Apa Itu Teori Kuantum? (1)

Tindakan adalah besaran fisik, seperti panjang, waktu, kecepatan, energi, suhu, daya, arus listrik, gaya, dll, meskipun kurang dikenal. Dan seperti halnya suhu menunjukkan kualitas dingin atau panas sistem, dan kecepatan kualitas istirahat atau gerakannya, tindakan menunjukkan kualitas kecil (kuantum) atau besar (klasik) sistem. Seperti energi, atau panjang, setiap sistem  memiliki aksi yang mencirikannya.

Tindakan karakteristik ini, A, diperoleh dari perkalian besaran berikut: A = P x L, di mana P mewakili jumlah karakteristik gerakan sistem (produk dari massa dikalikan kecepatannya) dan L karakteristik "panjang". Satuan dari "penggaris" yang kami sebutkan, yang dengannya kami mengukur aksi sistem, adalah konstanta Planck, h. Jika nilai dari aksi karakteristik sistem adalah dalam orde konstanta Planck, kita harus menggunakan Teori Kuantum saat mempelajarinya.

Sebaliknya, jika h sangat kecil dibandingkan dengan aksi tipikal sistem, kita dapat mempelajarinya melalui metode teori klasik. Artinya: Jika A berorde h kita harus mempelajari sistem menurut Teori Kuantum. Jika A jauh lebih besar dari h, kita dapat mempelajarinya melalui Fisika Klasik.

Aspek-aspek yang pada dasarnya baru (non-klasik) yang diturunkan dari Teori Quantum adalah: (a) Sifat radiasi korpuskular (hipotesis Planck). (b) Penampilan partikel seperti gelombang (hipotesis Broglie). Dan (c) Adanya besaran-besaran fisis yang spektrum nilainya terputus-putus. Misalnya tingkat energi atom hidrogen (model atom Bohr). Maka implikasi dari a): karakter sel dari radiasi.

Radiasi secara tradisional dianggap sebagai fenomena gelombang. Tapi hipotesis Planck menganggapnya sebagai aliran partikel, "kuantum". Jadi, sifat apa yang dimiliki radiasi: gelombang atau sel darah? Keduanya. Ini memanifestasikan karakter "ganda" yang nyata. Ini adalah aspek yang tidak dikecualikan dalam formalisme kuantum, dan diintegrasikan ke dalam konsep "kuantum".

Kuantum radiasi dapat memanifestasikan sifat sel dan gelombang, tergantung pada nilai frekuensi radiasi. Untuk nilai frekuensi yang tinggi (di wilayah spektrum gamma) karakter sel darah mendominasi. Sedangkan untuk frekuensi rendah (dalam wilayah spektrum yang menggambarkan gelombang radio) aspek gelombang mendominasi.

Implikasi dari b): karakter gelombang partikel.

Itu diverifikasi dalam percobaan difraksi elektron dan neutron. Apa yang diungkapkan oleh eksperimen ini adalah bahwa sejenis gelombang menyertai pergerakan partikel sebagai penyebab fenomena difraksi. Jadi sekali lagi kita punya contoh dualitas antara sifat sel dan gelombang, dalam hal ini terkait dengan partikel.

Tetapi munculnya fenomena gelombang tidak hanya terjadi pada tingkat mikroskopis, tetapi  memanifestasikan dirinya untuk objek makroskopik, meskipun dalam hal ini gelombang yang terkait memiliki panjang gelombang yang sangat kecil sehingga dalam praktiknya dapat diabaikan dan tidak mungkin dilakukan. percobaan gelombang difraksi yang mengungkapkannya.

Implikasi dari c): adanya besaran fisis yang terputus-putus.

Ini menyoroti karakter Alam yang terputus secara intrinsik, yang dibuktikan, sebagai contoh paling menonjol, dalam spektrum energi atom. Stabilitas materi dijelaskan dari adanya diskontinuitas energik ini.