Квантовая механика — это раздел физики, описывающий материю и энергию на атомном и субатомном уровнях. Это одна из самых успешных теорий в науке, и одна из самых странных. Она описывает мир, где частицы могут находиться в двух местах одновременно, где измерение меняет результат, и где неопределенность является фундаментальной. Теория была разработана в 1920-х годах Нильсом Бором, Вернером Гейзенбергом, Эрвином Шрёдингером и другими. Она прошла все экспериментальные проверки и лежит в основе современных технологий, от полупроводников до лазеров и МРТ.

Квантовая механика основана на нескольких ключевых принципах. Волно-частичный дуализм гласит, что частицы ведут себя как волны, а волны — как частицы. Принцип суперпозиции утверждает, что квантовая система может находиться в нескольких состояниях одновременно до момента измерения. Квантово-запутанность утверждает, что частицы могут быть связаны способами, которые противоречат классической интуиции. Принцип неопределенности гласит, что определенные пары свойств, такие как положение и импульс, не могут быть одновременно точно известны. Квантовая механика не интуитивна. Она не соответствует нашему повседневному опыту. Но она работает. Она предсказывает поведение атомов, молекул и субатомных частиц с необычайной точностью. Она является основой современной физики.

Принципы квантовой механики

• Волново-частичный дуализм. Частицы и волны — это два аспекта одного и того же явления.
• Суперпозиция. Система может находиться в нескольких состояниях одновременно.
• Запутанность. Частицы могут быть коррелированы на расстоянии.
• Принцип неопределенности. Ограничения на знание положения и импульса.
• Квантизация. Свойства принимают дискретные значения.

Квантовая механика — это не то же самое, что классическая механика. Классическая механика описывает обыденные предметы. Квантовая механика описывает атомный и субатомный мир.