KRISTJAN KANNIKE
Füüsika on küps teadus, kus pole enam suurt midagi teha, ütles noore saksa füüsiku Max Plancki juhendaja talle aastal 1878. Ometi oli Max Planck üks füüsikuist, kes pani aluse saja aasta tagusele kvantmehaanika revolutsioonile.
Max Born (1882–1970) ja Pascual Jordan (1902–1980).
Schrödingeri lainemehaanika ja Heisenbergi, Borni ja Jordani maatriksmehaanika osutusid peagi ühtse kvantmehaanika erilaadseteks matemaatilisteks kirjeldusteks. Kvantmehaanika esimene suursaavutus oli aatomite kiirgusspektritele selgituse andmine Allikas: Wikipedia
Planckile ei andnud rahu, miks kehad ei kiirga igal sagedusel ühepalju energiat. Klassikalise füüsika järgi ei peaks küdev kamin levitama mitte ainult õdusat soojust ja pehmet valgust, vaid ühtviisi heledalt kiirgama ohtlikke röntgeni- ja gammakiiri, rääkimata ultravioletist. Seletamaks, miks me end kamina ääres soojendades ära ei kiirita, pakkus Planck, et valguslaine energia ei saa olla suvaline, vaid peab olema täisarv väikeseid energiahulki ehk kvante. Hiljem osutus, et valguskvandid on täieõiguslikud osakesed, mida hakati kutsuma footoniteks. Kvantmehaanika loomise järel selgus, et sellistel osakestel nagu elektron on omakorda laineomadused.
Igapäevaelus me seda ei märka, sest kvantefektid on seotud Plancki konstandiga, mis on väga väike, umbes 10-34 J Hz-1. (Näiteks valguskvandi suurus on Plancki konstandi h ja valguse võnkesageduse ν korrutis hν.) Me oleme aatomi mõõtmetega võrreldes niivõrd suured, et isegi silmale vaevu nähtava tolmukübeme lainepikkus on kübeme mõõtmetega kõrvutades väga väike.
Pealegi on kvantolekud õrnad. Kuna soojus on aatomite ja molekulide liikumine, tõuklevad toatemperatuuril kehade aatomid ja molekulid pidevalt omavahel ja üksiku aatomi kvantolek muutub kogu aeg. Seetõttu jahutatakse näiteks kvantarvutite protsessorid maha absoluutse nulli lähedale ja üritatakse neid ümbritsevast keskkonnast võimalikult hästi isoleerida. Madalal temperatuuril näitab kvantmehaanika ennast ka aatomist palju suuremas mastaabis ja ainetel tekivad kummalised omadused. Absoluutse nulli lähedal kaob metalli elektritakistus täielikult – tekib ülijuhtivus. Samalaadne nähtus on ülivoolavus, kus vedelik kaotab viskoossuse ja voolab hõõrdumiseta. Omapäi jäetud vedel heelium ei püsi pudeliski paigal, vaid ronib üle nõu serva ja voolab maha. Ülivedelikku segades tekivad selles keerised, mis ajaga ei kao. Muide, arvatakse, et neutrontähtede tuumad võivad olla ülivoolavas olekus ja seetõttu pöörelda tähe kestast sõltumatult.