¿Puedes reducir la física cuántica a una oración?

Tal vez. La oración exacta depende de quién pregunta y de cuánta información desea transmitir.

Si estuviera hablando con un laico general, sin habilidad matemática, lo describiría como:

“La física de los muy, muy pequeños (y, en ocasiones, los no tan pequeños, pero en cambio muy, muy, muy fríos)”

Realmente no transmite mucha información técnica, pero obtiene la idea general de lo que estudia el campo.

Si quisiera ser más técnico, podría decir algo como:

Un campo que describe los sistemas como compuestos por una superposición lineal de estados de unidad-vector en un espacio complejo de Hilbert, donde cada observable puede extraerse de un estado propio actuando sobre él con el operador hermitiano apropiado, siendo el valor del observable el valor propio: en el caso de estados mixtos (es decir, combinaciones lineales que no son estados propios), los coeficientes lineales de la descomposición del estado propio representan densidades de probabilidad de encontrar el sistema en ese estado particular.

Eso transmite mucha más información:

• Menciona la idea de “Estados”
• Espacios de Hilbert
• Superposición lineal
• Los estados propios son estados de observables bien definidos, y los valores propios son el valor de esos observables
• Operadores hermitianos que no necesariamente viajan
• Naturaleza probabilística de la mecánica cuántica.

Por supuesto, el problema es: ¡es principalmente galimatías a menos que ya sepas de lo que estoy hablando!

No sé por qué los otros que respondieron esto están teniendo dificultades. Creo que están pensando demasiado en esto.

En la mecánica cuántica, todos los estados están asociados con funciones de onda, miembros de un espacio Hilbert ‘físico’, que permite la inclusión de funciones normalizables a la función delta de Dirac, así como a la unidad, y todas las cantidades observables sobre los estados están asociadas con operadores hermitianos. , que actúan en ese espacio de Hilbert, de modo que el cambio en un estado promulgado al interactuar con él de tal manera que depende de un observable está relacionado con la acción en la función de onda correspondiente al estado por el operador correspondiente al observable, es decir , la función de onda se proyectará en un vector propio del operador Hermitiano, donde el observable tomará el valor del valor propio correspondiente, con la probabilidad de que cualquier valor / vector dado sea el estado resultante dado por el cuadrado de la norma del coeficiente de ese vector propio en la expansión del estado original en términos de los vectores propios del operador, recordando que los vectores propios de no-degener Los operadores forman una base para el espacio en el que existen y los operadores degenerados (así como los operadores no degenerados) siempre se pueden diagonalizar simultáneamente con un operador con el que viajan.

(lo mejor que pude hacer directamente desde mi cerebro)

Ahora que nunca mencionaste que tenía que ser fácil de entender, ¿verdad?

Esa oración le brinda todos los postulados de la mecánica cuántica, excepto la ecuación de Schrodinger, sin embargo, si usted es un experto en mecánica clásica, es posible ‘adivinar’ la ecuación de Schrodinger (como lo hizo el propio Schrodinger) a partir de las implicaciones de la oración anterior sobre cómo Las funciones deben evolucionar cuando se actúa sobre ellas.

No, no puedo. Pero me gustaría responder a esta pregunta con otra pregunta:

¿Por qué tantos quoranes creen que podemos y debemos hervir materia oscura, teoría cuántica y funciones hipergeométricas confluentes de Bessel en una sola oración …? pero nunca exigirían lo mismo para una cirugía cerebral?

¿Es posible que los quoranos crean que la ciencia debería ser trivial pero compleja de cirugía cerebral?

Pero, ¿cómo podría la cirugía cerebral, que depende de la materia y la energía, seguir siendo compleja si toda la ciencia fuera intrínsecamente trivial?

añadido 27/06/2017:

Con cierta reticencia estoy agregando una respuesta opcional más “cooperativa” y menos sarcástica:

“La física cuántica es lo que sucede si define la probabilidad como la suma en cuadratura, versus la suma lineal directa”.

La física cuántica es la ciencia de individuos con opciones limitadas, cuyo comportamiento solo se puede predecir probabilísticamente.

Esta oración es el tipo de descripción que, lamentablemente, rara vez se proporciona a los estudiantes de física.

La mayoría de las clases saltan directamente a ecuaciones específicas o se desarrollan a través de una perspectiva histórica. Este enfoque nunca entra en simples descripciones claras de lo que es el estado moderno de la ciencia, lo cual es lamentable. Lleva a las personas a confundir el algoritmo o el modelo matemático de una persona con los principios científicos centrales del tema. Cuando un tema científico solo se entiende como una ecuación matemática, perdemos la innovación esencial para el progreso.

Animaría a cualquiera que crea que la física cuántica se trata de resolver una determinada ecuación para leer las conferencias de Feynman sobre el tema. Si quieres entender la física, harías bien en ignorar las matemáticas hasta que obtengas una intuición precisa. Por supuesto, si desea resolver cualquier problema nuevo en el tema, tendrá que aprender un método de cálculo, pero la mayoría de los principios pueden entenderse bastante bien sin necesidad de descifrar ningún número.

