Mecanica cuantică este ramura fizicii care descrie materia și energia la scară atomică și subatomică. Este una dintre cele mai reușite teorii din știință și una dintre cele mai stranii. Descrie o lume în care particulele pot fi în două locuri simultan, unde măsurarea schimbă rezultatul și unde incertitudinea este fundamentală. Teoria a fost dezvoltată în anii 1920 de Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger și alții. A trecut toate testele experimentale și stă la baza tehnologiei moderne, de la semiconductori la lasere și RMN.

Mecanica cuantică se bazează pe câteva principii cheie. Dualitatea undă-particulă spune că particulele se comportă ca unde, iar undele se comportă ca particule. Superpoziția spune că un sistem cuantic poate fi în mai multe stări simultan până la măsurare. Inseparabilitatea spune că particulele pot fi legate în moduri care sfidează intuiția clasică. Principiul incertitudinii spune că anumite perechi de proprietăți, cum ar fi poziția și impulsul, nu pot fi ambele cunoscute cu precizie. Mecanica cuantică nu este intuitivă. Nu se potrivește cu experiența noastră de zi cu zi. Dar funcționează. Prezice comportamentul atomilor, moleculelor și particulelor subatomice cu o precizie extraordinară. Este fundamentul fizicii moderne.

Principiile mecanicii cuantice

• Dualitatea undă-particulă. Particulele și undele sunt două aspecte ale aceluiași lucru.
• Superpoziție. Un sistem poate fi în mai multe stări simultan.
• Inseparabilitate. Particulele pot fi corelate în funcție de distanță.
• Principiul incertitudinii. Limite ale cunoașterii poziției și impulsului.
• Cuantizare. Proprietățile iau valori discrete.

Mecanica cuantică nu este aceeași cu mecanica clasică. Mecanica clasică descrie obiectele de zi cu zi. Mecanica cuantică descrie lumea atomică și subatomică.