Էջ:Հայկական Սովետական Հանրագիտարան (Soviet Armenian Encyclopedia) 12.djvu/487

Վիքիդարանից՝ ազատ գրադարանից
Jump to navigation Jump to search
Այս էջը սրբագրված է


համակարգի քվանտային մակրոսկոպիկ հատկությունները նկարագրող վիճակագրություն։ Կիրառվում է ցածր ջերմաստիճանների և համակարգի մասնիկների այնպիսի խտությունների դեպքում, երբ մասնիկի դը Բրոյլի ալիքի երկարությունը համեմատական է (կամ գերազանցում է) միջմասնիկային հեռավորությանը։ Ք. վ-յան հիմքում ընկած է ամբողջ կամ կիսամբողջ սպին ունեցող նույնական մասնիկների համակարգերը նկարագրող ալիքային ֆունկցիայի սիմետրիայի հատկությունը։ Կիսամբողջ սպինով մասնիկների համակարգը (գազը) նկարագրվում է Ֆերմի-Դիրակի վիճակագրությամբ, իսկ ամբողջ սպինով մասնիկների համակարգը՝ Բոզե-Էյնշտեյնի վիճակագրությամբ։ Համեմատաբար բարձր ջերմաստիճանների և մասնիկների փոքր խտությունների դեպքում, Ֆերմի-Դիրակի և Բոզե-Էյնշտեյնի Ք. վ-ներից որպես սահմանային մասնավոր արդյունք ստացվում է Բոլցմանի վիճակագրությունը։ Տես նաև Վիճակագրական ֆիզիկա։ Ա Ավեաիսյան

ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՈՒԺԵՂԱՑՈՒՑԻՉ, ակտիվ (շրջված բնակեցվածությամբ) նյութի մեջ ստիպողական ճառագայթման հիման վրա էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի աճ իրագործող սարք։ Օպտիկական քվանտային գեներատորներից՝ լազերներից տարբերվում է նրանով, որ դրական ետադարձ կապը, որը սովորաբար իրականացվում է հայելիների միջոցով, կամ բացակայում է, կամ այնքան փոքր է, որ շեմայինից բարձր էնեգիայի աճ չի ստացվում (ինքնագրգռման պայման):

ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՔԻՄԻԱ, տեսական քիմիայի բաժին, որը քիմ. օբյեկտների և երևույթների հետազոտման համար կիրառում է քվանտային մեխանիկայի դրույթները և եղանակները։ Ք. ք-ի օգնությամբ են ստեղծվում քիմ. կապերի բնույթի և առաջացման, նյութերի ռեակցիոնունակության, քիմ. ռեակցիաների, պոլիմերման, կատալիզի մեխանիզմների, քիմ. այլ երևույթների ժամանակակից ճշգրիտ պատկերացումները։ Քիմ. համակարգերի (ատոմների, մոլեկուլների և նրանց համակցությունների) քվանտամեխանիկական հետազոտությունը հիմնված է Շրեդինգերի հավասարման՝ Hψ=Eψ վրա (Н-Համիլտոնի օպերատորը, E-համակարգի լրիվ էներգիան, ψ-ալիքային ֆունկցիան են): Ք. ք-ի հիմքում ընկած են նաև Պաուլիի սկզբունքը և ֆիզիկ. ունիվերսալ հաստատունները։ Ք. ք-ի հետազոտման հիմնական առարկան մոլեկուլի էլեկտրոնային կառուցվածքն է։ Բազմաէլեկտրոն համակարգերի քվանտաքիմ. տեսության հիմունքները ստեղծվեցին Վ. Հայզենբերգի (հելիումի ատոմ, 1926), Վ. Հայտլերի և Ֆ. Լոնդոնի (ջրածնի մոլեկուլ, 1927) հետազոտությունների շնորհիվ, նրանք ցույց տվեցին, որ այդ համակարգերի գոյությունը և հատկությունները, որոնք դասական պատկերացումներով չեն բացատրվում, մեկնաբանվում են քվանտամեխանիկական եղանակներով։ Շրեդինգերի հավասարման ճշգրիտ լուծումը, սակայն, երկուսից ավելի էլեկտրոն պարունակող համակարգերի համար դժվար մաթեմատիկական խնդիր է։ Բազմաէլեկտրոն համակարգերի դեպքում հարկ է լինում կիրառել մոտավորություններ։ Մշակվել են տարբեր մոտավորությունների վրա հիմնված քվանտաքիմ. տեսություններ՝ արժեքական կապերի (Վ. Հայտլեր, Ֆ. Լոնդոն, 1927), բյուրեղական դաշտի (գերմ. գիտն. Հ. Բետե, 1929), մոլեկուլային օրբիտալների (Ջ. Լենարդ-Ջոնս՝ Մեծ Բրիտանիա, Ռ. Մալիկեն՝ ԱՄՆ, Ֆ. Հունդ՝ Գերմանիա, 1927-29) են։ Նրանցից առաջինի կիրառումը բազմատոմ մոլեկուլների համար (Ջ. Սլետեր, Լ. Պոլինգ, ԱՄՆ) բերեց ռեզոնանսի եղանակի ստեղծմանը։ Առավել հաջողությամբ զարգանում է մոլեկուլային օրբիտալների (ՄՕ) եղանակը, որի հիմքում ընկած է միաէլեկտրոնային մոտավորությունը, արժեքական էլեկտրոնը դիտարկվում է մոլեկուլում գտնվող բոլոր միջուկների և էլեկտրոնների դաշտում, որոնցից յուրաքանչյուրը դիտվում է որպես սեփական ալիքային ֆունկցիայով նկարագրվող «անկախ» մասնիկ։ Միաէլեկտրոնային ՄՕ ստացվում է որպես ատոմական օրբիտալների (ԱՕ) գծային կոմբինացիա (ԱՕԳԿ): Այդ հնարավորություն է տալիս ինքնահամաձայնեցված դաշտի, առանց փորձնական տվյալների (օգտագործելով միայն ֆիզիկական ունիվերսալ հաստատունները) կիրառելով ինքնահամաձայնեցված դաշտի եղանակը, կատարել հաշվարկներ ավելի քան հարյուր էլեկտրոն պարունակող համակարգերի համար։ Լայն տարածում են գտել կիսափորձնական եղանակները. ՄՕ-ի տարատեսակներից պարզագույնը Հյուկելի եղանակն է (ՀՄՕ), որի տարածված տարատեսակը ՀՄՕ-ԱՕԳԿ-ն է։ Ք. ք-ի կիսափորձնական եղանակների օգնությամբ արվել են մի շարք որակական բնույթի հետնություններ (մտցվել են քիմ. կապի և միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների տեսությունների սկզբնական պատկերացումները, մշակվել են մոլեկուլային սպեկտրաչափության հիմունքները են): Հաշվողական տեխնիկայի զարգացումը (1960-ական թթ.) հնարավոր դարձրեց իրականացնել կիսափորձնական եղանակների քանակական տարբերակները, զարգացան ոչ փորձնական (տեսական) եղանակները, միջին մեծության մոլեկուլների (20-30 էլեկտրոն) էլեկտրոնային կառուցվածքի հաշվարկումն իրականացվում է նրանց տարածական կառուցվածքը, ֆիզիկ. հատկությունները և սպեկտրները բավարար ճշտությամբ կանխատեսելու համար։ ժամանակակից Ք. ք. մշակում է նաև նոր խնդիրներ և եղանակներ (քիմ. համակարգերում միջուկների շարժման քվանտային տեսություն են): Հ. Դավթյան

