Sie bildet auch die Grundlage für das heutige Verständnis, wie sehr große Objekte wie Sterne und Galaxien und kosmologische Ereignisse wie der Urknall analysiert und erklärt werden können.
Die Quantenmechanik ist die Grundlage für mehrere verwandte Disziplinen wie Nanotechnologie, Physik der kondensierten Materie, Quantenchemie, Strukturbiologie, Teilchenphysik und Elektronik.
Der Begriff „Quantenmechanik“ wurde erstmals 1924 von Max Born geprägt.
Die Akzeptanz der Quantenmechanik in der allgemeinen Physikgemeinschaft ist auf ihre genaue Vorhersage des physikalischen Verhaltens von Systemen zurückzuführen, einschließlich Systemen, bei denen die Newtonsche Mechanik versagt.
Auch die allgemeine Relativitätstheorie ist – in einer Weise, die die Quantenmechanik nicht hat – bei der Beschreibung von Systemen auf der atomaren Skala oder kleiner, bei sehr niedrigen oder sehr hohen Energien oder bei niedrigsten Temperaturen eingeschränkt.
Im Laufe eines Jahrhunderts der Experimente und der angewandten Wissenschaft hat sich die quantenmechanische Theorie als sehr erfolgreich und praktisch erwiesen.
Die Grundlagen der Quantenmechanik stammen aus den frühen 1800er Jahren, aber die wirklichen Anfänge der QM gehen auf die Arbeit von Max Planck im Jahr 1900 zurück.
Albert Einstein und Niels Bohr leisteten bald wichtige Beiträge zu dem, was heute als „alte Quantentheorie“ bezeichnet wird.“
Es dauerte jedoch bis 1924, bis mit der Materiewellenhypothese von Louis de Broglie ein vollständigeres Bild entstand und die wahre Bedeutung der Quantenmechanik deutlich wurde.
Zu den prominentesten Wissenschaftlern, die Mitte der 1920er Jahre zu dem beitrugen, was heute als „neue Quantenmechanik“ oder „neue Physik“ bezeichnet wird, gehörten Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli und Erwin Schrödinger.
Später wurde das Gebiet durch die Arbeiten von Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga und Richard Feynman zur Entwicklung der Quantenelektrodynamik im Jahr 1947 und insbesondere durch Murray Gell-Mann zur Entwicklung der Quantenchromodynamik weiter ausgebaut.
Die Interferenz, die farbige Streifen auf Blasen erzeugt, kann nicht durch ein Modell erklärt werden, das Licht als Teilchen darstellt.
Sie kann durch ein Modell erklärt werden, das es als Welle darstellt.
Die Zeichnung zeigt Sinuswellen, die Wellen auf der Wasseroberfläche ähneln, die von zwei Oberflächen einer Folie unterschiedlicher Breite reflektiert werden, aber diese Darstellung der Wellennatur des Lichts ist nur eine grobe Analogie.
Frühe Forscher unterschieden sich in ihren Erklärungen der grundlegenden Natur dessen, was wir heute elektromagnetische Strahlung nennen.
Einige behaupteten, dass Licht und andere Frequenzen elektromagnetischer Strahlung aus Teilchen bestehen, während andere behaupteten, dass elektromagnetische Strahlung ein Wellenphänomen ist.
In der klassischen Physik widersprechen sich diese Ideen.
Seit den Anfängen der QM haben Wissenschaftler anerkannt, dass keine der beiden Ideen für sich genommen die elektromagnetische Strahlung erklären kann.
Trotz des Erfolges der Quantenmechanik enthält sie einige umstrittene Elemente.
Zum Beispiel unterscheidet sich das in der Quantenmechanik beschriebene Verhalten mikroskopischer Objekte stark von unserer alltäglichen Erfahrung, was ein gewisses Maß an Ungläubigkeit hervorrufen kann.
Der größte Teil der klassischen Physik wird heute als Spezialfall der Quantenphysik und/oder der Relativitätstheorie angesehen.
Dirac hat die Relativitätstheorie auf die Quantenphysik übertragen, damit sie sich mit Ereignissen befassen kann, die sich bei einem erheblichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit ereignen.
Die klassische Physik befasst sich jedoch auch mit der Massenanziehung (Schwerkraft), und es ist noch niemandem gelungen, die Schwerkraft mit der relativierten Quantentheorie in eine einheitliche Theorie zu bringen.