Stanowi ona również podstawę współczesnego zrozumienia, w jaki sposób można analizować i wyjaśniać bardzo duże obiekty, takie jak gwiazdy i galaktyki, oraz zdarzenia kosmologiczne, takie jak Wielki Wybuch.
Mechanika kwantowa jest podstawą kilku pokrewnych dyscyplin, w tym nanotechnologii, fizyki materii skondensowanej, chemii kwantowej, biologii strukturalnej, fizyki cząstek elementarnych i elektroniki.
Termin „mechanika kwantowa” został po raz pierwszy użyty przez Maxa Borna w 1924 roku.
Akceptacja mechaniki kwantowej przez społeczność fizyków wynika z jej dokładnego przewidywania fizycznego zachowania systemów, w tym systemów, w których mechanika newtonowska zawodzi.
Nawet ogólna teoria względności jest ograniczona — w sposób, w jaki mechanika kwantowa nie jest — do opisywania systemów w skali atomowej lub mniejszej, przy bardzo niskich lub bardzo wysokich energiach lub w najniższych temperaturach.
Poprzez wiek eksperymentów i nauki stosowanej, teoria mechaniki kwantowej okazała się bardzo udana i praktyczna.
Podstawy mechaniki kwantowej pochodzą z początku XIX wieku, ale prawdziwe początki QM datuje się od pracy Maxa Plancka w 1900 roku.
Albert Einstein i Niels Bohr wkrótce wnieśli ważny wkład do tego, co obecnie nazywa się „starą teorią kwantową.”
Jednakże dopiero w 1924 roku pojawił się pełniejszy obraz dzięki hipotezie materii-fali Louisa de Broglie’a i prawdziwe znaczenie mechaniki kwantowej stało się jasne.
Najwybitniejszymi naukowcami, którzy następnie w połowie lat dwudziestych wnieśli wkład w to, co obecnie nazywa się „nową mechaniką kwantową” lub „nową fizyką”, byli Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli i Erwin Schrödinger.
Później dziedzina ta została jeszcze bardziej rozszerzona dzięki pracy Juliana Schwingera, Sin-Itiro Tomonagi i Richarda Feynmana nad rozwojem elektrodynamiki kwantowej w 1947 roku oraz Murraya Gell-Manna w szczególności nad rozwojem chromodynamiki kwantowej.
Interferencja, która wytwarza kolorowe pasma na bańkach nie może być wyjaśniona przez model, który przedstawia światło jako cząstkę.
Może być wyjaśniona przez model, który przedstawia je jako falę.
Rysunek przedstawia fale sinusoidalne, które przypominają fale na powierzchni wody odbite od dwóch powierzchni folii o różnej szerokości, ale to przedstawienie falowej natury światła jest tylko prymitywną analogią.
Wcześniejsi badacze różnili się w swoich wyjaśnieniach fundamentalnej natury tego, co obecnie nazywamy promieniowaniem elektromagnetycznym.
Niektórzy utrzymywali, że światło i inne częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego składają się z cząstek, podczas gdy inni twierdzili, że promieniowanie elektromagnetyczne jest zjawiskiem falowym.
W fizyce klasycznej te idee są wzajemnie sprzeczne.
Od wczesnych dni QM naukowcy uznali, że żadna z tych idei sama w sobie nie może wyjaśnić promieniowania elektromagnetycznego.
Mimo sukcesu mechaniki kwantowej, ma ona pewne kontrowersyjne elementy.
Na przykład zachowanie mikroskopowych obiektów opisane w mechanice kwantowej bardzo różni się od naszego codziennego doświadczenia, co może wywołać pewien stopień niedowierzania.
Większość fizyki klasycznej jest obecnie uznawana za złożoną ze specjalnych przypadków teorii fizyki kwantowej i/lub teorii względności.
Dirac wprowadził teorię względności do fizyki kwantowej, aby mogła ona właściwie radzić sobie ze zdarzeniami, które zachodzą przy znacznym ułamku prędkości światła.
Fizyka klasyczna zajmuje się jednak również przyciąganiem masy (grawitacją) i nikt jeszcze nie był w stanie wprowadzić grawitacji do teorii zunifikowanej ze zrelatywizowaną teorią kwantową.