מכניקת הקוונטים
מכניקת הקוונטים היא ענף בפיזיקה שחוקר דברים מאוד קטנים. זאת פיזיקה של אטומים וחלקיקים. במערכת קוונטית, אנרגיה יכולה להופיע במנות קטנות שנקראות קוונטים. לכן חלקיק יכול להיות רק ברמות מסוימות. לפני יותר ממאה שנה מקס פלאנק אמר שאנרגיה באה במנות. אחר כך איינשטיין דיבר על פוטונים, מנות של אור. מדענים...
תורת ההפרעות (מכניקת הקוונטים)
תורת ההפרעות היא דרך לפתור בעיות בקוונטים בעזרת חלוקה לשני חלקים. החלק הראשון הוא הבעיה הקלה שפתרונותיה ידועים. החלק השני הוא הפרעה קטנה, שינוי קטן שמוסיף בעיה שנייה. כי השינוי קטן, אפשר לתקן את הפתרון במנות קטנות. הפרעה היא שינוי קטן בפוטנציאל של המערכת. המילטוניאן הוא האופרטור שמתאר את האנרגיה. ...
פסקואל יורדן
פסקואל יורדן נולד ב-1902 ומת ב-1980. הוא היה פיזיקאי גרמני. עבד על מכניקת הקוונטים. מכניקת הקוונטים היא חוקי התנהגות של חלקיקים מאוד קטנים. הוא עזר לפתח מכניקת המטריצות. מטריצה היא טבלה של מספרים. יורדן גם חיבר רעיונות לתורת השדות הקוונטית. שדה כאן הוא משהו שממלא מקום, כמו שדה מגנטי. הוא הצטרף למפלג...
רציפות (פילוסופיה)
"רציפות" אומר שאין הפסקות. אפשר לחלק משהו לרצף של חלקים קטנים מאוד. הפיתגוראים חשבו שרק מספרים פשוטים קיימים. הם הופתעו לגלות שורש־2. שורש־2 הוא מספר שאי־אפשר לכתוב כשבר פשוט. זה נקרא מספר אי־רציונלי. זנון המציא חידות על רציפות. הוא שאל איך נקודה בלי גודל יכולה לבנות קו שיש לו אורך. גם היום זה נ...
אפילו לא שגוי
'אפילו לא שגוי' זה ביטוי על רעיון שלא אפשר להוכיח שהוא שגוי. במובן הפופריאני, כלומר שאפשר לבדוק רעיון ולגלות אם הוא שגוי. את הביטוי ייחסו לוולפגנג פאולי, פיזיקאי במכניקת הקוונטים....
אינדטרמיניזם
אינדטרמיניזם, רעיון שאומר שלא כל דבר נקבע מראש. לפעמים לא ידוע מראש מה יקרה. במקצת תופעות אין סיבה ברורה. במדע, במיוחד במכניקת הקוונטים (חלק של הפיזיקה של חלקיקים קטנים), רבים חושבים שהתוצאות הן עניין של סיכויים. העיקרון של הייזנברג (חוק שקובע שאי אפשר למדוד הכל בדיוק רב) מחזק את הרעיון הזה. יש ס...
דטרמיניזם
דטרמיניזם או כורחנות אומר שהכל כבר נקבע על ידי דברים קודמים. כלומר, לכל דבר יש סיבה. אריסטו אמר שכל משפט נכון או לא נכון. מכאן שאם משפט על העתיד כבר נכון, העתיד נראה קבוע. הרעיון המרכזי הוא שסיבות עוקבות סיבות. אם נעקוב אחורה, אפשר למצוא "מניע ראשון", הסיבה הראשונה. אנשים ראו בו לפעמים את אלוהים ...
פול פייראבנד
פול פייראבנד (1924, 1994) היה פילוסוף של המדע. הוא נולד באוסטריה. במלחמת העולם השנייה שירת בחיילים הגרמניים בחזית הרוסית. הוא היה סגן וקיבל עיטור. אחרי המלחמה למד בלונדון אצל קרל פופר. אחר כך היה בהארווארד ופגש את תומאס קון. בסוף חי בברקלי ומת בציריך. פייראבנד למד פיזיקה וכתב על מכניקת הקוונטים. מ...
