Qual è la differenza tra fisica quantistica e matematica quantistica e meccanica quantistica? O sono tutte sfumature della stessa scienza?


Risposta 1:

"[T] hey [sono] tutte le sfumature della stessa scienza." La fisica quantistica è l'intera sfera di cera. La matematica quantistica è la matematica alla base della fisica quantistica, nella sua incarnazione moderna, in gran parte dovuta a John von Neumann e Paul Dirac.

“La meccanica quantistica è la scienza del piccolissimo. Spiega il comportamento della materia e le sue interazioni con l'energia sulla scala di atomi e particelle subatomiche. Al contrario, la fisica classica spiega la materia e l'energia solo su una scala familiare all'esperienza umana, incluso il comportamento di corpi astronomici come la Luna. La fisica classica è ancora utilizzata in gran parte della scienza e della tecnologia moderne. “La luce si comporta in alcuni aspetti come particelle e in altri aspetti come onde. La materia - la "roba" dell'universo costituita da particelle come elettroni e atomi - mostra anche un comportamento simile all'onda. Alcune fonti di luce, come le luci al neon, emettono solo determinate frequenze di luce. La meccanica quantistica mostra che la luce, insieme a tutte le altre forme di radiazione elettromagnetica, arriva in unità discrete, chiamate fotoni, e ne predice le energie, i colori e le intensità spettrali. Un singolo fotone è una quantistica, o la più piccola quantità osservabile, del campo elettromagnetico perché non è mai stato osservato un fotone parziale. Più in generale, la meccanica quantistica mostra che molte quantità, come il momento angolare, che apparivano continue nella visione ingrandita della meccanica classica, risultano essere (alla piccola scala ingrandita della meccanica quantistica) quantizzate. Il momento angolare è necessario per assumere uno di un insieme di valori discreti ammissibili, e poiché il divario tra questi valori è così piccolo, la discontinuità è evidente solo a livello atomico. "Molti aspetti della meccanica quantistica sono controintuitivi e possono sembrare paradossali, perché descrivono comportamenti abbastanza diversi da quelli osservati su scale più grandi. Secondo le parole del fisico quantistico Richard Feynman, la meccanica quantistica si occupa della "natura così com'è - assurda". "Ad esempio, il principio di incertezza della meccanica quantistica significa che più si individua una misura (come la posizione di una particella) ), meno precisa deve essere un'altra misura relativa alla stessa particella (come il suo momento). ”Vedi Introduzione alla meccanica quantistica - Wikipedia

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Fino a poco tempo fa, la QM era la teoria dominante globale della fisica quantistica, descrivendo praticamente tutte le sue interazioni. Vedi anche la risposta di Sanjay Sood a Qual è la differenza tra "elettrodinamica quantistica" e "meccanica quantistica"? Tuttavia, negli ultimi anni, i problemi di QM, che non tengono conto della teoria della relatività speciale di Einstein, hanno ceduto a un'altra teoria quantistica che comprende tutto, nota come teoria dei campi quantistici (QFT) che lo fa (ma ha altri problemi). La QFT può essere considerata una struttura teorica che combina la teoria dei campi classica, la relatività speciale e la meccanica quantistica e viene utilizzata per costruire modelli fisici di particelle subatomiche (nella fisica delle particelle) e quasiparticelle (nella fisica della materia condensata).


Risposta 2:

Il problema di base è che, come attualmente compreso, la matematica quantistica enumera la fisica quantistica senza descriverla realmente. In realtà non sta facendo la Meccanica Quantistica perché non ha un Modello di Realtà credibile.

La Meccanica Quantistica deve essere descritta dalla Relatività, ma ciò può essere fatto solo se la Relatività è correttamente derivata dalla Conservazione dell'Energia.

Post di David Wrixon EurIng in RQD II