ההבדל העיקרי בין פיזיקת הקוונטים לפיזיקה של חלקיקים הוא שפיזיקה קוונטית עוסקת בסולמות הקטנים ביותר של רמות אנרגיה של אטומים ואילו פיזיקת חלקיקים עוסקת בחלקיקים המהווים חומר וקרינה.
פיזיקת קוונטים ופיזיקת חלקיקים הם שני ענפים מרכזיים בפיזיקה. עם זאת, הם שונים זה מזה. עם זאת, פיזיקת הקוונטים מיושמת לעתים קרובות בפיזיקה של חלקיקים. למעשה, אנו קוראים לפיזיקת החלקיקים "פיזיקת אנרגיה גבוהה" מכיוון שהיא מסבירה את התנהגותם של חלקיקים באנרגיות גבוהות.
מהי פיזיקה קוונטית?
פיזיקת קוונטים היא ענף בפיזיקה שבו אנו חוקרים את טבען של רמות אנרגיה בקנה מידה קטן של אטומים.שם נפוץ נוסף למונח זה הוא מכניקת הקוונטים מכיוון שהוא מתאר את התכונות המכניות של אטומים. לפי הפיזיקה הקוונטית, אנרגיה ותנע מכומתים, עצמים מראים דואליות גל-חלקיקי, ויש גבולות לדיוק שבו ניתן למדוד כמויות.
בהיסטוריה, הרעיון של מכניקת הקוונטים עלה עם הממצאים והתיאוריות של מקס פלאנק (קרינת גוף שחור) ואיינשטיין (אפקט פוטו-אלקטרי). עם זאת, מכניקת הקוונטים המוקדמת זכתה לתהילה ב-1920 עם עבודתם של ארווין שרדינגר, ורנר הייזנברג, מקס בורן ואחרים.
איור 01: מקס פלאנק - האבא של תורת הקוונטים
התחומים החשובים שבהם עלינו ליישם את תורת הקוונטים כוללים כימיה קוונטית, אופטיקה קוונטית, מחשוב קוונטי, מגנטים מוליכים-על, דיודות פולטות אור, לייזר, טרנזיסטורים, מוליכים למחצה כגון המיקרו-מעבד, הדמיה רפואית ומחקרית כגון מגנטית. הדמיית תהודה, ומיקרוסקופ אלקטרונים.
מהי פיזיקת חלקיקים?
פיזיקת חלקיקים היא ענף בפיזיקה שבו אנו חוקרים את טבעם של חלקיקים המהווים חומר וקרינה. המונח חלקיק עשוי להתייחס לאובייקטים שונים, אך בפיזיקת החלקיקים, אנו מדברים בדרך כלל על החלקיקים הקטנים ביותר שניתן לזהות; חלקיקים תת-אטומיים.
חלקיקים תת-אטומיים כוללים פרוטונים, נויטרונים, אלקטרונים וכו' שנוצרים מתהליכים רדיואקטיביים ותהליכי פיזור. יתרה מכך, פיזיקת החלקיקים עוסקת בדינמיקה של חלקיקים אלה כמו דואליות הגל-חלקיקים. הם מושגים שימושיים בחקר החלקיקים. המודל הסטנדרטי מציג את הדינמיקה של החלקיקים התת-אטומיים.
איור 02: מודל סטנדרטי של חלקיקים אלמנטריים
כלומר; המודל הסטנדרטי מתאר את הסיווג של כל החלקיקים התת-אטומיים ואת האינטראקציות הבסיסיות החזקות, החלשות והאלקטרומגנטיות של חלקיקים אלו.
מה ההבדל בין פיזיקת קוונטים לפיסיקת חלקיקים?
פיזיקת הקוונטים נקראת גם מכניקת הקוונטים; זהו ענף מרכזי בפיזיקה כמו גם בכימיה. ההבדל העיקרי בין פיזיקת קוונטים לפיזיקה של חלקיקים הוא שפיזיקה קוונטית עוסקת בסולמות הקטנים ביותר של רמות אנרגיה של אטומים ואילו פיזיקת חלקיקים עוסקת בחלקיקים המהווים חומר וקרינה.
יתר על כן, פיזיקת הקוונטים דנה באנרגיה, תנע, תנע זוויתי וכו' בעוד שפיזיקת החלקיקים דנה בחלקיקים תת-אטומיים כמו חלקיקים יסודיים. כאשר בוחנים את תורת הפיזיקה הקוונטית ופיזיקה של חלקיקים, התאוריה שמאחורי הפיזיקה הקוונטית אומרת שאנרגיה ותנע מכומתים, עצמים מראים דואליות גל-חלקיקים, ויש גבולות לדיוק שבו ניתן למדוד כמויות, בעוד שפיזיקה של חלקיקים עוסקת ב המאפיינים והדינמיקה של חלקיקים תת-אטומיים.
האינפוגרפיקה למטה מסכמת את ההבדל בין פיזיקת קוונטים לפיזיקת חלקיקים.
סיכום – פיזיקה קוונטית מול פיזיקת חלקיקים
פיזיקת קוונטים ופיזיקת חלקיקים הם שני ענפים מרכזיים בפיזיקה. ההבדל העיקרי בין פיזיקת קוונטים לפיזיקת חלקיקים הוא שפיזיקה קוונטית עוסקת בסולמות הקטנים ביותר של רמות אנרגיה של אטומים, בעוד שפיזיקה של חלקיקים עוסקת בחלקיקים המהווים חומר וקרינה.
