning taxmin ingliz D. Rayleigh tashkil etdi. U nurlanish teng va doimiy to’lqinlar bir tizim sifatida qaraladi va tor doirasida bo’ladi. ularning ishlab chiqarish to’lqin uzunligi kamayishi doimiy ko’paytirish kerak bilan xulosalar ko’ra, bundan tashqari, ultrabinafsha va rentgen ega bo’lishi kerak. Amalda, barcha bu tasdiqladi va u boshqa teorisyeni oldi olinmagan.

Plank ning formula

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. bir nemis tug’ilgan fizik – – XX asr Maks Plank boshida qiziqarli gipotezani oldinga qo’ygan. Uning so’zlariga ko’ra, emissiya va yorug’lik yutish ilgari o’ylagan kabi, doimiy sodir bo’lmaydi va bo’limlari – Quanta, yoki ular fotonlar deyiladi sifatida. h , и он был равен 6,63·10 -34 Дж·с. xat h tomonidan vakili mutanosibligini omil, va u 6.63 × 10 -34 J · s ga teng edi – Plank ning doimiy joriy etildi. v – частота света. v – – yorug’lik chastotasi har bir foton energiyasi hisoblash uchun, yana bir qiymatini zarur. Plank ning doimiy chastotasi bilan ko’paytiriladi, va natijada bitta foton energiyasi olingan. Nemis olimi aniq va to’g’ri oddiy formula, ilgari H. Xertz tomonidan topilgan edi yorug’lik kvant xususiyatlari, ta’minlanishi va fotoelektrik ta’sir qilib tayinlangan beri.

Fotoelektrik ta’siri kashfiyot

Biz aytishdi, olim ayni paytda Gerts yengil nezamechaemye avvalroq kvant xususiyatlari e’tibor qaratdi kim birinchi bo’ldi. Agar olim bir rux plastinka va elektrometr tayoq yoritilgan qo’shildi qachon fotoelektrik effekt 1887 yilda kashf qilindi. plitalar ijobiy mas’ul kelsa holda, elektrometr ozaymaydi. salbiy zaryad chiqadigan bo’lsa, qurilma bilanoq plitalar ultrabinafsha nurini pasayganda, evakuatsiya qilish boshlanadi. elektronlar – bu davomida qo’lida-tajriba nurga duch bo’lgan plitalar, keyinchalik tegishli nomini olgan salbiy elektr ayblovlar, xohlagan uslubda, deb isbotlangan.

Amaliy tajriba Stoletova

elektronlar bilan amaliy tajribalar rus tadqiqotchisi Aleksandr Stoletov o’tkazdi. Uning tajribalar uchun u vakuum shisha lampochkani va ikki elektrod ishlatilgan. Bir elektrod elektr uzatish uchun ishlatilgan va ikkinchi yoritilgan edi, va u batareya salbiy qutb keltirildi. Ushbu operatsiya davomida joriy kuchini oshirish uchun boshlaydi, lekin bir muncha vaqt o’tgach, u doimiy va yorug’lik nurlanishi to’g’ri proportsional bir aylandi. Natijada, u kinetik elektronlar energiyasi, shuningdek kuchlanish kechiktirib sifatida yorug’lik kuchi bog’liq emas, deb topildi. Lekin yorug’lik chastotasi ortishi bu ko’rsatkichni o’sishi sabab bo’ladi.

yorug’lik Yangi kvant xususiyatlari: fotoelektrik effekt va uning qonunlari

Xertz nazariyasi va amaliyoti Stoletov rivojlantirish chog’ida chiqdi, deb, fotonlar faoliyat bor, uch asosiy qonunlar, yopiq edi:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. tananing yuzasida tushadi 1. Power yengil to’ymoqlik oqim kuchiga to’g’ri proportsional bo’ladi.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. Power engil fotoelektron kinetik energiya ta’sir qilmaydi, balki yorug’lik chastotasi so’nggi chiziqli o’sish sababdir.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. Bir xil bor “fotoelektrik ta’siri qizil chetiga”. pastki chiziq chastota berilgan material uchun minimal chastota ko’rsatkich nuri kamroq bo’lsa, fotoelektrik effekt kuzatiladi, deb.

