¿Cuál es el significado de ‘cuantizado’ cuando hablamos de física cuántica?

En la mecánica clásica hay un continuo cuando se habla de, digamos, fenómenos.

Por ejemplo, si decimos que un objeto tiene una aceleración [math] \ vec {a} [/ math]. Entonces eso significa que podemos escribir la tasa de cambio de la velocidad de la siguiente manera obvia:

[matemáticas] \ frac {d \ vec {v}} {dt} = \ vec {a} [/ matemáticas]

Y a través de la integración, podemos producir lo siguiente:

[matemáticas] \ vec {v} (t) = \ vec {a} t + C_ {0} [/ matemáticas]

Donde la constante es contingente condiciones iniciales.

Entonces, piense en eso por un segundo, qué afirmación es esa; dice que podemos sumar pequeños trozos, pasos de tiempo, y colectivamente podemos generar una manera de describir el movimiento de la objeción de partículas en cualquier lugar en el tiempo, siempre que las condiciones iniciales.

Pero no encabeza allí: podemos continuar hacia adelante y obtener la función de posición para este movimiento integrando nuevamente:

[matemáticas] \ vec {x} (t) = \ frac {1} {2} \ vec {a} t ^ {2} + C_ {0} t + C_ {1} [/ matemáticas]

Y nuevamente, las constantes dependen de las condiciones del valor inicial. Pero la lógica es la misma, puedes saber exactamente dónde está la partícula, qué tan rápido es y qué tan rápido está cambiando su velocidad.

Este es un ejemplo de la naturaleza determinista presente en este sistema.


Sin embargo, no se puede decir lo mismo de la mecánica cuántica. Cuando hablamos de cuantización, habla de una ruptura del continuo. En lugar de pensar en una buena función que pueda proporcionarme la información en cualquier momento (y así poder agregarlos a todos en una curva).

En cambio, hay una continuación: piense en los niveles de energía en el átomo de hidrógeno. La cuantización es la consecuencia de la observación de que, en lugar de continuar, el sistema cuántico exhibe un nivel discreto. Esto también está muy relacionado con el otro lado de la moneda de la mecánica cuántica: la incertidumbre. No hay forma de saber con certeza la posición y el momento (velocidad de pensamiento) de una partícula en un momento dado.