ורנר הייזנברג
ורנר הייזנברג נולד ב־1901 בגרמניה. הוא היה מדען שחקר חלקיקים קטנים. הייזנברג עזר לבנות תחום חדש בשם מכניקת הקוונטים. זהו תחום שחוקר את התנהגות חלקיקים מאד קטנים. הוא פיתח דרך מתמטית שנקראת "מכניקת המטריצות" לתאר את החלקיקים. הוא גם כתב את עקרון האי-ודאות. המשמעות: אם יודעים בדיוק את המקום של חלקיק...
קטגוריה:מכניקה
מכניקה היא חלק מהפיזיקה. היא בוחנת איך גופים נעים. 'תנועה' פירושה שינוי מקום עם הזמן. המכניקה גם בודקת כוחות, דחיפות ומשיכות שגורמות לתנועה. כשהמלים "מכניקה" אומרות בדרך כלל מתכוונים לעבודתו של אייזק ניוטון. יש גם תורות מיוחדות, כמו תורת היחסות ומכניקת הקוונטים, שהן שונות מהמכניקה הישנה....
הפרדוקס של איינשטיין-פודולסקי-רוזן
הפרדוקס של איינשטיין, פודולסקי, רוזן הוא רעיון פיזיקלי מאת 1935. הרעיון חולק על כך שמכניקת הקוונטים נותנת רק סיכויים. המחברים רצו שתאוריה תוכל לנבא דברים בלי להפריע. הם דיברו על ריאליזם מקומי. ריאליזם מקומי אומר: דבר במקום אחד לא משפיע מיד על דבר רחוק. הם תיארו שזירה קוונטית. שזירה זה קשר בין שני ...
וולפגנג פאולי
וולפגנג ארנסט פאולי (1900, 1958) היה מדען פיזיקה מאוסטריה. הוא המציא חוק חשוב על אלקטרונים. פאולי נולד בווינה. משפחתו הייתה ברובה ממוצא יהודי. הוא למד במקום טוב וסיים את הדוקטורט במינכן ב-1921. הוא עבד במקומות כמו גטינגן וקופנהגן. ב-1928 הוא היה פרופסור בציריך. ב-1940 עבר לארצות הברית לעבוד בפרינס...
ג'ון וילר
ג'ון ארצ'יבלד וילר נולד ב־1911 ונפטר ב־2008. הוא היה פיזיקאי. פיזיקאי הוא מדען שחוקר חומרים, אנרגיה וחוקים של הטבע. וילר חקר את תורת היחסות הכללית. תורת היחסות הכללית היא התורה שמסבירה כבידה. הוא טבע את השם "חור שחור" ב־1967. חור שחור הוא אזור בחלל שבו כוח הכבידה חזק מאוד ואפילו אור לא יכול לצאת. ...
בליפ
בליפ הוא סרט משנת 2004. הוא מערב ראיונות, סיפור בדיוני ואנימציה. הסרט מדבר על מדע ורוחניות ביחד. הוא מזכיר קוונטים. קוונטים זו פיזיקה של חלקיקים קטנים מאוד. יש גם סיפורים על מוח ורגשות. במרכז הסיפור עומדת צלמת חירשת שמנסה להתמודד עם העבר שלה. האנימציה מראה איך המוח עובד. אנשים רבים אהבו את הסרט. ...
פורטל:פיזיקה/ערכים מבוקשים
זו רשימה של נושאים חשובים בפיזיקה. אנשים מנוסים עוקבים אחריה. מכניקה ניוטונית זה חוקי התנועה של דברים שסביבנו. חשמל ומגנטיות משפיעים על חפצים וחשמל זורם. אור, עדשות ומכשירים כמו לייזר. לייזר מקלעת אור חזק. חום ואנרגיה. איך חום נע והופך לעבודה. עקרונות של עולם קטן מאוד, כמו אטומים. חקר היקום, כ...
