fizica Cuantica (mecanica cuantica)
Mecanica cuantică este teoria mişcării particulelor materiale la scară atomică. Ea a apărut, în primele decenii ale secolului XX, ca rezultat al unui efort colectiv de a înţelege fenomene care în fizica clasică nu-şi găseau explicaţia: structura atomilor şi interacţia acestora cu radiaţia electromagnetică. Mecanica cuantică nerelativistă a rezolvat problema structurii atomice; extinsă apoi pentru a ţine seama de principiile teoriei relativităţii, ea a deschis drumul către teoria cuantică relativistă a radiaţiei, numită electrodinamică cuantică. Denumirea de mecanică cuantică a fost păstrată pentru a indica teoria fenomenelor atomice din domeniul energiilor nerelativiste, în care numărul de particule rămâne constant; dezvoltările ulterioare, care studiază procese de creare şi anihilare de particule, se încadrează în teoria cuantică a câmpurilor şi are legătură cu ramuri experimentale precum cea a fizicii nucleare şi a particulelor elementare.
Descrierea dată de mecanica cuantică realităţii la scară atomică este de natură statistică: ea nu se referă la un exemplar izolat al sistemului studiat, ci la un colectiv statistic alcătuit dintr-un număr mare de exemplare, aranjate în ansamblul statistic după anumite modele. Rezultatele ei nu sunt exprimate prin valori bine determinate ale mărimilor fizice, ci prin probabilităţi, valori medii şi împrăştieri statistice. Două aspecte ale acestei descrieri, de o relevanţă care le-a conferit rang de principiu, sunt noţiunile de incertitudine şi complementaritate. Relaţiile de incertitudine pun în evidenţă existenţa unor perechi de mărimi fizice (cum sunt poziţia şi impulsul, sau componente diferite ale momentului cinetic) care nu pot fi determinate simultan oricât de precis, limita de precizie fiind impusă de existenţa unei mărimi fizice fundamentale: constanta Planck şi fundamentat teoretic de principiul incertitudinii al lui Heisenberg. Descrierea fenomenelor la scară atomică are un caracter complementar, în sensul că ea constă din elemente care se completează reciproc într-o imagine unitară, din punctul de vedere macroscopic al fizicii clasice, numai dacă ele rezultă din situaţii experimentale care se exclud reciproc.
Interpretarea statistică a mecanicii cuantice este confirmată de experienţă, însă persistă opinii divergente asupra caracterului fundamental al acestei descrieri. Pe când în interpretarea de la Copenhaga descrierea statistică este postulată ca fiind completă, reflectând o caracteristică fundamentală a fenomenelor la scară atomică, teorii alternative susţin că statistica rezultă dintr-o cunoaştere incompletă a realităţii, provenind din ignorarea unor variabile ascunse. Aceste vederi contradictorii pot fi testate experimental; rezultate parţiale par să favorizeze interpretarea de la Copenhaga.
Descrierea dată de mecanica cuantică realităţii la scară atomică este de natură statistică: ea nu se referă la un exemplar izolat al sistemului studiat, ci la un colectiv statistic alcătuit dintr-un număr mare de exemplare, aranjate în ansamblul statistic după anumite modele. Rezultatele ei nu sunt exprimate prin valori bine determinate ale mărimilor fizice, ci prin probabilităţi, valori medii şi împrăştieri statistice. Două aspecte ale acestei descrieri, de o relevanţă care le-a conferit rang de principiu, sunt noţiunile de incertitudine şi complementaritate. Relaţiile de incertitudine pun în evidenţă existenţa unor perechi de mărimi fizice (cum sunt poziţia şi impulsul, sau componente diferite ale momentului cinetic) care nu pot fi determinate simultan oricât de precis, limita de precizie fiind impusă de existenţa unei mărimi fizice fundamentale: constanta Planck şi fundamentat teoretic de principiul incertitudinii al lui Heisenberg. Descrierea fenomenelor la scară atomică are un caracter complementar, în sensul că ea constă din elemente care se completează reciproc într-o imagine unitară, din punctul de vedere macroscopic al fizicii clasice, numai dacă ele rezultă din situaţii experimentale care se exclud reciproc.
Interpretarea statistică a mecanicii cuantice este confirmată de experienţă, însă persistă opinii divergente asupra caracterului fundamental al acestei descrieri. Pe când în interpretarea de la Copenhaga descrierea statistică este postulată ca fiind completă, reflectând o caracteristică fundamentală a fenomenelor la scară atomică, teorii alternative susţin că statistica rezultă dintr-o cunoaştere incompletă a realităţii, provenind din ignorarea unor variabile ascunse. Aceste vederi contradictorii pot fi testate experimental; rezultate parţiale par să favorizeze interpretarea de la Copenhaga.