העולם שנבנה מזה · יחידה 16 מתוך 22
הפיזיקה הזאת נמצאת עכשיו בכיס שלך
פרק 15 · מה זה מפעיל בפועל
קל להתייחס לכל זה כאל פילוסופיה מעניינת. אבל תורת הקוונטים היא כנראה התיאוריה המשתלמת ביותר בהיסטוריה של המדע. הערכות מקובלות מייחסות לה נתח משמעותי מהתמ"ג של העולם המפותח, והנה למה:
מה — המנגנון הקוונטי שמאחוריו; טרנזיסטור, ולכן כל מחשב וטלפון — מבנה פסי האנרגיה במוליכים למחצה, תוצאה ישירה של פונקציות גל של אלקטרונים בגביש; זיכרון flash ו־SSD — מנהור קוונטי דרך שכבת בידוד; לייזר, מסורקת בקופה ועד ניתוחי עיניים ותקשורת אופטית — פליטה מאולצת: בוזונים שנכנסים כולם לאותו מצב; נורות LED ומסכים — מעבר אלקטרונים בין רמות אנרגיה שפולט פוטון בצבע מוגדר; הדמיית MRI — ספין גרעיני של מימן בגוף, שמתהפך בשדה מגנטי; שעונים אטומיים, ולכן GPS מדויק — מעברים בין רמות אנרגיה באטום צזיום כהגדרת השנייה; תאים סולאריים — האפקט הפוטו־וולטאי, בן דודו של האפקט הפוטואלקטרי מפרק 3; גילוי פחמן־14, טיפולי הקרנות — התפרקות גרעינית והתנהגות קרינה; עיצוב תרופות ממוחשב — חישוב מבנה מולקולרי ממשוואת שרדינגר
וזה עוד לפני שהגענו לדברים שלא באמת מבינים עדיין: כיצד ציפורים נודדות חשות שדה מגנטי ככל הנראה בעזרת אפקט קוונטי בעין, וכיצד הפוטוסינתזה מעבירה אנרגיה ביעילות גבוהה כל כך. תחום שנקרא "ביולוגיה קוונטית" עדיין צעיר ושנוי במחלוקת, אבל הוא כבר לא נחשב מופרך.
עובדות מפתח
- חלק
- העולם שנבנה מזה
- נושא
- יישומים
להעמיק
הסילבוס של היחידה. כל קישור נבדק — מה שלא עבד, לא נכנס.
❯לקריאה
- פיזיקת הקוונטים של חיי היומיוםסקירה עברית שמראה איפה הקוונטים מסתתרים: בצבע שאנחנו רואים, במוליכים למחצה, בנורות ובמגנטים של דימות תהודה מגנטית.
- איך עובד שעון אטומי?מעברי האנרגיה באטומי צזיום שמגדירים את השנייה — הבסיס המדויק שעליו נשענת מערכת הניווט הלוויינית.
- לייזרים, עם סימולטור אינטראקטיביהסבר על פליטה מאולצת ומהופך אוכלוסין, עם סימולטור שאפשר לנסות בו להפעיל לייזר.
- ביולוגיה קוונטיתהערך על התחום שטוען שפוטוסינתזה, מנהור בתוך אנזימים וניווט של ציפורים נודדות משתמשים בתופעות קוונטיות ממש.