שזירה קוונטית
שזירה קוונטית היא קישור מיוחד בין חלקיקים. אם מודדים חלקיק אחד, מצב החלקיק השני נקבע מיד. זה קורה גם כשהחלקיקים רחוקים מאוד. איינשטיין קרא לזה "פעולה רפאית". מדענים כמו איינשטיין וצוותו הרימו שאלות על הרעיון הזה. אחר כך שרדינגר קרא לתופעה "שזירה". בזמן האחרון ראו שזירה גם בחלקיקים יחסית גדולים. מד...
לואי דה ברויי
לואי דה ברויי נולד ב־15 באוגוסט 1892 ונפטר ב־19 במרץ 1987. הוא היה מדען צרפתי ומנהיג רעיון גדול בפיזיקה. בצעירותו למד היסטוריה ואז למד פיזיקה. במלחמת העולם הראשונה עבד בתקשורת אלחוטית במגדל אייפל. אחרי המלחמה קיבל תואר דוקטור בפיזיקה. בשנות ה־20 הפך לפרופסור והמשיך ללמד עד שנת 1962. הוא לא התחתן ול...
יוהאן יאקוב בלמר
יוהאן יאקוב בלמר (1825, 1898) היה מתמטיקאי ופיזיקאי משווייץ. בלמר נולד בעיירה לאוזן. אביו היה שופט. הוא אהב מתמטיקה כבר בילדותו. למד בקארלסרוהה ובברלין. ב-1849 קיבל תואר דוקטור בבזל על הציקלואידה, סוג של עקומה במתמטיקה. הוא התיישב בבזל. עבד כמורה בבית ספר לבנות והרצה באוניברסיטה. ב-1868 נישא לכרי...
דואליות גל-חלקיק
דואליות גל-חלקיק לפעמים דברים קטנים מתנהגים כמו גל ולפעמים כמו חלקיק. זה קורה בחומר ובאור. מחשבות על אור וחומר ישנו זמן רב. חלק חשבו שהאור הוא גל. אחרים חשבו שהוא עשוי חלקיקים קטנים. ניסויים הראו שאור מתנהג כמו גל. מדענים כמו מקסוול הראו שהאור הוא גל חשמלי-מגנטי. החומר בנוי מאטומים. האידאה הז...
יקום מקביל
יקום מקביל הוא רעיון על עולם אחר שקיים לצד שלנו. אין הוכחה שזה אמיתי. חוקרים ומספיק סיפורים מדברים על זה. הרעיון אומר שיש נקודת התחלה אחת שממנה העולם מתפצל. למשל כשהמטבע נוחת, יכול להיות שהוא פלי, עץ או באמצע. מכל פעולה יוצאים אפשרויות שונות. מכניקת הקוונטים היא משפטים שמסבירים חלקיקים. פונקציי...
אלברט איינשטיין
אלברט איינשטיין (1879, 1955) היה מדען מפורסם. אנשים זוכרים אותו כגאון בפיזיקה. נולד בגרמניה וגדל גם בשווייץ. בשנים הראשונות עבד במשרד הפטנטים והשקיע במחקר. ב־1905 פרסם ארבעה מאמרים חשובים. הם שינו את הדרך שבה מבינים אור וחומר. איינשטיין פיתח את תורת היחסות. זה אומר שזמן ומרחב משתנים לפי התנועה. ג...
אורביטל אטומי
אורביטל אטומי (חלל שבו סביר למצוא אלקטרון) הוא כמו ענן סביב גרעין האטום. הוא מראה היכן רוב הסיכויים שהאלקטרון נמצא. בכל אורביטל יכולים לחיות עד שני אלקטרונים. כל אחד מהם צריך להיות עם "ספין" שונה. ספין (תכונה דמוית סיבוב) מבדיל ביניהם. יש סוגים של אורביטלים שנקראים s, p, d ו‑f. s נראה כמו כדור. ...