ՔՎԱՆՏԱՅԻՆ ՔՐՈՄԱԴԻՆԱՄԻԿԱ, [<հուն, χρώμα - գույն՝ և (էլեկտրա) դինամիկա], տարրական մասնիկների ուժեղ փոխազդեցության տեսություն։ Ձևավորվել է 1970-ական թթ. սկզբին՝ քվարկների մոդելի հիման վրա (Մ. Գել-Ման և ուրիշներ): Ք. ք. կանխադրում է, որ գոյություն ունեն միավոր սպինով, զրոյական հանգստի զանգվածով և էլեկտրաչեզոք հատուկ տարրական մասնիկներ՝ գլուոններ (< անգլ. glue - սոսինձ), որոնք էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության տարածողների՝ ֆոտոնների նման, հանդես են գալիս որպես ուժեղ փոխազդեցության փոխանցողներ։ Գլուոնների աղբյուրները, այսպես կոչված, գունային լիցքերն են։ («Գույն», «գունային» տերմիններն ընդունված են պայմանականորեն և սովորական գույների հետ ոչ մի առնչություն չունեն։) Յուրաքանչյուր տեսակի քվարկ (u, d, s, c, …) կարող է գտնվել երեք տարբեր գունային վիճակներում, այսինքն՝ բացի այլ քվանտային թվերից, քվարկը կրում է նաև երեք գունային լիցքերից (կամ գույներից) մեկը (u1, u2, u3; d1, d2, d3; s1, s2, s3; c1, c2, c3, …): Հակաքվարկը, համապատասխանաբար, կրում է երեք հակագույներից մեկը (u ̃1, u ̃2, u ̃3; d ̃1, d ̃2, d ̃3; s ̃1, s ̃2, s ̃3; c ̃1, c ̃2, c ̃3, …): Տարրական քվարկ-գլուոնային փոխազդեցության ինտենսիվությունը բնութագրվում է ունիվերսալ αs=g2s/ℏc մեծությամբ (քվարկ-գլուոնային էֆեկտիվ հաստատուն), որտեղ gs-ը տարրական գունային լիցքի միավորն է ℏ-ը՝ Պլանկի հաստատունը, c-ն՝ լույսի արագությունը։ Սակայն Ք. ք-ի և քվանտային էլեկտրադինամիկայի միջև կա էական տարբերություն, որը բխում է գունային լիցքի բազմատեսակ լինելուց։ Գլուոնները նույնպես կրում են որոշակի գունային լիցք և կարող են անմիջականորեն փոխազդել միմյանց հետ՝ կլանելով և առաքելով նոր գլուոններ։ Նման ինքնափոխազդեցության երևույթը բացակայում է էլեկտրամագնիսական դաշտի դեպքում։ Այդ երևույթն առաջ է բերում քվարկ-գլուոնային ուժերի յուրահատուկ ֆիզիկ. հատկություններ։ Փոքր (< 10-14 սմ) հեռավորությունների վրա քվարկ-գլուոնային ուժերը նվազում են՝ αs -> 0 (Դ. Գրոս, Ֆ. Վիլչեկ, Դ. Պոլիտցեր, ԱՄՆ, 1973), մի հատկություն, որը լիովին բացատրում է ոչ առաձգական պրոցեսներում դիտվող հադրոնների փարթոնային կառուցվածքը (տես Փարթոններ): Այդպիսի պրոցեսներում քվարկները և գլուոնները կարելի է դիտել որպես ազատ մասնիկներ և դրանց փոխազդեցությունը հաշվարկել խոտորումների տեսության միջոցով՝ ըստ փոքր αs մեծության։ Ք. ք-ի բազմաթիվ կանխագուշակումներ Փորձնական հաստատում են գտել։ Հադրոնների չափերի (≅ 10-13 սմ) կարգի հեռավորությունների վրա քվարկ-գլուոնային ուժերն արագ աճում են։ Այդ տիրույթում դիտվող ուժեղ փոխազդեցության բոլոր երևույթների բնութագրերը հաստատում են այն վարկածը, որ գունային լիցքերն ազատ, մեկուսացած վիճակում գոյություն ունենալ չեն կարող։ Սկզբունքորեն անհնար է դիտել կամ գրանցել առանձին մի քվարկ կամ գլուոն (քվարկների և գլուոնների «ազատազրկման» կամ «գերման» սկզբունք): Գոյություն ունեն միայն այդ մասնիկներից կազմված և ըստ գունային լիցքի չեզոք (սպիտակ) ֆիզիկ. վիճակներ։ Ք. ք-ում (երեք գույների դեպքում) պարզագույն սպիտակ վիճակներն են քվարկհակաքվարկի և երեք քվարկների զուգակցումները, որոնք համապատասխանում են մեզոններին և բարիոններին։ Փորձերից