Mechanika kwantowa to dziedzina fizyki opisująca materię i energię w skali atomowej i subatomowej. Jest to jedna z najskuteczniejszych i najdziwniejszych teorii naukowych. Opisuje świat, w którym cząstki mogą znajdować się w dwóch miejscach jednocześnie, gdzie pomiary zmieniają wynik, a niepewność ma fundamentalne znaczenie. Teoria ta została opracowana w latach dwudziestych XX wieku przez Nielsa Bohra, Wernera Heisenberga, Erwina Schrödingera i innych. Przeszła ona wszystkie testy eksperymentalne i stanowi podstawę współczesnej technologii, od półprzewodników, przez lasery, po rezonans magnetyczny.

Mechanika kwantowa opiera się na kilku kluczowych zasadach. Dualizm korpuskularno-falowy mówi, że cząstki zachowują się jak fale, a fale jak cząstki. Superpozycja mówi, że układ kwantowy może znajdować się w wielu stanach jednocześnie, dopóki nie zostanie zmierzony. Splątanie mówi, że cząstki mogą być łączone w sposób przeczący klasycznej intuicji. Zasada nieoznaczoności mówi, że pewnych par właściwości, takich jak położenie i pęd, nie da się jednocześnie precyzyjnie poznać. Mechanika kwantowa nie jest intuicyjna. Nie odpowiada naszemu codziennemu doświadczeniu. Ale działa. Przewiduje zachowanie atomów, cząsteczek i cząstek subatomowych z niezwykłą dokładnością. Jest fundamentem współczesnej fizyki.

Zasady mechaniki kwantowej

• Dualizm korpuskularno-falowy. Cząsteczki i fale to dwa aspekty tej samej rzeczy.
• Superpozycja. System może znajdować się w wielu stanach jednocześnie.
• Splątanie. Cząsteczki można korelować na podstawie odległości.
• Zasada nieoznaczoności. Granice znajomości położenia i pędu.
• Kwantyzacja. Właściwości przyjmują wartości dyskretne.

Mechanika kwantowa to nie to samo, co mechanika klasyczna. Mechanika klasyczna opisuje przedmioty codziennego użytku. Mechanika kwantowa opisuje świat atomowy i subatomowy.