Kvantová fyzika

 

Kvantová teorie se zrodila na počátku 20. století z pokusů řešit rozpory mezi výsledky některých experimentů na jedné straně a jejich klasickým popisem na straně druhé. Podobně jako u ostatních fyzikálních teorií stály i u zrodu nově vznikající kvantové teorie experimenty. Hovoříme proto o experimentálních východiscích kvantové teorie. Její základy byly položeny v prvních dvou desetiletích 20. století v teoretických pracích, které krok za krokem odstraňovaly výše zmíněné rozpory a paradoxy. Vůdčí ideou této první fáze rozvoje kvantové teorie, která se obvykle nazývá stará kvantová teorie, bylo kvantování fyzikálních veličin, zejména energie, ad hoc včleněné do jinak bezezbytku klasického popisu světa.

 

Mocným impulzem pro další rozvoj kvantové teorie byla de Broglieho hypotéza o dualitě částicových a vlnových vlastností klasických částic. Z podloží této hypotézy totiž ve druhé polovině dvacátých let 20. století vyrostla moderní kvantová fyzika soustav s konečně mnoha stupni volnosti (soustavy hmotných bodů), kvantová mechanika. Její zobecnění na soustavy s nekonečně mnoha stupni volnosti (fyzikální pole), kvantová teorie pole, následovalo v průběhu let třicátých a čtyřicátých.

 

Jak kvantová mechanika, tak i kvantová teorie pole jsou dodnes aktivně rozvíjeny předními pracovišti na celém světě. Jsou totiž mimořádně úspěšné při popisu široké škály jevů, zejména těch, které probíhají v mikrosvětě. Jsou proto základním teoretickým nástrojem atomové a jaderné fyziky i fyziky elementárních částic.