Hvilke andre fysiske mængder kvantificeres bortset fra opladning?

Du har ret til at tænke på kvantisering ud over ladningen! Mens opladning er et af de mest berømte eksempler, er der mange andre fysiske mængder, der er kvantiseret, hvilket betyder, at de kun kan eksistere i diskrete værdier, som trin på en trappe. Her er nogle få:

1. Energi:

* atomer og molekyler: Elektroner i atomer kan kun besætte specifikke energiniveauer, hvilket fører til forskellige spektrale linjer.

* lys: Der findes lys som pakker med energi kaldet fotoner, med energi bestemt af deres frekvens.

* Partikler: I kvantemekanik har partikler kvantiseret energiniveau, især når de er begrænset til et lille rum.

2. Vinkelmoment:

* atomer: Elektroner, der kredserer kernen, har kvantiseret vinkelmomentum, hvilket betyder, at de kun kan spin med specifikke hastigheder.

* Fotoner: Fotoner har kvantiseret vinkelmomentum, som bestemmer deres polarisering (svingningsretning).

3. Spin:

* elementære partikler: Partikler som elektroner, protoner og neutroner har et iboende vinkelmoment kaldet spin. Denne spin er kvantiseret og kan kun påtage sig specifikke værdier, normalt multipla af ħ/2, hvor ħ er den reducerede Planck -konstant.

4. Magnetisk øjeblik:

* atomer: Atommagnetiske øjeblikke, der stammer fra spin og orbital bevægelse af elektroner, kvantificeres og fører til fænomener som paramagnetisme og ferromagnetisme.

5. Farveafgift (i forbindelse med kvantekromodynamik):

* kvarker: Quarks, de grundlæggende partikler, der udgør protoner og neutroner, bærer en type ladning kaldet "farveafgift." Denne farveafgift findes i tre typer (rød, grøn og blå) og er kvantiseret.

6. Andre kvantiserede mængder:

* rumtid: Mens rum og tid ofte betragtes som kontinuerlige, er der spekulationer om deres kvantisering i meget små skalaer i teorier som loop kvante tyngdekraft.

* tyngdekraft: Kvantiseringen af ​​tyngdekraften er en stor udfordring inden for teoretisk fysik, men nogle teorier, som strengteori, antyder, at det også kan blive kvantiseret.

Vigtig note: Kvantisering er en konsekvens af materialets bølgepartikeldualitet og den grundlæggende karakter af kvantemekanik. Ved makroskopiske skalaer kan disse kvantiserede værdier forekomme kontinuerlige på grund af kvantetrinnets lillehed.