ikki nazariya to’qnashuvi qiyinchiliklar

formula Maks Plank olingan keyin, fan bir ikkilanishga yuz. bir oz keyinroq ochiq edi Ilgari olingan to’lqin, va yorug’lik kvant xususiyatlari, fizika umumiy qabul qilingan qonunlar doirasida mavjud emas edi. elektromagnit muvofiq, nur ustiga tushadi eski nazariya, tananing barcha elektronlar, shu chastotada majbur salınımı kirib kerak. Bu juda imkonsiz cheksiz kinetik energiya ishlab edi. Fotoelektrik ta’siri, amalda, kichik kechikish mavjud emas Bundan tashqari, elektron energiyasi qoladi qolgan kerakli miqdorda to’planishi uchun, daqiqa o’nlab imkoniyatiga ega bo’lish uchun zarur. Yanada tartibsizlik photoelectrons energiya nur kuchi bog’liq emas, deb aslida ham o’rnidan turdi. Bundan tashqari, Fotoelektrik ta’siri qizil chetini yo’q, va ochildi yorug’lik elektron kinetik energiyasi chastotasi mutanosib mo’ljallangan edi. Eski nazariyasi jismoniy hodisalar ko’z aniq ko’rinib tushuntirib bera olishmadi, va yangi hali to’liq amalga ishlagan yo’q.

Ratsionalizm Alberta Eynshteyna

Faqat 1905 yilda, katta fizik Albert Eynshteyn amalda ko’rsatdi va u nima, nazariyasi ifoda – yorug’lik haqiqiy tabiati. Va fotonlari uchun tabiiy teng qismlarga bir-biriga gipotezasi ikki qarama-qarshi tomonidan ochiq kvant to’lqin xususiyatlari. rasm kosmosda fotonlarning aniq joylashuvi, ya’ni noaniqlik faqat tamoyilini etishmadi bajarish uchun. Har bir foton – so’riladi yoki bir butun bo’lib oqqan mumkin zarracha. Electron ichki foton zarralar tomonidan so’riladi energiya qiymati bo’yicha zaryadini ziyoda “yutib”. kinetik energiyaga aylanadigan chiqish energetika, bir “ikki dozasini” saqlab Bundan tashqari, ichki photocathode elektron, uning yuzasiga harakat. Bu oddiy tarzda, va fotoelektrik effekt qaysi hech gecikmiş reaksiya amalga oshiriladi. elektronlar yakunlovchi ham ko’proq energiya bilan radiatsion, tananing yuzasida tushadi kvant o’zi ishlab chiqaradi. ishlab chiqarilgan fotonlarning katta soni – mos ravishda yanada kuchli radiatsiya, va engil to’lqin tebranish o’sadi.

Fotoelektrik ta’siri tamoyiliga asoslangan oddiy qurilmalar,

XX asr boshida Germaniya olimlari tomonidan amalga kashfiyotlardan so’ng, dastur har xil qurilmalar ishlab chiqarish uchun yorug’lik kvant xususiyatlari ichiga oladi. quyosh xujayralari deb ataladi kimning operatsiya fotoelektrik effekt deb kashfiyotlar, eng oddiy vakili – vakuum. uning kamchiliklari zaif joriy o’tkazuvchanlik, uzoq to’lqin nurlanish past sezuvchanlik, deb atash mumkin orasida AC davrlarini foydalanish mumkin emas, shuning uchun bo’ladi. vakuum qurilma keng fotometresi ishlatiladi, ular yorqinligi va nur sifati kuchini o’lchash. U, shuningdek, fototelefonah va audio ijro etish paytida muhim ahamiyat kasb etadi.

o’tkazuvchanlik vazifalari bilan fotoelektrik hujayralari

Bu yorug’lik kvant xususiyatlari asoslangan qurilmalar, juda boshqacha turi edi. Ularning maqsadi – tashuvchisi zichligi o’zgartirish. Bu hodisa ba’zan ichki fotoelektrik effekt deb ataladi va u operatsiya FOTOKONDÜKTÖRLERİN asosidir. Bu yarim o’tkazuvchilar kundalik hayotimizda juda muhim rol o’ynamoqda. Birinchi marta ular retro avtomobil foydalanish boshladi. Bas, ular elektronika va batareya ishlashini ta’minlash. XX asr o’rtalarida kosmik qurish uchun bunday quyosh hujayralarni amal qila boshladi. Hozirgacha, ichki Fotoelektrik ta’siri metroda, ko’chma hisoblagichlar va quyosh panellari bilan Turnike faoliyat ko’rsatmoqda.

