E’ anche la base per la comprensione contemporanea di come oggetti molto grandi come le stelle e le galassie, ed eventi cosmologici come il Big Bang, possano essere analizzati e spiegati.
La meccanica quantistica è la base di diverse discipline correlate, tra cui la nanotecnologia, la fisica della materia condensata, la chimica quantistica, la biologia strutturale, la fisica delle particelle e l’elettronica.
Il termine “meccanica quantistica” fu coniato per la prima volta da Max Born nel 1924.
L’accettazione da parte della comunità fisica generale della meccanica quantistica è dovuta alla sua accurata previsione del comportamento fisico dei sistemi, inclusi i sistemi in cui la meccanica newtoniana fallisce.
Anche la relatività generale è limitata — in modi che la meccanica quantistica non ha — per descrivere sistemi alla scala atomica o più piccoli, a energie molto basse o molto alte, o alle temperature più basse.
Attraverso un secolo di sperimentazione e scienza applicata, la teoria della meccanica quantistica ha dimostrato di avere molto successo e di essere pratica.
Le basi della meccanica quantistica risalgono all’inizio del 1800, ma i veri inizi della MQ risalgono al lavoro di Max Planck nel 1900.
Albert Einstein e Niels Bohr hanno presto dato importanti contributi a quella che oggi viene chiamata la “vecchia teoria quantistica.”
Tuttavia, non fu prima del 1924 che un quadro più completo emerse con l’ipotesi delle onde di materia di Louis de Broglie e la vera importanza della meccanica quantistica divenne chiara.
Alcuni degli scienziati più importanti che contribuirono successivamente, a metà degli anni ’20, a quella che ora viene chiamata la “nuova meccanica quantistica” o “nuova fisica” furono Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli ed Erwin Schrödinger.
In seguito, il campo fu ulteriormente ampliato con il lavoro di Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga e Richard Feynman per lo sviluppo dell’Elettrodinamica Quantistica nel 1947 e da Murray Gell-Mann in particolare per lo sviluppo della Cromodinamica Quantistica.
L’interferenza che produce bande colorate sulle bolle non può essere spiegata da un modello che rappresenta la luce come una particella.
Si può spiegare con un modello che la rappresenta come un’onda.
Il disegno mostra onde sinusoidali che assomigliano alle onde sulla superficie dell’acqua riflesse da due superfici di una pellicola di larghezza variabile, ma questa rappresentazione della natura ondulatoria della luce è solo una rozza analogia.
I primi ricercatori differivano nelle loro spiegazioni della natura fondamentale di ciò che oggi chiamiamo radiazione elettromagnetica.
Alcuni sostenevano che la luce e altre frequenze della radiazione elettromagnetica sono composte da particelle, mentre altri affermavano che la radiazione elettromagnetica è un fenomeno ondulatorio.
Nella fisica classica queste idee sono reciprocamente contraddittorie.
Fin dai primi giorni della MQ gli scienziati hanno riconosciuto che nessuna delle due idee da sola può spiegare la radiazione elettromagnetica.
Nonostante il successo della meccanica quantistica, essa ha alcuni elementi controversi.
Per esempio, il comportamento degli oggetti microscopici descritto nella meccanica quantistica è molto diverso dalla nostra esperienza quotidiana, il che può provocare un certo grado di incredulità.
Oggi si riconosce che la maggior parte della fisica classica è composta da casi speciali della teoria della fisica quantistica e/o della teoria della relatività.
Dirac ha portato la teoria della relatività nella fisica quantistica in modo da poter trattare adeguatamente gli eventi che si verificano a una frazione sostanziale della velocità della luce.
La fisica classica, tuttavia, si occupa anche dell’attrazione della massa (gravità), e nessuno è ancora stato in grado di portare la gravità in una teoria unificata con la teoria quantistica relativizzata.