In che modo la meccanica quantistica differisce dalla meccanica classica?

In breve, la differenza principale tra fisica quantistica e fisica classica è la differenza tra una rampa e una scala.

Nella meccanica classica, gli eventi (in generale) sono continui, vale a dire che si muovono secondo schemi fluidi, ordinati e prevedibili. Il moto del proiettile è un buon esempio di meccanica classica. O i colori o l'arcobaleno, dove le frequenze progrediscono continuamente dal rosso al viola. Gli eventi, in altre parole, procedono in modo incrementale su una rampa.

Nella meccanica quantistica, gli eventi (in particolare) sono imprevedibili, vale a dire che si verificano "salti" che implicano transizioni apparentemente casuali tra stati: da qui il termine "salti quantici". Inoltre un salto di qualità è una proposta del tutto o niente, un po 'come saltare dal tetto di un edificio all'altro. O lo fai o lo rompi! Gli eventi nel mondo quantistico, in altre parole, saltano da una scala all'altra e sembrano apparentemente discontinui

Gli elettroni, ad esempio, passano tra i livelli di energia in un atomo facendo salti quantici da un livello all'altro. Lo si vede negli spettri di emissione, dove vari colori, indicativi delle transizioni del livello di energia effettuate dagli elettroni, sono separati da aree scure. Le aree scure rappresentano l'area attraverso la quale gli elettroni fanno un salto quantico - e quindi discontinuo - tra i livelli di energia.

Vi sono molte altre differenze tra la meccanica quantistica e classica che coinvolgono, ad esempio, spiegazioni della cosiddetta "catastrofe ultravioletta", ma sono troppo tecnici per discuterne in dettaglio qui.

Vorrei solo dire che la differenza finale tra meccanica classica e meccanica quantistica è la nozione quantistica della "natura complementare della luce", secondo cui la luce è ENTRAMBI una particella che ha massa e un'onda che non ne ha. Questo concetto apparentemente contraddittorio mostra quanto possa essere strana la fisica quantistica rispetto alla fisica classica.