fotokimyoviy reaksiyalar

Light, tabiati yigirmanchi asrda faqat qisman mavjud fan edi, aslida, u kimyoviy va biologik jarayonlar ta’sir qiladi. oqimi ta’sirida kvant molekulyar ayrışma jarayonini va atomlar bilan birlashishi boshlanadi. ilm-fan, bu Fotokimya sifatida tanilgan, va uning namoyon biri tabiatda fotosintez bo’ladi. Bu o’simlik yashil bo’lib qaerga tashqari probel ichiga hujayralari tomonidan ishlab chiqarilgan ayrim moddalarning emissiya yorug’lik to’lqinlari jarayonlar bilan bog’liq.

yorug’lik va inson vahiyda kvant xususiyatlarini ta’sir qiladi. to’r pardasiga olish, bir foton oqsil molekulalarining yoyilishining jarayon ishga. Bu ma’lumotlar miyadagi neyronlar bilan tashiladi va davolash so’ng, biz barcha nur ko’rish mumkin. Nightfall oqsil molekulasi tiklanadi va ko’rish, yangi sharoitga moslashib bormoqda.

natijalar

Biz asosan yorug’lik kvant xususiyatlari fotoelektrik effekt deb nomlangan hodisaga ko’rsatilgan bo’lib, bu maqolada, davomida bilib. Har bir foton zaryadini va massasini ega, va elektronlar bilan duch qachon u tushib. Kvant va elektron biri bo’lib, hamda ularning birgalikda energiya fotoelektrik ta’siri amalga oshirish uchun zarur bo’lgan qat’iy gapirish, kinetik energiya, aylanadi. Shunday qilib, ishlab chiqarilgan to’lqin tebranish foton energiyasi oshirish, balki faqat muayyan o’lchov mumkin.

Fotoelektrik ta’siri bugungi kunda uskunalarni eng turdagi ajralmas qismi hisoblanadi. uning asosida qurilish kosmik kemalar va yo’ldoshlar, quyosh hujayralari yordamchi energiya manbai sifatida ishlatiladi rivojlantirish. Bundan tashqari, yorug’lik to’lqinlari Yerdagi kimyoviy va biologik jarayonlar katta ta’sir ko’rsatadi. o’simliklar yashil oddiy quyosh nuri ketadi, Yer atmosferasi ko’k to’liq uyg’unligini bo’yalgan bo’ladi va u kabi, biz dunyoni qarang.

Kvant Fizikası və Kvant Kompüterlər

Kvant fizikası günümüzdə bir çoxunu maraqlandıran mövzulardan biridir. Ona görə istədim ki, bilməyənlər, araşdırmaq istəyənlər üçün maraqlı bir yazı yazım.

Kvant nəzəriyyəsi fizikanın ən böyük ziddiyyətlərindəndir. Bu ziddiyyət 1905-ci ildə Albert Einstein-in işığın kvantalara, yəni enerji porsiyalarına sahib olduğu iddiasını ortaya atdığında yarandı. Bunlara foton adını verdilər. Amma fotonlarda bir qəribəlik müşahidə olunurdu. Onlar nə dalğa idi, nə də zərrəcik. Hər ikisindən xüsusiyyətlər var idi. Belə deyək, dalğa ilə zərrəciyin arasında bir şey idilər. Daha sonra Maks Plank fotonun həm zərrə, həm də dalğa olduğunu söylədi. Bu fikir də enerji haqqında həmin dövr üçün olan məlumatları alt-üst etdi.

Artıq maddənin cansız olduğuna inanılmırdı. Daha sonra yenə də mötəşəm bir kəşfə imza atıldı — atom altı zərrəciklərin(kvarkların) dalğa xüsusiyyəti göstərdikləri məlum oldu.
Sonra alimlər bir yerə toplanaraq bütün bunları bir şərh altında birləşdirdilər.
Asan dildə desək, məsələn, siz hər hansı bir obyektə baxırsınız, götürək stəkanı. Ona baxdığınızda o özünü zərrəcik kimi aparır. Siz yəni canlı birinin baxışı olmadıqda isə o öz dalğa xüsusiyyətini ortaya qoyur. Bunu təsəvvür etmək çətindir. Çünki, bizə uşaqlıqdan bir şey varsa deməli onun var olduğu təlqin edilib. Yəni biz ona baxmadıqda onun orda olmamaq ehtimalını düşünməkdə çətinlik çəkirik.