¡Sigue haciendo preguntas!

Sospecho que hervir es un proceso terriblemente complicado para describir la mecánica cuántica. No podría condensarse en una simple oración sin extender la definición de la oración más allá del punto de ruptura.

En cuanto a hervir, condensar, congelar, recombinar, depositar o resumir la física cuántica en una sola oración, el esfuerzo de Wikipedia para la mecánica cuántica está bien:

La teoría fundamental de la naturaleza a escalas pequeñas y bajos niveles de energía de átomos y partículas subatómicas.

Si no es exactamente sublime.

Una sola oración para las transiciones de fase podría ser más fácil, pero no estoy seguro de que los resúmenes de una sola oración sean útiles para mucho, aunque los escritores de titulares, los anunciantes y los vendedores pueden estar en desacuerdo.

Si.

Es el campo específico de la física que explora dónde las partículas y las ondas pueden estar en dos (o múltiples) estados al mismo tiempo.

Aquí hay una conferencia fascinante del profesor Terry Rudolph grabada el 29/10/14 titulada Teoría cuántica: es irreal, eso apoya totalmente mi definición.

Este video cubre tiempo macro y tiempo micro y la distribución conjunta entre macro y micro; y mucho, mucho más.

Señala que la teoría cuántica ha existido mucho, mucho, mucho antes de que los seres humanos evolucionaran y sea independiente de nosotros (humanos).

El espacio y el tiempo tal como lo conocemos son conceptos creados por los humanos y que, como lo demuestra el video, son extremadamente limitados.

Es un video fascinante porque presenta lo que los científicos del Imperial College London están creando: una computadora cuántica. ¡Fascinante!

Si. Mi consejo general es desconfiar de las respuestas cortas, especialmente en áreas muy complejas. Y la mecánica cuántica es definitivamente compleja. Pero en este caso

Los objetos cuánticos no son como los sólidos u ondas clásicos y solo pueden describirse con mecánica cuántica.

Esto podría no ser exactamente lo que esperabas. Pero, “Tendrás que trabajar duro para entenderlo”, en realidad es más útil que, “Di ‘dualidad onda-partícula’ e imagina que lo entiendes”.

Esto es algo que leí aquí en Quora, pero no recuerdo quién lo escribió. “QM no es más que una ecuación para un resorte espacial”. Mi elección es; ” QM es un vestido hecho a medida, pero todavía esperando la plancha ”. El hierro es necesario para que sea presentable solamente.

La razón por la cual la primera oración se me quedó pegada es porque siempre sospeché que cuando Plank mostró que la ecuación para muchos resortes superpuestos entre sí puede definir la radiación del cuerpo negro, Schrodinger dijo que si puedes modelar la radiación no material usando la suma probabilística de partículas de materia vibrante, entonces has alcanzado el premio gordo que es bueno tanto para la materia como para la energía. Entonces Dirac extendió esto diciendo: y podemos hacerlo aún mejor si utilizamos una vibración de partícula relativista, y adivina qué; él estaba en lo correcto. Por cierto, esto es una reivindicación de que la relatividad funcionó tanto para los sistemas pequeños como para los grandes.

Mi interpretación de todo esto es; La razón por la cual funcionó la ecuación de resorte es porque la fuerza cuadrada inversa en el límite de números confinados y grandes cambia a una fuerza de resorte espacial. Esto tiene las consecuencias de; Necesitas muchos resortes para hacerlo, uno para cada par de partículas. Las fuerzas de resorte se suman linealmente. Necesita probabilidad porque perdió las fases de las partículas vibratorias, y la energía es su único enfoque posible. La solución es discreta en el límite, porque las partículas son discretas y la vibración también es discreta. Y la razón por la cual la radiación encaja es porque es el único medio de intercambio de energía entre los diversos resortes.

Esa es también la razón por la cual cuando las partículas están solas como un electrón solitario, no reconocen QM, y lo mismo puede decirse de la radiación cuando viaja sin obstáculos en el espacio vacío, de ahí el negocio de la dualidad onda-partícula. Por lo tanto, QM debe su éxito a la ley del cuadrado inverso y a la relatividad, y por supuesto a la gran cantidad de matemáticas necesarias para hacerlo, y al arduo trabajo del mayor ejército científico que lo ayudó a ver la luz.

“La masa es igual a la energía, y la energía es igual a la frecuencia, por lo que la masa es igual a la frecuencia; pero para tener una mecánica de onda, necesitas una ecuación de onda ”. Eso cubre al menos a Einstein, Planck, de Broglie y Schrodinger.

