O que é mecânica quântica?
O termo mecânica quântica (QM) geralmente se refere a uma formulação matemática da teoria quântica. A mecânica quântica geralmente descreve e prevê o movimento e o comportamento das partículas nos níveis atômicos e subatômicos. Isso inclui partículas como átomos, elétrons, prótons e fótons. De acordo com a mecânica quântica, o comportamento e o movimento das partículas nesses níveis microscópicos são contra-intuitivos, radicalmente diferentes de qualquer coisa observada na vida cotidiana. Isso requer uma teoria como a mecânica quântica para explicar melhor esse mundo diferente.
No mundo macroscópico, geralmente existem dois tipos de fenômeno que são classificados por cientistas: partículas e ondas. As partículas podem ser pensadas como localizadas, transportando massa e energia em seus movimentos. As ondas são um tipo de fenômeno que nunca está localizado e não tem massa, mas, no entanto, carrega energia. As partículas de micro mundo que são examinadas na mecânica quântica são diferentes daquelas dee macro-mundial, porque em certas situações, as partículas podem agir como ondas, enquanto, inversamente, as ondas podem agir como partículas. De acordo com a mecânica quântica, isso significaria que, no nível quântico, uma maçã poderia se comportar como uma onda, enquanto uma onda poderia se comportar como uma maçã. As partículas geralmente são medidas considerando a função de onda registrada no momento da medição. No entanto, como as partículas podem se comportar como ondas, a localização ou velocidade simultânea de uma partícula nunca pode ser completamente determinada.
Esse aparente enigma é conhecido como o princípio da incerteza de Heisenburg, que em outras palavras afirma que a posição e o momento não podem ser exatamente medidos simultaneamente. Isso não é inteiramente porque há limitações na medição de equipamentos ou abilitY, mas porque se acredita que essa incerteza seja inerente às próprias partículas. A mecânica quântica, portanto, é uma teoria matemática que tenta calcular probabilidades de acordo com a função de onda.
Muitos cientistas não concordam com os postulados da mecânica quântica. Albert Einstein era um cientista que às vezes criticava a teoria quântica, pois conflitava com sua própria teoria. Assim, um dos maiores problemas da física contemporânea é criar uma teoria que unifique as idéias da mecânica quântica com as da teoria geral da relatividade de Einstein. Fisicistas como Julian Barbour propuseram algumas soluções inovadoras para esse problema, afirmando basicamente que, se os humanos consideram que o tempo em si não existe, não há obstáculo para a unificação da mecânica quântica e a teoria da relatividade.