Русская Википедия:Квант
Шаблон:Значения Квант (от Шаблон:Lang-la — «сколько») — неделимая часть какой-либо величины в физике; общее название определённых порций энергии (квант энергии), момента количества движения (углового момента), его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микро- (квантовых) систем. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина квантуется). В некоторых важных частных случаях эта величина или шаг её изменения могут быть только целыми кратными некоторого фундаментального значения[1] — и последнее называют квантом. Например, энергия монохроматического электромагнитного излучения угловой частоты <math>\omega</math> может принимать значения <math>(N+1/2)\hbar\omega</math>, где <math>\hbar</math> — редуцированная постоянная Планка, а <math>N</math> — целое число. В этом случае <math>\hbar\omega</math> имеет смысл энергии кванта излучения (иными словами, фотона), а <math>N</math> — смысл числа́ этих квантов (фотонов). В смысле, близком к этому, термин квант был впервые введен Максом Планком в его классической работе 1900 года — первой работе по квантовой теории, заложившей её основу. Вокруг идеи квантования с начала 1900-х годов развилась полностью новая физическая концепция, обычно называемая квантовой физикой.
Ныне прилагательное «квантовый» используется в названии ряда областей физики (квантовая механика, квантовая теория поля, квантовая оптика и т. д.). Широко применяется термин квантование, означающий построение квантовой теории некоторой системы или переход от её классического описания к квантовому. Тот же термин употребляется для обозначения ситуации, в которой физическая величина может принимать только дискретные значения — например, говорят, что энергия электрона в атоме «квантуется».
Сам же термин «квант» в настоящее время имеет в физике довольно ограниченное применение. Иногда его употребляют для обозначения частиц или квазичастиц, соответствующих бозонным полям взаимодействия (фотон — квант электромагнитного поля, фонон — квант поля звуковых волн в кристалле, гравитон — гипотетический квант гравитационного поля и т. д.), также о таких частицах говорят как о «квантах возбуждения» или просто «возбуждениях» соответствующих полей.
Кроме того, по традиции «квантом действия» иногда называют постоянную Планка. В современном понимании это название может иметь тот смысл, что постоянная Планка является естественной единицей измерения действия и других физических величин такой же размерности (например, момента импульса).
Некоторые кванты
Кванты некоторых полей имеют специальные названия:
- фотон — квант электромагнитного поля;
- глюон — квант векторного (глюонного) поля в квантовой хромодинамике (обеспечивает сильное взаимодействие);
- гравитон — гипотетический квант гравитационного поля;
- бозон Хиггса — квант поля Хиггса;
- фонон — квант колебательного движения кристалла.
- хронон — гипотетический квант времени
Примечания
Литература
Шаблон:Библиоинформация Шаблон:^v Шаблон:Нет иллюстрации
- ↑ Заметим, что это не всегда так. Например, энергия в атоме водорода квантуется: <math>E_n = -\frac{Z^2m_ee^4}{32{\pi}^2\varepsilon_0^2\hbar^2}\cdot\frac{1}{n^2}</math>, где n — главное квантовое число. Однако в данном случае невозможно выделить «квант», целым кратным которого она бы была.
