Cómo introducir la mecánica cuántica en una oración

Cuántico: Un mundo donde (i) solo las cosas pesadas son pequeñas, (ii) todo está simultáneamente en todas partes hasta que se localiza con fuerza, y (iii) las cosas aparecen de la nada, luego desaparecen, dejando los “regalos” remanentes que disfrutamos a diario.

Esa fue una oración larga, ¡pero no tanto como he escrito en otras publicaciones! También aborda lo que para mí son los tres misterios extraños del cuanto:

1: el principio de incertidumbre requiere partículas masivas para obtener una ubicación precisa. Alta energía = masiva = localizada. Esto se debe a que con mucha masa solo puedo usar una pequeña cantidad de incertidumbre de velocidad para satisfacer la parte de incertidumbre de momento de la ecuación de incertidumbre. Esto es lo opuesto al mundo macro normal, donde pequeño generalmente significa luz.

2: la función de onda tiene muchas superposiciones hasta que una interacción de partícula a partícula reduce la superposición (decoherencia). Así, cada partícula está en muchos lugares al mismo tiempo. En el mundo real solo podemos estar en un lugar a la vez. Tampoco estamos “definidos” por las interacciones. En cambio, nuestro sentido de identidad está intacto, independientemente de las colisiones …

3: las partículas virtuales son extrañas y no observables, pero producen fricción, todos los campos de fuerza y, por lo tanto, conducen prácticamente todo lo que nos rodea.

Todas las partículas son ondas de probabilidad.

† ********* Anti colapso foooter ******
El rápido zorro marrón saltó sobre el perro perezoso. Ed Witten es marciano.

Twinkle twinkle little
Brilla brilla pequeña estrella,
¡Cómo me pregunto lo que eres!
Por encima del mundo tan arriba,
Como un diamante en el cielo.

Cuando se va el sol abrasador,
Cuando nada brilla sobre
Entonces muestras tu lucecita,
Centelleo, centelleo, toda la noche.

Entonces el viajero en la oscuridad
Gracias por tus pequeñas chispas;
No podía ver qué camino tomar,
Si no centelleaste así.

En el cielo azul oscuro que guardas,
Y a menudo a través de mis cortinas pío,
Porque nunca cierras los ojos
Hasta que el sol esté en el cielo.

Como tu chispa brillante y pequeña
Enciende al viajero en la oscuridad
Aunque no sé lo que eres,
Brilla brilla pequeña estrella.

En sentido pedagógico, puedo aceptar esta pregunta que trata de encontrar una “respuesta corta extrema” en una oración.

Por lo tanto, se puede encontrar una descripción breve y definitiva sobre esta parte tan importante pero muy compleja en la física real.

¡Los científicos de la información aman las definiciones de términos que son verdaderos y utilizables!

Así que intentaría esa “frase” de esa manera: la mecánica cuántica es el tema compuesto de la física más actualizada con fundamentos matemáticos y teorías sobre todas las partículas y términos encontrados hasta ahora que están incluidos en los átomos .

Mi oración sería:

La mecánica cuántica es el gran cambio de paradigma en el que la mecánica de partículas y la mecánica de ondas se combinan en una teoría única y más profunda de la mecánica; preparando así el escenario para muchos de los sorprendentes desarrollos teóricos y tecnológicos del siglo XX.

La trayectoria a gran escala de la física teórica en los últimos 400 años puede verse como una larga marcha hacia la unificación y una teoría de todo. Newton unificó el movimiento de los cuerpos celestes con los cuerpos terrenales utilizando sus leyes de movimiento, Faraday y Maxwell unificaron la electricidad y el magnetismo, Boltzmann y Gibbs unificaron la termodinámica con la mecánica, y de la misma manera, Heisenberg y Schrodinger unificaron las ondas con partículas. Este proceso continúa hasta hoy.

Cuando llegas a un punto en el que tanto la posición como el impulso de un sistema (por ejemplo, un átomo) ya no se pueden medir simultáneamente, uno ha cruzado del mundo de la física clásica al mundo de la mecánica cuántica.

Por cómo lo entiendo (y esta es la forma más básica. Es mucho más complicado e involucra muchas más complejidades), la Mecánica Cuántica es la teoría de que las partículas (lo que compone los átomos, que lo componen todo) pueden estar en dos lugares a la vez y viajar entre los dos lugares con bastante facilidad. Esto es observable con electrones que se mueven a través de un átomo y con la forma en que funciona una computadora cuántica donde un número puede representarse por 0, 1 o ambos (o una combinación de ambos). Nuevamente, esta es la versión más simple y hay muchos más detalles y casos especiales involucrados.

Las leyes de Newton sirven como una aproximación realmente excelente para la mayoría de las cosas que los seres humanos hacen rutinariamente en este planeta, pero comienzan a mostrar que son solo aproximaciones donde estamos tratando con tamaños extremadamente pequeños y, por lo tanto, donde se requiere la mecánica cuántica para un mejor ajustarse al comportamiento observado.

El mundo microscópico muy pequeño, donde las cosas se comportan de manera diferente a lo que estamos acostumbrados en el mundo macroscópico de los objetos “clásicos”.