Sự khác biệt cơ bản giữa vật lý lượng tử và vật lý hạt là vật lý lượng tử giải quyết các mức năng lượng nhỏ nhất của nguyên tử trong khi vật lý hạt xử lý các hạt cấu thành vật chất và bức xạ.
Vật lý lượng tử và vật lý hạt là hai nhánh chính của vật lý. Tuy nhiên, chúng khác xa nhau. Tuy nhiên, vật lý lượng tử thường được áp dụng trong vật lý hạt. Trên thực tế, chúng tôi gọi vật lý hạt là “vật lý năng lượng cao” vì nó giải thích hành vi của các hạt ở năng lượng cao.
Vật lý lượng tử là gì?
Vật lý lượng tử là một nhánh của vật lý trong đó chúng ta nghiên cứu bản chất của các mức năng lượng quy mô nhỏ của nguyên tử. Một tên phổ biến khác của thuật ngữ này là cơ học lượng tử vì nó mô tả các đặc tính cơ học của nguyên tử. Theo vật lý lượng tử, năng lượng và động lượng được lượng tử hóa, các vật thể hiển thị lưỡng tính sóng-hạt và có giới hạn đối với độ chính xác mà các đại lượng có thể đo được.
Trong lịch sử, khái niệm cơ học lượng tử xuất hiện với những phát hiện và lý thuyết của Max Planck (bức xạ vật đen) và Einstein (hiệu ứng quang điện). Tuy nhiên, cơ học lượng tử ban đầu trở nên nổi tiếng vào năm 1920 với công trình của Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born và những người khác.
Hình 01: Max Planck - Cha đẻ của Thuyết lượng tử
Các lĩnh vực quan trọng mà chúng ta cần áp dụng lý thuyết lượng tử bao gồm hóa học lượng tử, quang học lượng tử, tính toán lượng tử, nam châm siêu dẫn, điốt phát sáng, laser, bóng bán dẫn, chất bán dẫn như bộ vi xử lý, hình ảnh y tế và nghiên cứu như từ trường chụp cộng hưởng và kính hiển vi điện tử.
Vật lý hạt là gì?
Vật lý hạt là một nhánh của vật lý trong đó chúng ta nghiên cứu bản chất của các hạt cấu thành vật chất và bức xạ. Thuật ngữ hạt có thể đề cập đến các vật thể khác nhau, nhưng trong vật lý hạt, chúng ta thường nói về các hạt nhỏ nhất có thể phát hiện được; hạt hạ nguyên tử.
Các hạt hạ nguyên tử bao gồm proton, neutron, electron, … hình thành từ quá trình phóng xạ và quá trình tán xạ. Hơn nữa, vật lý hạt giải quyết động lực học của các hạt này, chẳng hạn như đối ngẫu sóng-hạt. Chúng là những khái niệm hữu ích trong việc nghiên cứu các hạt. Mô hình chuẩn trình bày động lực học của các hạt hạ nguyên tử.
Hình 02: Mô hình tiêu chuẩn của các hạt cơ bản
Đó là; mô hình tiêu chuẩn mô tả sự phân loại của tất cả các hạt hạ nguyên tử và các tương tác cơ bản mạnh, yếu và điện từ của những hạt này.
Sự khác biệt giữa Vật lý lượng tử và Vật lý hạt là gì?
Vật lý lượng tử còn được gọi là cơ học lượng tử; nó là một nhánh chính của vật lý cũng như hóa học. Sự khác biệt cơ bản giữa vật lý lượng tử và vật lý hạt là vật lý lượng tử giải quyết các mức năng lượng nhỏ nhất của nguyên tử trong khi vật lý hạt xử lý các hạt cấu thành vật chất và bức xạ.
Hơn nữa, vật lý lượng tử thảo luận về năng lượng, động lượng, mô men động lượng, v.v. trong khi vật lý hạt thảo luận về các hạt hạ nguyên tử như các hạt cơ bản. Khi xem xét lý thuyết vật lý lượng tử và vật lý hạt, lý thuyết đằng sau vật lý lượng tử nói rằng năng lượng và động lượng được lượng tử hóa, các đối tượng thể hiện tính lưỡng tính sóng-hạt và có giới hạn đối với độ chính xác mà các đại lượng có thể đo được, trong khi vật lý hạt đề cập đến các tính chất và động lực học của các hạt hạ nguyên tử.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa vật lý lượng tử và vật lý hạt.
Tóm tắt - Vật lý lượng tử và Vật lý hạt
Vật lý lượng tử và vật lý hạt là hai nhánh chính của vật lý. Sự khác biệt cơ bản giữa vật lý lượng tử và vật lý hạt là vật lý lượng tử giải quyết các mức năng lượng nhỏ nhất của nguyên tử, trong khi vật lý hạt xử lý các hạt cấu thành vật chất và bức xạ.