Escriba Elemental Particles [1] CAP [2] -compatible como Dual Ideal Harm. Ondas puntuales oscilantes en el plano 2D Orth. a la Dirección de movimiento con condiciones de doble límite abierto para 21 dif. Fermiones y Cerrado-BC por 5 dif. Bosons explica completamente el giro [3].

¡Tomó mucho ‘hervir’ para escribir esta oración única! 😉

Notas al pie

[1] http://quantumuniverse.eu/Tom/El …

[2] http://quantumuniverse.eu/Tom/GR …

[3] http://quantumuniverse.eu/Tom/in …

Francamente, no creo que sea una pregunta justa. La mecánica cuántica es un tema increíblemente rico y complicado, tanto que uno podría pasar años leyendo libros de texto gruesos solo para llegar a un acuerdo con lo básico. En 1965, cuando se anunció que Richard Feynman había ganado un tercio del Premio Nobel de física ese año, un periodista le pidió que resumiera lo que hizo en una sola oración. Feynman se negó, diciendo que si le hubiera sido posible, no habría valido el Premio Nobel. Y Feynman es solo uno de los muchos contribuyentes a la mecánica cuántica.

En respuesta a la respuesta de Tom Robinson a ¿Puedes reducir la física cuántica a una oración?

“Si crees que entiendes la mecánica cuántica, no entiendes la mecánica cuántica” – Richard Feynman.

La mecánica cuántica es ridícula. No digo que no sea real y verdadero y cómo funciona el universo. Pero desafía la lógica y el “sentido común”

La física cuántica se deduce de la comprensión de que el mundo no es un continuo de materia y energía, sino cuántica discreta real (cantidades muy, muy, muy pequeñas) de materia y energía.

Esa es mi oración. Por supuesto, hay mucho más, e incluso esta oración probablemente requiere algo de elaboración. Pero el núcleo de la idea está ahí: experimentamos el mundo como un continuo de cosas y energía. Pero resulta que esa continuidad es una ilusión. Y a partir de ahí, la física tropieza con una trampa de probabilidades y ramificaciones extrañas que superan con creces la capacidad de una sola oración para abarcar.

Voy a hacer un poco de trampa y combinar las primeras 3 oraciones de las Feynman Lectures Vol. 3: Mecánica cuántica:

La “mecánica cuántica” es la descripción del comportamiento de la materia y la luz en todos sus detalles y, en particular, de los acontecimientos a escala atómica, que se comportan como nada de lo que usted tiene experiencia directa: no se comportan como ondas, no se comportan como partículas, no se comportan como nubes, o bolas de billar, o pesos en resortes, o como cualquier cosa que hayas visto.

Una “geometría” basada en ondas que proporciona probabilidades de que se pueda observar un cuanto de energía en algún lugar y en algún momento.

En realidad, debería haber sido algo así como “Ver mi respuesta a ¿Cuál es la explicación más básica de la teoría cuántica?”, Pero no creo que cuente.

Si insiste: “ Todo lo que no está prohibido es obligatorio. ”
[El “principio totalitario” de Murray Gell-Mann, citado de “The Once and Future King” por TH White; véase, por ejemplo, 2ª ed., Ace Books, 1987.]

Por supuesto, tendrá que filtrar el significado de esta declaración “simplificada”.

Por cada posible eigenstate de energía [math] E [/ math] existe un operador lineal autoadjunto [math] \ mathbf {\ hat {H}} \ propto \ hat {p} ^ {2} + \ hat {x} ^ {2}, [/ math] tal que [math] [\ hat {x}, \ hat {p}] = i \ hbar [/ math] y que actúa en un espacio de Hilbert [math] \ mathcal {H} [/ math] con la ecuación de valores propios [math] \ mathbf {\ hat {H}} \ psi = E \ psi [/ math] (ecuación de Schrödinger) donde [math] \ psi = \ sum_ {i} c_ {i} \ phi [/ math] y where [math] \ sum_ {i} c_ {i} = 1 \ Rightarrow \ int \ psi ^ {*} \ psi = 1. [/ math]

La física cuántica relaciona el intercambio de energía, momento, información, fuerza, tiempo y espacio en paquetes intercambiables de manera única de acuerdo con una creciente biblioteca de resultados experimentales que contribuyen a modelos que coinciden con reglas y comportamientos que surgen de dichas interacciones ‘cuantizadas’.

Al menos, eso espero, pero, ya sabes, mis alas están chamuscadas como todos los demás …

No, pero lo intentaré de todos modos.

La física cuántica es la teoría detrás de la explicación de cómo funciona la materia y la energía a nivel atómico y subatómico; etc.

Debes darte cuenta de que la mecánica cuántica sigue siendo difícil de explicar a una clase de estudiantes de física AP, que ya se encuentra en un período de clase de 1 hora. Si fuera inteligente, habría plagiado el artículo de Wikipedia y reemplazaría cada puntuación final con un punto y coma y listo. Una oración que es tan larga como un artículo de Wikipedia.