Pengenalan pada mekanik kuantum

Mekanik kuantum

${\displaystyle \Delta x\,\Delta p\geq {\frac {\hbar }{2}}}$

Pengenalan · Rumusan matematik Latar belakang Mekanik klasik Teori kuantum lama Campuran tangan · Catatan Bra-ket Hamiltonian Konsep asas Keadaan kuantum · Fungsi gelombang Superposition · Kelibatan Ukuran · Ketidakpastian Pengecualian · Kedwian Decoherence · Teorem Ehrenfest · Keterowongan Eksperimen Eksperimen potongan dua Eksperiman Davisson–Germer Eksperiman Stern–Gerlach Eksperimen ketidaksamaan Bell Eksperimen Popper Kucing Schrödinger Penguji bom Elitzur–Vaidman Pemadam kuantum Rumusan Gambar Schrödinger Gambar Heisenberg Gambar interaksi Mekanik Matrix Jumlah ke atas sejarah Persamaan Persamaan Schrödinger Persamaan Pauli Persamaan Klein–Gordon Persamaan Dirac Rumusan Rydberg Terjemahan de Broglie–Bohm · CCC · Sejarah tekal · Copenhagen · Ensemble · Hidden variables · Many-worlds · Pondicherry · Logik kuantum · Kehubungan · Stochastic · Pelaksanaan Topik maju Sains maklumat kuantum Teori Scattering Teori bidang kuantum Kucar-kacir kuantum Saintis Planck · Bohr · Sommerfeld · Bose · Kramers · Heisenberg · Born · Jordan · Pauli · Dirac · de Broglie · Schrödinger · von Neumann · Wigner · Feynman · Candlin · Bohm · Everett · Bell · Wien · lain

Mekanik kuantum adalah sekumpulan prinsip saintifik yang menjelaskan kelakuan jirim dan interaksinya pada skala atom dan subatom.

Menjelang kurun kedua puluh yang lalu, ia menjadi jelas bahawa fizik klasik tidak dapat menjelaskan beberapa fenomena. Memahami batasan fizik klasik ini membawa kepada suatu revolusi dalam fizik: perkembangan mekanik kuantum dalam dekad-dekad awal kurun ke-20. Banyak perkara seperti alam semesta pada skala yang paling besar tidak patuh kemas dengan fizik klasik (kerana kerelatifan am), mekanik kuantum bermakna perkara yang serupa pada skala terkecil alam semesta. Prinsip mekanik kuantum agak sukar untuk difahami oleh minda manusia, oleh kerana manusia sudah terbiasa menaakul tentang dunia pada skala di mana fizik klasik ialah suatu penghampiran baik. Mekanik kuantum berlawanan dengan intuisi, dalam kata Richard Feynman, ia berurusan dengan "Nature as She is—absurd".

Banyak bahagian-bahagian asas alam semesta, seperti foton (unit diskret cahaya) mempunyai sesetengah sifat yang menyerupai zarah tetapi sifat lain yang menyerupai gelombang. Penyinar foton seperti lampu neon mempunyai spektrum pancaran, tetapi spektrum ini terputus-putus, cuma frekuensi tertentu yang wujud. Tenaga foton membentuk suatu urutan yang terputus-putus dan berkod warna. Hukum mekanik kuantum meramalkan tenaga, warna, dan keamatan spektrum sinaran elektromagnet. Tetapi hukum yang sama memutuskan bahawa lebih seseorang mengenal pasti satu ukuran (seperti kedudukan zarah), lebih sukar untuk menentukan suatu ukuran lain (seperti momentum). Dalam kata lain, mengukur kedudukan dahulu dan kemudian momentum tidak akan memberikan hasil yang sama dengan mengukur momentum dahulu dan diikuti kedudukan. Malah lebih kurang menyenangkan, pasangan zarah boleh memiliki kekusutan kuantum, bermakna menentukan suatu sifat satu zarah akan menentukan sifat yang sama atau lain pada zarah lagi satu, tanpa mengira berapa jauh kedua zarah itu terpisah.