Recap of Modern Physics

Physics of Small Things

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Depuis la série de post sur des particules et des interactions est devenu un peu plus longtemps que je voulais, Je pensais le briser. Commençons par un résumé de la physique moderne que vous aurez besoin de comprendre la structure de la matière.

Nous avons besoin Mécanique quantique de comprendre la structure subatomique parce que les tailles que nous traitons sont plus petites que ce que nous pouvons décrire en utilisant la physique classique. Nous avons affaire à une réalité au-delà de ce que nous pouvons voir ou imaginer. Nous avons également besoin d'utiliser la relativité restreinte en raison des vitesses impliquées sont comparables à celle de la lumière. Nous sommes encore une fois affaire à une structure spatio-temporelle au-delà de notre portée perceptive directe, bien que nous ne pensons pas habituellement de cette façon. Je fais.

Nous pouvons regarder d'une manière légèrement différente. Lorsque nous avons discuté de la unité la plus petite, nous avons vu que, dans la biologie, nous avons la cellule. en chimie, nous avons molécules, et en (classique) physique, nous avons l'atome. Une fois que nous rompons la plus petite unité, nous ne pouvons pas attendre à la continuité dans son comportement, ou caractéristiques. Casser une cellule vivante et ce que nous obtenons sont des produits chimiques morts. Nous Mover du domaine de la biologie à celle de la chimie briser une molécule et nous obtenons des atomes avec des propriétés très différentes. Les composés se transforment en éléments. Par exemple, eau — le composé le plus familier — devient un atome d'hydrogène et d'oxygène, qui ont aucune similitude que ce soit avec de l'eau.

De même, quand nous briser un atome en particules subatomiques, ce que nous avons est pas question comme vous le savez. Il se comporte très différemment. In the QM picture, nous ne pouvons pas vraiment penser de particules que le point-like, or even matter-like. Elle obéit, ou est étalée, comme une fonction d'onde. Ne pensez pas comme "une particule a une fonction d'onde associée,»Plutôt que la particule est la fonction d'onde. Ses propriétés sont les opérateurs sur la fonction d'onde, qui est le soi-disant première quantification.

Une fois que vous avez plusieurs particules en interaction, nous avons une action à distance. La façon dont il est modélisé en physique classique est à travers les champs. In QM, fields also become operators acting on combined wave functions, qui est connu comme la seconde quantification.

Je sais, il y a beaucoup de jargon. Ce que je veux vraiment mettre l'accent, cependant, est sur les idées derrière l'étude des particules, et leur évolution historique. Voilà pourquoi je l'appelle avec nostalgie cette série la philosophie de particules, bien qu'il soit peu court sur la philosophie réelle.

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