מכניקה
מכניקה היא חלק מהפיזיקה שעוסק בכוחות ותנועה. כוח זה דחיפה או משיכה. תנועה זה שינוי המקום של משהו. המכניקה מתחלקת לשתי קבוצות עיקריות: סטטיקה, שעוסקת בדברים שעומדים ולא זזים, ודינמיקה, שעוסקת בדברים שנעים. בדרך כלל לומדים את הרעיונות האלה בראשית קורסי הפיזיקה. בעבר חלו רעיונות על ידי ארכימדס ונוצרת...
פול דיראק
פול דיראק נולד ב-1902 ונפטר ב-1984. הוא היה פיזיקאי תאורתי. פיזיקאי תאורתי זה מדען שחוקר רעיונות בפיזיקה. הוא גדל בבריסטול. אביו היה משווייץ ואמו הייתה ספרנית. המשפחה דיברה צרפתית בבית. דיראק למד הנדסה ומתמטיקה. אחר כך הלך לקיימברידג' ללמוד פיזיקה. ב-1926 הוא חיבר שתי דרכים שונות לתאר חלקיקים קט...
יקיר אהרונוב
יקיר אהרונוב נולד ב-1932 בחיפה. כשהיה ילד עבר לקריית חיים. הוא למד כינור ואהב לשחק שחמט. בצה"ל שירת בחיל התותחנים. אחר כך למד בטכניון ואז המשיך לדוקטורט באוניברסיטת בריסטול באנגליה. בשנת 1959 גילה דבר מפתיע: חלקיק חשמלי יכול להיפגע על ידי שדות אלקטרומגנטיים גם אם הוא לא עובר במקום הזה. התופעה נקרא...
סטיבן הוקינג
סטיבן הוקינג (1942, 2018) היה מדען אנגלי חשוב. הוא היה פרופסור בקיימברידג'. הוא כתב את הספר "קיצור תולדות הזמן". בגיל צעיר חלה במחלת ALS. ALS היא מחלת ניוון שרירים. המחלה גורמת לאדם להיות משותק, אך המוח נשאר פעיל. הוקינג המשיך לעבוד והשתמש במחשב ובקול סינתטי כדי לדבר. הוקינג חקר חורים שחורים. חור ...
חלקיק
חלקיק הוא רעיון בפיזיקה. זה גוף קטן עם מקום ומהירות. בחשיבה הפשוטה הוא קשיח ולא מתעוות. לעתים מדברים על "חלקיק נקודתי". זה אומר שמזניחים את הגודל שלו ומסתכלים רק על נקודה אחת. מדענים גילו שאטומים אינם רק נקודות קטנות. הם מורכבים מבפנים. מכניקת הקוונטים אומרת שלחלקיקים יש גם תכונות של גל. מיקום ...
תבנית:ערך מומלץ 17 בדצמבר 2004
ג'ון פון נוימן (1903, 1957) היה מתמטיקאי. עזר לפתח פצצת אטום (כלי חזק). עזר גם לפתח את המחשב האלקטרוני. המציא תורת המשחקים (חקר איך אנשים או קבוצות מקבלים החלטות). עבד בתחומים שונים במתמטיקה ובמדעים....
אופרטור הרמיטי
אופרטור הרמיטי הוא פעולה על וקטורים. וקטור הוא רשימת מספרים. פעולה זו שווה ל"צמוד" שלה. הצמוד הוא אופרטור שמקיים ⟨Ax,y⟩ = ⟨x,A^*y⟩. ההסבר הקצר: הצמוד הוא כמו מראה של הפעולה. תכונה חשובה: הערכים העצמיים של אופרטור הרמיטי הם תמיד מספרים ממשיים. ערך עצמאי (eigenvalue) הוא המספר λ שעבורו Av = λv. כשעו...
מקס פלאנק
מקס פלאנק (1858, 1947) היה פיזיקאי גרמני חשוב. קיבל את פרס נובל ב-1918. הוא גילה שמדידה של אנרגיה יכולה להיות ב"קוונטים". קוונט כן פירושו יחידת אנרגיה קטנה. נולד בקיל וגדל במינכן. למד פיזיקה במינכן וברלין. התחתן והיה אב לארבעה ילדים. המשפחה עברה ימים קשים: בנו קרל נהרג במלחמה, שתי בנותיו מתו בעת לי...
