Ett kvantum är den minsta diskreta kvantiteten av en fysisk egenskap. Ordet kommer från latinets quantus, som betyder hur mycket. Inom fysiken hänvisar det till den minsta odelbara enheten av något. Energi, till exempel, kvantiseras. Den förekommer i diskreta paket, inte kontinuerliga mängder. En foton är ett ljuskvantum. En elektron är ett laddningskvantum, i den meningen att laddning kvantiseras i enheter av elektronladdningen. Upptäckten av kvantisering var ett av de viktigaste genombrotten i början av 1900-talet. Max Planck introducerade idén år 1900 för att förklara svartkroppsstrålning. Han föreslog att energi avges och absorberas i diskreta paket, vilket han kallade kvanta. Den idén lanserade kvantmekaniken.

Kvantisering handlar inte bara om energi. Det gäller många fysikaliska egenskaper. Vinkelmoment kvantiseras. En atoms energinivåer kvantiseras. En partikels rotation kvantiseras. Kvantisering är det som skiljer kvantmekanik från klassisk mekanik. Inom klassisk mekanik kan egenskaper anta vilket värde som helst. Inom kvantmekanik antar de bara specifika värden. Det är just den diskretheten som gör atomer stabila, det som gör lasrar möjliga och det som gör kvantberäkning möjlig. Kvantvärlden är märklig, men det är den värld vi lever i.

Kvantfakta

• Definition. Minsta diskreta kvantitet.
• Ursprung. Max Planck, 1900.
• Energi. Kvantiserad i fotoner.
• Laddning. Kvantiserad i elektronladdning.
• Vinkelmoment. Kvantiserat i enheter av ħ.

Ett kvantum är inte detsamma som en partikel. Ett kvantum är en enhet av en egenskap. En partikel är en fysisk enhet.