Amit Goswami-nin bunlar haqqında belə demişdi: “Bunu soruşduğumuzu fərz edək: Yuxarıya baxmadığımızda da Ay hələ yerindədirmi? Ay, nəticədə kvant obyekti olduğu üçün (tamamilə kvant obyektlərindən meydana gəldiyi üçün), fizikaçı David Mermin’in də ifadə etdiyi kimi buna xeyr deməliyik. Bəlkə də ən əhəmiyyətli və uşaqlığımızda mənimsədiyimiz ən hiyləgər zənn, zahirdə (outside) var olan obyektlərin maddi dünyasının, müşahidə edənlərin meydana gətirdiyi obyektlərdən müstəqil olduğudur. Bu zənnin lehində dolaylı dəlillər var. Məsələn, biz Aya baxdığımızda onun klassik olaraq hesablanmış orbitində olduğu (bizim gözlədiyimiz) yerdə tapırıq. Təbii olaraq, biz ona baxmasaq belə zaman-məkan anlayışı içində Ayın mütləq orada olduğunu zehinimizdə hazırlayarıq. Kvant fizikası isə buna xeyr deyir. Biz Aya baxmadığımızda hər nə qədər çox kiçik miqdarlarda da olsa Ayın mümkün dalğaları yayılır. Biz ona baxdığımızda, dalğa dərhal sönür və dalğa artıq zaman məkan anlayışı içində olmaz. İdealist bir metafizik fərziyyəni ifadə etmək daha aydın olacaq: Əgər ona (yəni Aya) baxan şüurlu bir adam yoxdursa, zaman məkan anlayışı içində heç bir obyekt yoxdur.”

Bu izah ən asan, başa düşülən dildə yazılanlardan biridir.

Bu kəşf, yəni Kvant fizikası ənənəvi Nyuton fizikasından mütləq maddə anlayışını aradan qaldırmışdır. Son zamanlarda çox toxunduğum mövzulardan birinə qısa bir xatırlatma etmək istəyirəm. Nyutonun zamanında ən yaxşı və məntiqli izah onunku idi. Daha sonra Albert Einstein gəldi və ondan daha məntiqli bir izah gətirdi ətrafda olan hadisələrə. Təxmin edin sonrakı kimdir. Stiven Hokinq. O isə adətkar olduğumuz bəzi anlayışların səhv olduğunu sübut etdi. Düşünürəm, artıq bir neçə yazımda haqqında yazmağımla onu haqqsız yerə tənqid edənləri başa sala bilmişəm.

Başa düşmədiyiniz yerlər var? Narahat olmayın. Məşhur fizik Richard Feynman da sizinlə eyni fikirdədir: “Mən inamla deyə bilərəm; heç kim kvant mexanikasını anlamayıb.”

Biraz da izahla haradasa başadüşülən etməyə çalışacam məsələni. İlk olaraq ən başdan başlayaq.

Enerji səviyyələri.
Hər hansı bir atomdakı elektron həmin atomda olan enerji səviyyələrindən birində yer alır. Amma kvant fizikası ilə işlər biraz dəyişir hər hansı bir elektrona biraz enerji verin anidən öz səviyyəsini dəyişəcək. Buna kvant sıçraması deyirlər.

Kvant və klassik mexanizm arasında olan fərq nədir?
Mikroskopik dünyada adətkar olduğumuz klassik mexanizm işləmir. Orada kvant mexanizmi hakimdir.
Misal çəkərək daha yaxşı qavramanıza kömək etmək istəyirəm. Məsələn futbol topunu asfalt üzərində başqa birinə ötürürsünüz. Bu zaman top normal şəkildə diyirlənib gedir. Amma onun daxilində olan hər bir atom kvant qaydalarına tabedir. Hər hansısa bir atom kefi necə istəyirsə itə, yox ola bilər. Top ilə onun daxilində olan atom arasında olan böyüklük fərqini düşünün. Bu fərq arasında da bir bağlılıq var. Onların kəsişmə nöqtəsi — buna qarşılıqlıq qanunu deyilir.
Heisenberg bilinməzlik qanunu

O yox digəri. Alim olan.

Hə bu ayrı məsələ.

Kvant fizikasında bəzi şeylər hələ də məlum deyil. Məsələn bir atomun olduğu və getdiyi yeri eyni anda bilə bilməzsiniz. Bayaq demişdim siz ona baxdıqda özünü fərqli aparır deyə. Baxın əsas məsələ də budur. Elə bir şey etmək lazımdır ki, baxmaq, gözləmləmək işin içərisində olsun. Amma təəssüf ki, bu hələki mümkünsüzdür. Çünki ona ən nazik vasitə ilə belə təsir etdikdə istiqamətini dəyişir. Onun harada olduğunu bilərsiniz amma haraya getdiyini yox. Bunun səbəbi sadəcə olaraq onun özünü belə aparması deyil. Bu təbiətə xas bir şeydir. Elektron bir hissəcik deyil, amma onun ləkəsi bütün fəzaya yayılır.

Superpozisiya.
Eyni anda müxtəlif ehtimalların baş verməsi mümkündür. Bunu açıqlamaq üçün Schrödinger-in pişiyi adlandırılan bir nümunədən istifadə olunur.
Bir qutunun içərisində bir butulka, siyanur(“CN-” bir karbonun üç azot atomu ilə birləşməsi(zəhərli qaz)), onun üzərində ipdən asılmış bir çəkic və bir pişik düşünün. Hər hansı bir təsadüfi halda çəkicin ipi qırılacaq(məsələn uran atomunun şüalandıqda). Atomun şüalanması kvant qaydalarına tabedir. Buna görə iki seçim ola bilər: şüalanmış və şüalanmamış.

Kvant qaydasına görə onları ölçənə qədər bu iki seçim də eyni dərəcədə keçərlidir. Axı demişdik hər ikisi eyni anda ola bilər. Elə olur da. Yəni qutunun içinə baxana qədər ip qırılıb içi siyanurla dolu olan butulkanı qırıb pişiyi öldürədə bilər, bütün bunlar baş verməyib pişiyi sağ salamat saxlaya da bilər. Qutunu açana qədər o həm ölü, həm də diri olacaq.

Cüt yarıq təcrübəsi.
Yuxarıda sadalananların bir çoxunun müşahidə edildiyi bir təcrübədir. Baxsanız daha məsləhətdir.

Kvant haqqında öyrəndik lap yaxşı. Bəs onların tətbiq sahəsi nədir?
Müasir dövrümüzdə artıq istifadədə kvant kompüterlər var. Bu kompüterlər kvant fizikasına əsasən hesablama aparan bir sistemlə işləyir.
Normal kompüterlərdə yaddaş bitlərdən ibarətdir. Bu kompüterlər 1 və ya 0 dəyərini alırlar. Kvant kompüterlərdə isə qubit var. Bunlar 1, 0 və ya ikisinin arası ola bilərlər.
Bəs kvant kompüterlərdən necə istifadə etmək mümkündür? IBM-in açdığı servisdə siz kvant haqqında bəzi informasiyaları aldıqdan sonra imtahan verirsiniz və daha sonra istifadə hüququnu əldə etmək mümkündür. Bu anda siz “quantum composer” yəni “kvant bəstəkarı” olursunuz. Çünki, alqoritmləri bir not kağızına bənzər yerə düzürsünüz.
Siz bunları edərkən bütün proseslər bir kvant kompüterdə gedir. O bir soyuducuya bənzər bir şeyin içərisində saxlanılır. Belə ki, onun içi xarici kosmosdan daha soyuqdur.
Bu kompüterlər daha sürətlidir, ya da daha yavaşdır kimi bir fikir səsləndirmək olmaz. Səbəbi yəqin ki, özünüz də anlamısınız. Kvant qanunlarına görə heç nə mütləq ola bilməz axı.

Bu mövzu haqqında videolarına böyük həvəs, maraq, coşğu ilə baxdığım, araşdırmada mükəmməl bacarığı olan Barış Özcanın videosuna da baxa bilərsiniz

Əgər bu kompüterlərdən istifadə etmək istəsəniz aşağıdakı linkə daxil ola bilərsiniz.

Ümid edirəm ki, bir çoxlarının suallarına aydınlıq gətirmiş olaram. Hər hansı bir fikir bölüşmək istəsəniz şərh hissəsinə yazmaqdan çəkinməyin. Elm və texnologiya kateqoriyasından bugünlük bu qədər. Növbəti yazılarda görüşənədək.