Richard Feynman szerint: „Azt hiszem, nyugodtan kijelenthetem, hogy senki sem érti igazán a kvantummechanikát.” De vajon tényleg így van-e? Értjük-e a kvantummechanikát, ami a talán legsikeresebb a valaha is megfogalmazott fizikai elméletek közül?
Takács Gábor, a BME Elméleti Fizika Tanszék egyetemi tanára előadásában „Az atomoktól a csillagokig” sorozatban erre a kérdésre keresi a választ.
Az atomoktól a csillagokig előadássorozatban az ELTE TTK Fizikai Intézetében tevékenykedő kutatók, oktatók és vendégek beszélnek a fizika frontvonalába tartozó érdekességekről, újdonságokról, elsősorban középiskolásoknak, bemutatva azokat a lehetséges tanulmányi utakat is, amelyeket a hazai felsőoktatás nemzetközi elismertségnek örvendő egyeteme kínál az érdeklődő fiataloknak.
A kvantummechanika fogalmi rendszere és szemlélete nagyon eltér a megszokott klasszikus fizikai gondolkodásunktól. Ezért a hétköznapi nyelvre „lefordított” állításait a „józan ész” sokszor képtelenségnek ítéli. Létezik azonban egy olyan univerzális „formális rendszer” egy egzakt nyelv, amellyel fizikai állításainkat egyértelműen kifejezhetjük. Ez a „nyelv” a Matematika.
A kvantummechanika a fizika azon ága, amelyik a nanoszkopikus méreteknél történő jelenségeket vizsgálja; így az elemi részecskék viselkedését vagy például az olyan alacsony hőmérsékletű makrojelenségeket, mint a szuperfolyékonyság és a szupravezetés. A név abból a megfigyelésből származik, hogy bizonyos fizikai tulajdonságok egységi mennyiségenként (latin: kvantum), nem pedig folyamatos (analóg) módon változnak.
A kvantummechanika alapvetően négy jelenségre szolgáltat magyarázatot, amikre a klasszikus mechanika és a klasszikus elektrodinamika nem:
- kvantálás,
- a hullám-részecske kettősség,
- a határozatlansági reláció és
- a kvantum-összefonódás.
A kvantumfizika és kvantumelmélet kifejezéseket gyakran a kvantummechanika szinonimájaként használjuk, máskor viszont bővebben beleértjük a kvantummechanika előtti régebbi kvantumelméleteket is (ld. a történeti összefoglalót), vagy amikor a kvantummechanikát egy sokkal szűkebb értelemben használjuk (a klasszikus mechanika mintájára), akkor beleértjük az olyan elméleteket például, mint a kvantumtérelmélet vagy annak első kidolgozott változatát, a kvantum-elektrodinamikát.
