Het belangrijkste verschil tussen kwantumfysica en deeltjesfysica is dat kwantumfysica zich bezighoudt met de kleinste schalen van energieniveaus van atomen, terwijl deeltjesfysica zich bezighoudt met deeltjes die materie en straling vormen.
Kwantumfysica en deeltjesfysica zijn twee belangrijke takken van de natuurkunde. Ze verschillen echter van elkaar. Toch wordt kwantumfysica vaak toegepast in de deeltjesfysica. In feite noemen we deeltjesfysica "hoge-energiefysica" omdat het het gedrag van deeltjes bij hoge energieën verklaart.
Wat is kwantumfysica?
Kwantumfysica is een tak van de natuurkunde waarin we de aard van kleinschalige energieniveaus van atomen bestuderen. Een andere veel voorkomende naam voor deze term is kwantummechanica omdat het de mechanische eigenschappen van atomen beschrijft. Volgens de kwantumfysica worden energie en momentum gekwantiseerd, vertonen objecten een dualiteit van golven en deeltjes, en zijn er grenzen aan de precisie waarmee hoeveelheden kunnen worden gemeten.
In de geschiedenis ontstond het concept van kwantummechanica met de bevindingen en theorieën van Max Planck (zwart-lichaamstraling) en Einstein (foto-elektrisch effect). De vroege kwantummechanica kreeg echter bekendheid in 1920 met het werk van Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born en anderen.
Figuur 01: Max Planck – de vader van de kwantumtheorie
De belangrijke gebieden waarop we de kwantumtheorie moeten toepassen, zijn onder meer kwantumchemie, kwantumoptica, kwantumcomputing, supergeleidende magneten, lichtemitterende diodes, laser, transistors, halfgeleiders zoals de microprocessor, medische en onderzoeksbeeldvorming zoals magnetische resonantiebeeldvorming en elektronenmicroscopie.
Wat is deeltjesfysica?
Deeltjesfysica is een tak van de natuurkunde waarin we de aard van deeltjes bestuderen die materie en straling vormen. De term deeltje kan verwijzen naar verschillende objecten, maar in de deeltjesfysica hebben we het meestal over de kleinste detecteerbare deeltjes; subatomaire deeltjes.
Subatomaire deeltjes omvatten protonen, neutronen, elektronen, enz. die ontstaan door radioactieve processen en verstrooiingsprocessen. Bovendien houdt de deeltjesfysica zich bezig met de dynamiek van deze deeltjes, zoals de dualiteit van golven en deeltjes. Het zijn bruikbare concepten bij het bestuderen van de deeltjes. Het standaardmodel geeft de dynamiek van de subatomaire deeltjes weer.
Figuur 02: Standaardmodel van elementaire deeltjes
Dat is; het standaardmodel beschrijft de classificatie van alle subatomaire deeltjes en de sterke, zwakke en elektromagnetische fundamentele interacties van deze deeltjes.
Wat is het verschil tussen kwantumfysica en deeltjesfysica?
Kwantumfysica wordt ook wel kwantummechanica genoemd; het is een belangrijke tak van zowel natuurkunde als scheikunde. Het belangrijkste verschil tussen kwantumfysica en deeltjesfysica is dat kwantumfysica de kleinste schalen van energieniveaus van atomen behandelt, terwijl deeltjesfysica zich bezighoudt met deeltjes die materie en straling vormen.
Bovendien bespreekt de kwantumfysica energie, momentum, impulsmoment, enz., terwijl deeltjesfysica subatomaire deeltjes bespreekt, zoals elementaire deeltjes. Wanneer we de theorie van de kwantumfysica en deeltjesfysica beschouwen, zegt de theorie achter de kwantumfysica dat energie en momentum worden gekwantiseerd, dat objecten dualiteit van golven en deeltjes vertonen, en dat er grenzen zijn aan de precisie waarmee hoeveelheden kunnen worden gemeten, terwijl deeltjesfysica zich bezighoudt met de eigenschappen en dynamiek van subatomaire deeltjes.
De onderstaande infographic vat het verschil tussen kwantumfysica en deeltjesfysica samen.
Samenvatting – Kwantumfysica versus deeltjesfysica
Kwantumfysica en deeltjesfysica zijn twee belangrijke takken van de natuurkunde. Het belangrijkste verschil tussen kwantumfysica en deeltjesfysica is dat kwantumfysica de kleinste schalen van energieniveaus van atomen behandelt, terwijl deeltjesfysica zich bezighoudt met deeltjes die materie en straling vormen.
