Meccanica quantistica

La meccanica quantistica si occupa di sistemi meccanici di piccole dimensioni o con energia molto ridotta (solo occasionalmente di sistemi macroscopici che presentano quantizzazione di qualche grandezza fisica). In questi casi i presupposti della meccanica classica non risultano adeguati. Nello specifico: il principio di determinazione, secondo il quale lo stato futuro del sistema dipende interamente dallo stato attuale, non risulta essere valido; i sistemi, quindi, possono, in alcuni momenti, evolvere in maniera non deterministica (si veda il postulato IV e il collasso della funzione di onda). Le equazioni per la funzione di onda della meccanica quantistica, infatti, non permettono di predire lo stato del sistema dopo una misurazione concreta, fatto noto come problema della misura. Il determinismo è, tuttavia, ugualmente presente, visto che tra due misurazioni “filtranti” il sistema evolve il maniera deterministica, in accordo con l’equazione di Schrödinger.

L’evoluzione non deterministica e le misurazioni effettuate sul sistema sono rette da un approccio probabilistico. In meccanica quantistica tale approccio probabilistico comporta, per esempio, nell’espressione più comune, la rinuncia al concetto di traiettoria di una particella. Ancora più estremo è il concetto di interpretazione di Copenaghen, che rinuncia completamente all’idea che le particelle occupino un luogo concreto e determinato nello spazio-tempo. La struttura interna di alcuni sistemi fisici di interesse, come per esempio gli atomi o le molecole, può essere spiegata solamente attraverso un trattamenteo quantistico, visto che la meccanica classica realizza delle previsioni relative a tali sistemi che contraddicono l’evidenza fisica. In tal senso la meccanica quantistica viene considerata come una teoria più esatta o più fondamenteale rispetto a quella classica, la quale, a oggi, viene considerata solamente una semplificazione conveniente della meccanica quantistica per corpi macroscopici.

Esiste anche una meccanica statistica quantistica che implica l’applicazione di restrizioni quantistiche al trattamento di particelle aggregate.

-Grazie a Mondo Agit per la traduzione di questo articolo-

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