La Mecánica cuántica o Mecánica Clásica?

Question

Yo sólo soy un estudiante de grado 11, pero, yo estaba interesado en saber acerca de la Física mucho más profundo. Con el fin de iniciar mi interés por la Física, he visto este video de la Física Cuántica NOVA : la Física Cuántica(NOVA)

Tengo algunas preguntas en mente :

$\bullet$ Es la Mecánica Cuántica es también aplicable a la masiva objetos como Seres Humanos, los Animales, etc. (en comparación con los átomos pequeños) ?

$\bullet$ ¿Cuánto cuesta la Mecánica Cuántica afecta a las reglas que hemos estudiado, sin embargo, como en la Mecánica Newtoniana y de la Mecánica Clásica ?

$\bullet$ Tiene la Mecánica Cuántica tenido éxito en la definición del movimiento de los átomos y de otros despreciablemente pequeña objetos como partículas subatómicas etc. ? O es que hay algo que aún no ha llegado...?

$\bullet$ , Mientras que, yo sé que cualquier teoría es simplemente que NO se basa en los cálculos , o sólo en los experimentos. Tiene la Mecánica Cuántica sido capaz de definir todas las reglas con la ayuda de Experimentos, etc.?

$\bullet$ Como estudiante, estoy básicamente confundido que la teoría es la más precisa y aplicable en la vida real. Es así, que la teoría es la más precisa y aplicable a la realidad?

$\bullet$ Después de ver el vídeo (vinculado al principio), no fue capaz de concluir si la Mecánica Cuántica se basa en la exactitud o en la probabilidad ?

$\star$ Lo siento, entiendo que estas preguntas son mucho más amplio y puede ser celebrado como tonto o sin sentido de las preguntas, pero, como estudiante, estas fueron las preguntas que entró en mi mente. Agradecería mucho si alguien me puede ayudar en aclarar mis dudas!

Answer 1

Sí, la mecánica Cuántica es aplicable a los objetos masivos también, pero el resultado puede ser descuidado en la vida diaria. Sin embargo, no se debe olvidar que la mecánica cuántica es una de las claves para explorar extremadamente enorme universo. Agujero negro de la termodinámica, la Predicción de las galaxias, los planetas extrasolares y así sucesivamente incluyen la mecánica cuántica. La mecánica newtoniana de la mecánica clásica y son completamente diferentes a los de la mecánica Cuántica. La mecánica newtoniana es la base de fina predicción de los experimentos, mientras que la mecánica Cuántica no la acepta. Quiero decir, los resultados de la mecánica Newtoniana y la mecánica Cuántica son diferentes. Y, por supuesto, la mecánica cuántica es capaz de definir el mundo interior del átomo. Hoy en día, la mecánica cuántica es uno de los mejores de la teoría que ha sobrevivido ninguna de resultados experimentales, mientras que la mecánica Newtoniana falla. Así, la mecánica cuántica es correcta.

Answer 2

Tenga en cuenta que este sitio quiere solo a las preguntas en un tiempo. Voy a responder con respuestas simples.

∙ Es la Mecánica Cuántica también aplicable a los objetos masivos como los Seres Humanos, los Animales, etc. (en comparación con los átomos pequeños) ?

Usted va a aprender si usted continúa en la física que el marco subyacente de naturaleza tan lejos como hemos estudiado y validado es la mecánica cuántica. Son ladrillos aplicable a los edificios?

∙ ¿Cuánto cuesta la Mecánica Cuántica afecta a las reglas que hemos estudiado, sin embargo, como en la Mecánica Newtoniana y de la Mecánica Clásica ?

Las teorías clásicas son independientes y su solapamiento con la mecánica cuántica viene donde las teorías clásicas fallar, como en el efecto fotoeléctrico, y la radiación de cuerpo negro. De lo contrario, las teorías clásicas emerger suavemente de la mecánica cuántica cuando las dimensiones más grandes que el nanómetro escalas.

∙ Ha Mecánica Cuántica tenido éxito en la definición del movimiento de los átomos y de otros despreciablemente pequeña objetos como partículas subatómicas etc. ? O es que hay algo que aún no ha llegado...?

Sí lo ha hecho, usted encontrará que si usted continuar con sus estudios. Nunca ha sido falsificada por cualquier experimento hasta la fecha.

