Wat is kwantummechanica?

De term kwantummechanica (QM) verwijst in het algemeen naar een wiskundige formulering van de kwantumtheorie.Kwantummechanica beschrijft en voorspelt vaak de beweging en het gedrag van deeltjes op atomaire en subatomaire niveaus.Deze omvatten deeltjes zoals atomen, elektronen, protonen en fotonen.Volgens de kwantummechanica zijn het gedrag en de beweging van deeltjes op deze microscopische niveaus contra-intuïtief, radicaal verschillend van alles wat in het dagelijks leven wordt waargenomen.Dit vereist een theorie zoals kwantummechanica om deze andere wereld beter te verklaren.

In de macroscopische wereld zijn er meestal twee soorten fenomeen die door wetenschappers worden geclassificeerd: deeltjes en golven.Deeltjes kunnen worden beschouwd als gelokaliseerd, die massa en energie in hun bewegingen transporteren.Golven zijn een soort fenomeen dat nooit is gelokaliseerd en geen massa heeft, maar toch energie draagt.De micro-werelddeeltjes die worden onderzocht in de kwantummechanica verschillen van die van de macro-wereld, omdat in bepaalde situaties deeltjes als golven kunnen werken, terwijl omgekeerd golven als deeltjes kunnen werken.Volgens de kwantummechanica zou dit betekenen dat een appel op het kwantumniveau zich als een golf zou kunnen gedragen, terwijl een golf zich als een appel zou kunnen gedragen.deeltjes.Deeltjes worden in het algemeen gemeten door de golffunctie te overwegen die is geregistreerd op het moment van de meting.Maar omdat deeltjes zich als golven kunnen gedragen, kan de gelijktijdige locatie of snelheid van een deeltje nooit volledig worden bepaald.

Dit schijnbare raadsel staat bekend als het onzekerheidsprincipe van Heisenburg, die met andere woorden stelt dat positie en momentum niet precies gelijktijdig worden gemeten.Dit komt niet helemaal omdat er beperkingen zijn bij het meten van apparatuur of bekwaamheid, maar omdat deze onzekerheid inherent is aan de deeltjes zelf.Kwantummechanica is daarom een wiskundige theorie die probeert kansen te berekenen volgens de golffunctie.

Veel wetenschappers zijn het niet eens met de postulaten van de kwantummechanica.Albert Einstein was een wetenschapper die soms kritisch was over de kwantumtheorie, omdat het in strijd was met zijn eigen theorie.Een van de grootste problemen in de hedendaagse fysica is dus het creëren van een theorie die de ideeën van de kwantummechanica zou verenigen met die van de algemene relativiteitstheorie van Einsteins.Natuurkundigen zoals Julian Barbour hebben enkele innovatieve oplossingen voor dit probleem voorgesteld, in feite verklaren dat als mensen van mening zijn dat de tijd niet bestaat, er geen obstakel is voor het verenigen van de kwantummechanica en de relativiteitstheorie.