Kvantemekanikk

Kvantemekanikk, eller kvantefysikk om du vil, er et begrep som mange har hørt om, men det forbindes nok mest med professorer i grensesjiktet mellom det sprø og det geniale, og er et mysterium for folk flest. Overraskende nok kan likevel essensen oppsummeres ganske lett, men å virkelig forstå det er betydelig vanskeligere.

Kvantemekanikken beskriver oppførselen til atomer, fotoner og de andre partiklene vi kjenner til på de aller minste størrelsesskalaene. Den står i sterk kontrast til klassisk fysikk, som beskriver vanlige ting som er store nok til at vi kan se dem.

Forskjellene mellom klassisk fysikk og kvantemekanikk er overveldende. Gjenstander som vi kan se i verden rundt oss, synes å oppføre seg på en måte som virker intuitiv, men så fort vi begynner å studere veldig små partikler, må vi kaste all intuisjon og sunn fornuft på sjøen.

Når vi studerer enkeltatomer, -elektroner og -fotoner, oppfører de seg på måter som de fleste av oss ville nektet å tro at var mulig. Denne innstillingen er heller ikke naiv. Selv nobelprisvinneren Niels Bohr uttalte at «hvis noen påstår å kunne tenke på kvantemekanikk uten å bli svimmel, viser det bare at vedkommende ikke har forstått noe av det».

Vi vil se på noen av disse konseptene i boksen under, men etter å ha framsatt så svulstige påstander er det på sin plass med noen eksempler på tilsynelatende umulig kvantemekanisk oppførsel.

Kanskje en av de mest bisarre tingene som kan skje i det subatomaere regimet, er at objekter som elektroner og fotoner kan befinne seg på to steder, eller i to forskjellige tilstander, samtidig – i en såkalt superposisjonstilstand.