∙ Mientras, yo sé que cualquier teoría es simplemente NO se basa en los cálculos, o sólo en los experimentos. Tiene la Mecánica Cuántica sido capaz de definir todas las reglas con la ayuda de Experimentos, etc.?

Teorías describir la naturaleza si son validados por medio de experimentos. Incluso una falsa predicción requiere de una redefinición de la teoría

∙ Como estudiante, estoy básicamente confundido que la teoría es la más precisa y aplicable en la vida real. Es así, que la teoría es la más precisa y aplicable a la realidad?

En la vida real de la mecánica clásica, electrodinámica, la termodinámica es suficiente a menos que usted quiere entender transistores, computación cuántica, etc. Tienes que aprender las matemáticas para lidiar con el subyacente de la mecánica cuántica marco

∙ Después de ver el vídeo (vinculado al principio), no fue capaz de concluir si la Mecánica Cuántica se basa en la exactitud o en la probabilidad ?

Las predicciones teóricas de la mecánica cuántica son probabilísticos, que dan a la probabilidad de obtener una medición específica. Las teorías clásicas de predecir, por ejemplo, las trayectorias, cuya indeterminación depende experimentales y de cálculo de los errores. En la mecánica cuántica no es una indeterminación básica para cualquier medición que viene desde los conceptos básicos de la teoría, pero eso no quiere decir que no hay predicciones que pueden ser falsificados.

Answer 3

Es la mecánica cuántica para que los objetos masivos, como los seres humanos?

En principio, podemos escribir el Hamiltoniano para prácticamente cualquier sistema, incluso si está compuesta de átomos en el orden de $10^{20}$, y resolver la ecuación de Schrödinger,

$$H\lvert \psi \rangle = E \lvert \psi \rangle$$

Sin embargo, en la práctica, sería muy tedioso, y en la actualidad las computadoras modernas, simplemente, no son capaces de resolver numéricamente la ecuación. Además, no es la iluminando incluso $\psi$ para un sistema tan complejo como el descrito.

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¿Cuánto cuesta la mecánica cuántica afectan a las normas que se han estudiado, por ejemplo, la mecánica Newtoniana?

Como podemos incorporar más realismo en nuestros modelos de la física, por ejemplo, mediante la inclusión de efectos relativistas, mecánica cuántica efectos, se podría aumentar la precisión de nuestras predicciones. Sin embargo, uno siempre debe elegir la más adecuada para un problema - por ejemplo, no se aplican QM a un fútbol de trayectoria. Una formulación no 'afectar a' los otros, sino que revela su corta deficiencias.

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Tiene la mecánica cuántica tenido éxito en la definición del movimiento de los átomos y otras partículas?

La mecánica cuántica modelo de la de hidrógeno, como el ion es, posiblemente, el más famoso, y ofrece predicciones precisas de, por ejemplo, los niveles de energía del electrón. El enfoque es muy diferente de la física clásica; el electrón no sigue una órbita fija. En su lugar, podemos asignar probabilidades para el electrón se encuentra dentro de un volumen determinado; en concreto,

$$P(V)=\int_V \mathrm{d}^3x \, |\psi|^2$$

para un normalizada de la función de onda, $\psi$, que es la solución a la ecuación,

$$E\psi = \left( -\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2 - \frac{Ze^2}{4\pi \epsilon_0 r}\right)\psi$$

Para átomos más complejos, o incluso las moléculas, la aproximación numérica es necesario. Un enfoque muy popular es la teoría de la perturbación, la cual se modela el sistema actual como ser soluble en un sistema, es decir,

$$H=H_0+\lambda H_I$$

donde $H_0$ es el sistema conocido, $H_I$ es la perturbación, y $\lambda$ determina la intensidad de la perturbación. (Si adimensional, $\lambda < 1$ sugiere una débil perturbado sistema).

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Con respecto a la exactitud y la probabilidad. Uno podría argumentar que la mecánica cuántica es un modelo más preciso de la Naturaleza. A menudo, puede darse el caso de que las predicciones son también más preciso. Sin embargo, si tratamos de modelar un sistema complejo con la mecánica cuántica, y tienen que recurrir a los pobres aproximaciones numéricas de las predicciones puede ser peor de lo que había se aplicó un modelo más sencillo - posiblemente.