A2A La mecánica estadística cuántica se convierte en una teoría clásica a temperaturas “suficientemente altas”. A estas temperaturas, una descripción clásica da los mismos resultados que la versión de mecánica cuántica. Dependiendo de la naturaleza del sistema, uno puede calcular cuáles son las condiciones correctas cuando se pueden ignorar los efectos cuánticos. Por ejemplo, para partículas libres, este es el caso cuando la distancia promedio de las partículas es mucho mayor que su longitud de onda térmica ([math] \ lambda = \ sqrt {\ frac {2 \ pi \ hbar ^ {2}} {mkT}} [/mates]). Aquí [math] \ hbar ^ {2} [/ math] es un número muy pequeño, por lo tanto, la temperatura debe ser muy baja. Se pueden calcular las mismas condiciones para interactuar partículas en un potencial. La investigación en mecánica estadística cuántica se realiza en condiciones extremas: temperaturas frías, transiciones de fase, nuevos metamateriales donde condiciones muy delicadas magnifican efectos cuánticos invisibles.
Cómo elegir entre la aplicación de física estadística clásica o cuántica en la descripción de un sistema
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Esta página en arizona.edu es una discusión coherente de la tierra de nadie que se encuentra entre las caracterizaciones cuánticas y clásicas de los sistemas. Decoherencia y la transición de lo cuántico a lo clásico por Wojciech Zurek.
Claramente, el problema no se puede responder con generalizaciones fáciles. Si la escala del sistema involucra elementos que se aproximan a las longitudes de onda cuánticas de las partículas involucradas, el tratamiento cuántico es imprescindible. Los experimentos de gravedad de OTOH han involucrado objetos que pesan una tonelada, pero la naturaleza del experimento requiere un tratamiento cuántico. Otro criterio sería si la introducción de equipos de medición con un estado desconocido (necesariamente, ya que si el estado fuera conocido, la medición sería una conclusión inevitable) afectaría el estado del experimento.
La respuesta de John Bailey a ¿A qué escala en la jerarquía física emerge el mundo clásico del cuanto? En otras palabras, ¿en qué punto el comportamiento clásico difiere del probabilístico?
Dependiendo de sus antecedentes, mi respuesta instintiva sería: si no está en física, pero en aplicaciones, lo clásico probablemente será suficiente.
El número de sistemas que pueden / son controlados lo suficientemente bien como para que necesite una descripción cuántica es bastante limitado. Por lo general, los sistemas donde el número de partículas involucradas es significativamente mayor que 1 se comportan sorprendentemente clásicos. Dicho esto, el uso de una descripción clásica significa descuidar una parte de la dinámica a pequeña escala del sistema.
Pero sin más información, ninguna respuesta realmente lo ayudará a decidir qué tan “incorrecta” será la descripción.
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