A mecânica quântica é o ramo da física que descreve a matéria e a energia em escalas atómicas e subatómicas. É uma das teorias mais bem-sucedidas da ciência e uma das mais estranhas. Descreve um mundo onde as partículas podem estar em dois lugares ao mesmo tempo, onde a medição altera o resultado e onde a incerteza é fundamental. A teoria foi desenvolvida na década de 1920 por Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger e outros. Passou por todos os testes experimentais e é a base da tecnologia moderna, desde semicondutores a lasers e ressonância magnética.

A mecânica quântica baseia-se em alguns princípios fundamentais. A dualidade onda-partícula afirma que as partículas se comportam como ondas e as ondas comportam-se como partículas. O princípio da superposição afirma que um sistema quântico pode estar em múltiplos estados simultaneamente até ser medido. O emaranhamento quântico afirma que as partículas podem estar interligadas de formas que desafiam a intuição clássica. O princípio da incerteza afirma que certos pares de propriedades, como a posição e o momento, não podem ser conhecidos com precisão simultaneamente. A mecânica quântica não é intuitiva. Ela não corresponde à nossa experiência quotidiana. Mas funciona. Prevê o comportamento de átomos, moléculas e partículas subatómicas com uma precisão extraordinária. É a base da física moderna.

Princípios da mecânica quântica

• Dualidade onda-partícula. Partículas e ondas são dois aspectos da mesma coisa.
• Superposição. Um sistema pode estar em múltiplos estados ao mesmo tempo.
• Entanglement. As partículas podem ser correlacionadas à distância.
• Princípio da incerteza. Limitações no conhecimento da posição e do momento.
• Quantização. As propriedades assumem valores discretos.

A mecânica quântica não é a mesma coisa que a mecânica clássica. A mecânica clássica descreve objetos do quotidiano. A mecânica quântica descreve o mundo atómico e subatómico.