Nøgleforskellen mellem kvantefysik og partikelfysik er, at kvantefysik beskæftiger sig med de mindste skalaer af energiniveauer af atomer, hvorimod partikelfysik beskæftiger sig med partikler, der udgør stof og stråling.
Kvantefysik og partikelfysik er to hovedgrene af fysikken. De er dog forskellige fra hinanden. Ikke desto mindre anvendes kvantefysik ofte i partikelfysik. Faktisk kalder vi partikelfysik "højenergifysik", fordi den forklarer partiklernes opførsel ved høje energier.
Hvad er kvantefysik?
Kvantefysik er en gren af fysikken, hvor vi studerer arten af småskala energiniveauer af atomer. Et andet almindeligt navn for dette udtryk er kvantemekanik, fordi det beskriver atomers mekaniske egenskaber. Ifølge kvantefysikken er energi og momentum kvantiseret, objekter viser bølge-partikel-dualitet, og der er grænser for den præcision, hvormed størrelser kan måles.
I historien opstod begrebet kvantemekanik med resultaterne og teorierne fra Max Planck (sort kropsstråling) og Einstein (fotoelektrisk effekt). Den tidlige kvantemekanik blev imidlertid berømt i 1920 med arbejdet af Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born og andre.
Figur 01: Max Planck – kvanteteoriens fader
De vigtige områder, hvor vi skal anvende kvanteteori, omfatter kvantekemi, kvanteoptik, kvanteberegning, superledende magneter, lysemitterende dioder, laser, transistorer, halvledere såsom mikroprocessoren, medicinsk og forskningsmæssig billeddannelse såsom magnetisk resonansbilleddannelse og elektronmikroskopi.
Hvad er partikelfysik?
Partikelfysik er en gren af fysikken, hvor vi studerer arten af partikler, der udgør stof og stråling. Udtrykket partikel kan referere til forskellige objekter, men i partikelfysik taler vi norm alt om de mindste påviselige partikler; subatomære partikler.
Subatomære partikler omfatter protoner, neutroner, elektroner osv., der dannes fra radioaktive processer og spredningsprocesser. Desuden beskæftiger sig partikelfysik med dynamikken i disse partikler, såsom bølge-partikel-dualiteten. De er nyttige begreber til at studere partiklerne. Standardmodellen præsenterer dynamikken i de subatomære partikler.
Figur 02: Standardmodel for elementarpartikler
Det vil sige; standardmodellen beskriver klassificeringen af alle subatomære partikler og de stærke, svage og elektromagnetiske fundamentale vekselvirkninger mellem disse partikler.
Hvad er forskellen mellem kvantefysik og partikelfysik?
Kvantefysik kaldes også kvantemekanik; det er en stor gren af fysik såvel som kemi. Den vigtigste forskel mellem kvantefysik og partikelfysik er, at kvantefysik beskæftiger sig med de mindste skalaer af energiniveauer for atomer, hvorimod partikelfysik beskæftiger sig med partikler, der udgør stof og stråling.
Yderligere diskuterer kvantefysik energi, momentum, vinkelmomentum osv., mens partikelfysik diskuterer subatomære partikler såsom elementarpartikler. Når man betragter teorien om kvantefysik og partikelfysik, siger teorien bag kvantefysikken, at energi og momentum er kvantiseret, objekter viser bølge-partikel dualitet, og der er grænser for præcisionen, hvormed størrelser kan måles, mens partikelfysik beskæftiger sig med subatomære partiklers egenskaber og dynamik.
Nedenstående infografik opsummerer forskellen mellem kvantefysik og partikelfysik.
Opsummering – Kvantefysik vs partikelfysik
Kvantefysik og partikelfysik er to hovedgrene af fysikken. Den vigtigste forskel mellem kvantefysik og partikelfysik er, at kvantefysik beskæftiger sig med de mindste skalaer af energiniveauer for atomer, hvorimod partikelfysik beskæftiger sig med partikler, der udgør stof og stråling.
