Illustrasjon av atom.

Alt stoff (all materie) er bygd opp av elementærpartikler. Elementærpartikler er partikler som ikke kan deles.

Den mest kjente elementærpartikkelen er elektronet. Et atom inneholder ett eller flere elektroner som beveger seg rundt en atomkjerne.

Kvantefysikken er viktig for å kunne beskrive disse partiklene. Uten det kunne man verken utvikle eller bruke moderne teknologi. Kvantefysikken brukes i dag i både vitenskap og industri.

Illustrasjon av atom.
Av /Store norske leksikon.

Kvantefysikk er vitenskapen om hvordan veldig små ting oppfører seg. Kvantefysikk handler for eksempel om elektroner og om de bittesmå partiklene som atomer er bygget opp av.

Kvantefysikk er viktig fordi det hjelper mennesker med å forstå naturen. Det er også viktig i mange ulike typer teknologi.

Kvantefysikk er en del av fysikken.

Små ting kan være to steder på en gang

Kvantefysikk sier noe om at det kan skje ting som er helt forskjellig fra det man er vant til. Et eksempel på dette er superposisjon. Superposisjon kan beskrives slik:

Alle ting som mennesker kan se, må være et sted. Et eple kan for eksempel ligge inni et kjøleskap. Eplet kan også ligge på kjøkkenbenken. Men eplet kan ikke ligge inni kjøleskapet og på kjøkkenbenken samtidig. Et eple kan bare være på ett sted om gangen.

Veldig små ting kan derimot være to steder samtidig ifølge kvantefysikk. Men hvis en forsker prøver å måle hvor tingen er, blir superposisjonen ødelagt. Da havner tingen på det ene eller det andre stedet.

Små ting kan oppføre seg som bølger

Hvis man sparker en fotball, vil hele ballen flytte seg. Men hvis man sparker en bølge på vannet, kan bølgen dele seg i to. De to nye bølgene kan bevege seg til forskjellige steder.

Mennesker er vant til at ting oppfører seg som en fotball. Men kvantefysikken forteller oss at noen ganger oppfører små ting seg som bølger. Forskere har gjort målinger som viser at små partikler som elektroner kan oppføre seg som en bølge. Det kan være forvirrende.

Kvantefysikk er viktig for teknologi

Kvantefysikk gjør det mulig å lage små datamaskiner. Uten kvantefysikk hadde datamaskiner vært like store som et helt rom. Det hadde heller ikke vært mulig å lage mobiltelefoner uten kvantefysikk.

Kvantefysikk har gjort det mulig å lage lasere. En laser sender bare ut én type lys om gangen. Lasere blir brukt til mange ting. De blir for eksempel brukt til å operere pasientersykehus. Laser blir også brukt til å lese strekkoden på varer i butikker.

Kvantefysikk kan bli brukt til å lage enda bedre teknologi i fremtiden. Forskere bruker for eksempel kvantefysikk til å lage raskere datamaskiner. Slike datamaskiner kalles kvantedatamaskiner.

Kvantefysikk er viktig i materialer

Kvantefysikk blir brukt til å lage ting med helt spesielle egenskaper. Kvantefysikk blir for eksempel brukt til å lage veldig gode strømledninger. Slike ledninger kalles superledere.

Kvantefysikk ble også brukt til å finne opp verdens sterkeste materiale. Dette materialet kalles grafen. Grafen er laget av karbon, som er det samme stoffet som blyet i blyanter. Atomene i grafen er satt sammen på en annen måte. Det gjør at grafen blir veldig sterkt.

Les mer i Lille norske leksikon

Faktasjekk av

Jacob Linder
Professor, NTNU – Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet