مکانیک کوانتومی، علمی است که با رفتار ماده و نور، در ابعاد اتمی و زیراتمی سر و کار دارد. مکانیک کوانتومی سعی دارد، خواص مولکول‌ها و اتم‌ها و اجزای سازنده‌ی آن‌ها یعنی الکترون‌ها، پروتون‌ها، نوترون‌ها و ذرات بنیادین مانند کوارک‌ها و گلون‌ها را توصیف کند. این خواص، برهم‌کنش ‌های ذرات با یکدیگر و با تابش الکترومغناطیس (یعنی نور، پرتوهای ایکس و گاما) را شامل می‌شود. 

رفتار ماده و پرتوها در ابعاد اتمی اغلب عجیب به نظر می‌رسد و به همین ترتیب، درک و قبول نتایج نظریه‌ی کوانتوم نیز دشوار است. مفاهیم آن اغلب با درک و فهم ما از دنیای روزمره در تضاد است. هیچ دلیلی وجود ندارد که چرا رفتار دنیای اتمی بایستی در تضاد با رفتار دنیای مقیاس بزرگ و مورد شناخت ما باشد. دانستن این موضوع اهمیت دارد که مکانیک کوانتومی یک شاخه از فیزیک است و هدف فیزیک، توصیف و توضیح جهان – چه در مقیاس بزرک چه در مقیاس کوچک – به همان شکل واقعی است، نه آنگونه‌ که یک نفر آن را تصور می‌کند یا دوست دارد، آنگونه باشد. 

مطالعه‌ی مکانیک کوانتومی، به دلایل متعددی ارزشمند است. اولا متدولوژی اساسی فیزیک را نشان می‌دهد. ثانیا اینکه تقریبا در هر شرایطی که به کار رفته است، در ارائه‌ی نتایج صحیح، موفق بوده است. با این وجود، یک پارادوکس جالب در اینجا وجود دارد. علیرغم موفقیت عملی بی‌نظیر مکانیک کوانتومی، پایه‌های این موضوع شامل مسائلی‌ست که حل نشده است، به خصوص مسائل مرتبط با طبیعت اندازه‌گیری. یکی از ویژگی‌های اساسی مکانیک کوانتومی این است که به طور کلی و به صورت اصل، اندازه‌گیری یک سیستم بدون ایجاد اختلال در آن غیرممکن است. ماهیت دقیق این اختلال و نقطه‌ی دقیقی که این اختلال رخ می‌دهد، مبهم بوده و بسیار بحث برانگیز است. بنابرین، مکانیک کوانتومی، برخی از توانمندترین دانشمندان قرن بیستم را به خود جلب کرد و آن‌ها آنچه را که شاید بهترین بنای فکری آن دوره باشد را بنا کردند. 

ادامه دارد…