רוברט אופנהיימר
ג'יי רוברט אופנהיימר (1904, 1967) היה פיזיקאי, מדען שלומד חומר ואנרגיה. הוא ניהל את לוס אלאמוס בעיצומה של מלחמת העולם השנייה. אופנהיימר נולד בניו יורק. משפחתו הייתה יהודית ועשירה. בילדותו היה שקט וחולה מדי פעם. חיבב ללמוד ונהג לטייל במדבר ניו מקסיקו. הוא למד בהרווארד, אחר כך באנגליה ובגרמניה. חז...
עקרון האי-ודאות
עקרון האי־ודאות של הייזנברג אומר שאי אפשר למדוד מיקום ותנע של חלקיק בדיוק רב בו זמנית. תנע זה כמה החלקיק נע, למשל אלקטרון. החוק פורסם ב־1927 על ידי ורנר הייזנברג. אם מודדים את המיקום בדיוק גדול, המידע על התנע ייהיה פחות מדויק. ההפך נכון גם כן. זה קורה בעיקר בחלקיקים קטנים כמו אלקטרונים ואטומים. בחפ...
רמת אנרגיה
רמת אנרגיה היא כמו מדרגה. מערכת יכולה לעמוד רק על מדרגות מסוימות. המושג מגיע מעולם הקוונטים. קוונטים הם כללים של חלקיקים קטנים. משוואת שרדינגר היא כללי התנועה של מערכת קוונטית. הפתרונות שלה נותנים את המדרגות של האנרגיה. אטום הוא חלקיק בונה של חומר. במרכז האטום יש גרעין. גרעין means מרכז כבד של האטום...
ארווין שרדינגר
ארווין שרדינגר (1887, 1961) היה פיזיקאי אוסטרי. פיזיקאי = חוקר של חוקי הטבע. הוא פיתח את משוואת שרדינגר. משוואת שרדינגר = נוסחה שמסבירה איך חלקיקים מתנהגים כמו גלים. שורדינגר נולד בווינה. למד ועבד באוניברסיטאות שונות באירופה. ב-1926 פרסם את משוואת הגלים שלו. הרעיון שלו אומר שפונקציית גל מגדירה הסתב...
מקס בורן
מקס בורן נולד ב-1882 בעיר ברסלאו. אמא שלו מתה כשהיה קטן. הוא למד מתמטיקה ופיזיקה באוניברסיטאות שונות. בורן עזר לבנות את מכניקת הקוונטים. מכניקת הקוונטים היא מדע של חלקיקים זעירים. הוא תיאר את הרעיונות האלה בעזרת פונקציית גל. פונקציית גל היא נוסחה שמראה סיכויים למה יקרה לחלקיק. בשנת 1925 עבד עם הי...
פיזיקה
פיזיקה פירושה "חוקי הטבע". היא בודקת איך דברים נעים ומה עושה אותם לזוז. פיזיקה גם בוחנת חומר ואנרגיה. אנרגיה היא מה שגורם לדברים להתחמם או לזוז. בזמן העתיק אנשים שיערו למה דברים קורים. ארכימדס מצא רעיונות מתמטיים נכונים לגבי כוח ונוזלים. אסטרונומים תיעדו תנועת כוכבים במשך אלפי שנים. גלילאו התחיל...
אנרגיה קינטית
אנרגיה קינטית היא האנרגיה של תנועה. כל דבר שנע יש לו אנרגיה זו. לדוגמה, כדור קופץ מקבל אנרגיה כשהוא נוטל מהירות. מחשבות על אנרגיה בתנועה החלו לפני מאות שנים. מדענים כמו לייבניץ חשבו על חשיבות המהירות בריבוע. כוח שעובד על גוף מוסיף לו אנרגיה. אם הכוח מואט את הגוף, הוא מוריד אנרגיה. חיכוך הופך אנרגי...