Les modèles mathématiques du monde de tous les jours ont considérablement évolué au cours des siècles passés. la mécanique newtonienne ont été remplacés par les théories de la relativité et la mécanique quantique comme des représentations plus exactes de la façon dont le monde physique fonctionne. théories de niveau quantique adressées formes de vie à leur niveau le plus élémentaire, en observant des pièces fondamentales de la matière et comment ils interagissent. Il est encore un modèle encore à découvrir - qui doit fusionner toutes les théories en un seul.
Identification
Le niveau quantique existe dans la science de la mécanique quantique où la matière et de l'énergie sont observées dans leurs formes les plus élémentaires. interactions de particules et vagues ne peuvent être observés à ce niveau en raison de leur petite taille. Les particules subatomiques, tels que les électrons, les protons, les neutrons, les quarks et les leptons sont dits être les éléments fondamentaux de la matière. Observer la façon dont ces éléments se comportent et interagissent fournit une base pour la compréhension du monde physique. Le comportement des ondes, ou des longueurs d'onde traite de la façon dont les changements d'énergie d'un état à un autre. Il est particulièrement intéressant comment les particules peuvent se transformer en vagues, et les vagues peuvent se transformer en particules, en fonction de ce milieu dans lequel ils se trouvent.
Caractéristiques
Cette double nature entre les particules et les ondes ne peut être observée au niveau quantique. Dans le monde de la physique, ceci est connu comme le principe de la dualité onde-particule. Un exemple de ceci serait de savoir comment un rayon de soleil passe à travers un store ouvert. Lorsque la lumière du soleil remplit les stores, il se divise et va ensuite autour d'elle, qui peut être vu dans une image d'ombre sur un mur. Les rayons lumineux ont été autrefois considérées comme des vagues, et puisque les ondes ont pas de masse, la lumière a été pensé pour être une forme d'énergie, sans masse. Cependant, pour que la lumière d'arrêter et de scission au point où il rencontre les aveugles, il doit avoir une propriété de particules ressemblant afin d'être touchés par les aveugles du tout. Le principe de l'onde-particule Duality indique que les ondes et particules sont différentes caractéristiques de la matière, plutôt que des composants séparés de la matière. En d'autres termes, une particule deviendra une vague quand il a besoin, et vice versa.
Fonction
Les observations faites au niveau quantique révèlent un ensemble différent de principes au travail que ceux observés dans le monde tous les jours. Bien que la matière semble être un solide et les vagues semblent être informes, la matière et les ondes sont faites du même matériau lorsqu'il est vu au niveau subatomique. En raison de cette nature transitoire, dimensions comme l'espace et le temps deviennent moins rigides et plus difficile à définir. L'incertitude Heisenberg Principe aborde ces effets dans le continuum espace / temps. Il explique comment il est impossible de mesurer avec précision la vitesse d'un objet en mouvement à travers l'espace sans affecter la façon dont l'objet se comporte. Ce que cela signifie est, l'acte de mesure modifie l'onde (ou mouvement de l'objet), dans une particule (un objet fixe dans l'espace). Dans ce contexte, l'observateur devient la raison pour laquelle l'onde devient une particule.
Effets
L'expérience de niveau quantique définit l'énergie comme l'élément fondamental, où les vagues et les particules sont des états transitoires juste de l'énergie. Alors que la mécanique de la théorie fonctionnent bien dans le domaine des particules et des ondes, la théorie elle-même est loin lorsqu'il est appliqué sur le macroscopique. Ce fut la conviction d'Einstein que les mathématiques, étant la science précise qu'il est, devrait être en mesure d'établir une théorie qui engloberait tout le monde physique, à la fois micro et macro. Lorsque les théories de la relativité laissent au large, la mécanique quantique ramasse, mais une théorie inconnue n'a pas encore trouvé qui fournira un pont entre les deux mondes de la physique.
Théories / spéculation
Dans une tentative de combler le fossé qui existe entre les niveaux et au niveau macro réalités quantiques, une nouvelle "math" appelé String Theory travaille pour devenir cette théorie universelle de toutes choses. Il est prémisse primaire identifie le concept d'une "chaîne" comme l'élément fondamental sur lequel tout est fait. La chaîne représente une forme d'énergie fondamentale qui se comporte de la même manière qu'une chaîne réelle fait. Ces chaînes prennent la forme de boucles, qui oscillent selon l'environnement et le but. Ainsi, dans le cas d'un électron, les théoriciens des cordes proposent un microscope haute puissance montrerait l'électron comme composé d'une formation de chaîne en boucle, plutôt que d'un point dans l'espace. Les maths derrière la théorie des cordes semble recréer les éléments et les forces de la nature qui sont présents. Mais surtout, il est en mesure de formuler le plus insaisissable de toutes les forces - gravité. Ceci est la force responsable de la différence qui existe entre la théorie quantique et de la relativité; et est le facteur qui empêche ces deux théories de travailler ensemble. La théorie des cordes fournit l'explication universelle de l'existence de tout (sur papier). Il a, pour l'instant, à prouver au niveau quantique.