Meccanica quantistica: differenze tra le versioni

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dove <math>h</math> è la costante di Planck e <math>p</math> la quantità di moto. In questo modo la legge di quantizzazione imposta da Bohr poteva essere interpretata semplicemente come la condizione di onde stazionarie, equivalenti alle onde che si sviluppano sulla corda vibrante di un violino.
 
=== Sviluppo della meccanica quantistica ===
Sulla base di questi risultati, nel 1925-1926 [[Werner Karl Heisenberg|Werner Heisenberg]] e [[Erwin Schrödinger]] svilupparono rispettivamente la [[meccanica delle matrici]] e la [[meccanica ondulatoria]], due formulazioni differenti della meccanica quantistica che portano agli stessi risultati. L'[[equazione di Schrödinger]] in particolare è simile a [[Equazione delle onde|quella delle onde]] e le sue soluzioni stazionarie rappresentano i possibili stati delle particelle e quindi anche degli elettroni nell'atomo di idrogeno. La natura di queste onde fu immediato oggetto di grande dibattito, che si protrae in una certa misura fino ai giorni nostri. Nella seconda metà degli anni venti la teoria fu formalizzata, con l'adozione di postulati fondamentali, da [[Paul Dirac]], [[John von Neumann]] e [[Hermann Weyl]].
 
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[[File:Pascual_Jordan_1920s.jpg|thumb|[[Pascual Jordan]], noto per i suoi contributi alla ''meccanica delle matrici'']]
 
== Formulazioni della meccanica quantistica ==
La meccanica quantistica ammette numerose formulazioni che utilizzano basi matematiche talvolta molto diverse. Sebbene siano differenti, tutte le descrizioni non cambiano le loro previsioni in merito al risultato degli esperimenti.<ref>{{cita pubblicazione|titolo=Nine formulations of quantum mechanics|autore=Daniel F. Styer|coautori=Miranda S. Balkin, Kathryn M. Becker, Matthew R. Burns, Christopher E. Dudley, Scott T. Forth, Jeremy S. Gaumer, Mark A. Kramer, David C. Oertel, Leonard H. Park, Marie T. Rinkoski, Clait T. Smith and Timothy D. Wotherspoon | url = http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias/v70/i3/p288_s1|rivista=American Journal of Physics|volume=70|p=288|anno=2002|lingua=en | accesso = 23 ottobre 2022 | urlarchivio = https://archive.today/20120708132623/http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias/v70/i3/p288_s1?isAuthorized=no | dataarchivio = 8 luglio 2012 }}</ref> Si può preferire una formulazione rispetto ad un'altra se in questa il problema da descrivere risulta più semplice. Ogni differente formulazione ha permesso inoltre una maggiore conoscenza in merito alle fondazioni stesse della meccanica quantistica. Le formulazioni che sono più frequentemente utilizzate sono quella lagrangiana e quella hamiltoniana.
 
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Con la formulazione lagrangiana introdotta da Feynman è stato possibile evidenziare un'equivalenza fra il [[moto browniano]] e la particella quantistica.<ref name=justin />
 
== Interpretazioni della meccanica quantistica ==
{{Vedi anche|Interpretazione della meccanica quantistica}}
[[File:Schrodingers cat.svg|thumb|upright=1.4|Il [[paradosso del gatto di Schrödinger]] illustrato con il gatto in sovrapposizione tra gli stati "vivo" e "morto". Secondo l'[[interpretazione di Copenaghen]] il gatto è allo stesso tempo ''sia'' vivo ''sia'' morto, la realtà di un gatto vivo ''o'' morto si determina solo nel momento in cui il gatto stesso viene osservato.]]
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La risposta a questo tipo di interrogativi non è semplice per il fatto che una teoria dell'intero universo come la meccanica quantistica dovrebbe anche descrivere il comportamento degli osservatori che vi sono dentro, spostando quindi il problema della realtà della funzione d'onda al problema della realtà degli osservatori stessi. In termini generali, si può osservare che esiste una differenza fra le previsioni della meccanica quantistica fornite dalla funzione d'onda e le previsioni probabilistiche che è possibile avere ad esempio per il meteo. Nel secondo caso, due previsioni del tempo indipendenti potrebbero dare risultati differenti, in base al fatto che potrebbero avere una diversa accuratezza nella conoscenza dello stato attuale della temperatura e della pressione dell'atmosfera. Nel caso della meccanica quantistica tuttavia, il carattere probabilistico è intrinseco ed è indipendente dal tipo di misurazioni che vengono effettuate. In questo senso, la funzione d'onda assume un significato oggettivo di realtà e non semplicemente uno soggettivo di ciò che è probabile che la natura manifesti.
 
== Estensioni della meccanica quantistica ==
{{vedi anche|Teoria quantistica dei campi}}
[[File:String theory.svg|thumb|La meccanica quantistica è stata in grado di spiegare la [[Atomo|struttura atomica]], (3) e (4), come pure di descrivere qualitativamente le proprietà macroscopiche della materia, (1) e (2). Le estensioni con la [[relatività ristretta]] hanno permesso infine di avere un modello coerente della struttura nucleare e subatomica (5). Alcune teorie, come quella delle [[Teoria delle Stringhe|stringhe]], dovrebbero essere in grado di includere la [[gravità]] e descrivere il mondo fino alla [[scala di Planck]], (6).]]