Milyen méretnél húzódik a quantum fizika és a relativitáselmélet határa?

Relativitáshoz jelenleg sokat nem tudok hozzászólni, de a kvantumfizikának van egy átmenete makroszinten. Amennyire én tudom, alakul a fizikának egy ága erre a méretre, itt jó a kvantum és klasszikus egyaránt. Lejjebb nem jó a klasszikus, feljebb meg a kvantum.

Az nem helyes, hogy nem lehet állítani semmit a részecskék mozgásáról, ellenben helyes, hogy biztosan nem tudsz állítani semmit sem. A fizikai itt vesztette el a földet a lába alól, hogy analógiával éljek. Megszűnt a determinizmus, ami sok fizikusnak nem tetszett, például Einsteinnek sem, ő ezért ellenezte, mondván, hogy "Isten nem kockázik". Épp ezért, ő próbálta visszaállítani a fizika klasszikus voltában oly jól megszokott determinizmust. Mivel kvantumfizikában csak valószínűségekkel tudunk dolgozni, azt tudjuk megmondani, hogy mondjuk a részecske itt lesz, ekkora eséllyel és ekkora a szórás. Klasszikusban meg azt mondtuk, hogy x=2-ben van és itt van, nem máshol, 100% hogy itt van. Ez szűnt meg a kvantummechanikával, de egyre inkább úgy nézz ki, hogy helyes úton haladunk vele. Meg aztán ott van a Heinsenberg-féle reláció is, ami azt mondja ki, hogy bizonyos fizikai mennyiségek egyszerre nem mérhetőek pontosan, minél pontosabban méred az egyiket, annál pontatlanabbul tudod a másikat. Bár ez csak akkor igaz, ha a két mennyiség kommutátora nem nulla, tehát nem kommutálnak egymással, de ebben sajnos nem vagyok biztos.

Szerintem nincs szigorú határ.

Ha pl. a hegyére állítasz egy ceruzát, az felborul. Ideális esetben (teljesen szimmetrikus és zavarásmentes) a kvantumhatások fogják megmondani, merre borul.

Elektronikus áramkört is lehet ugyanilyen hatások alapján készíteni (pl. igazi véletlenszám generátor).

Az viszont igaz, hogy valamit megmérni csak úgy tudsz, ha valamit változtatsz rajta - és minél kisebb a mérendő objektum, annál nagyobb energiájú hatással kell mérned. Mivel a kis energiájú objektumnak nagy a hullámhossza, akkor pedig kis felbontású képet tud csak készíteni.

Az egészen kis méretek (pl. atommag mérése) világában úgy néz ki, hogy a mérés egyszerűen elsöpri a mérendő objektumot. Aztán vagy a töredékek elemzéséből következtetsz - vagy nagyon sok mérendő objektumot hozol azonos állapotba, és sok mérést végzel kis időkülönbséggel. Ebből akkor egy filmet tudsz összerakni.

Nem húzható éles határvonal, sőt, valójában határvonal sincs. A relativitáselmélet éppúgy érvényes az atomokra, elektronokra, és akár a még kisebb méretű részecskékre is, mint egy bolygóra, csillagra, vagy akár egy egész galaxisra. A kvantumelmélet szabályai is ugyanúgy érvényesek a makrovilágra is, mint a mikrovilágra.

DE: ahogy egyre kisebb méretű dolgokat kezdünk vizsgálni, úgy kezdenek egyre inkább a kvantummechanikai szabályok előtérbe kerülni, dominánssá válni - és ugyanígy, ahogy a vizsgálatunk tárgyát egyre nagyobb objektumok képezik, úgy érvényesül egyre jobban a relativitáselmélet, és szorul háttérbe a kvantummechanika. A kvantummechanika valószínűségekkel operál, a relativitáselmélet fix értékekkel. Egy bogár, egy csepp víz vagy egy porszem is mutat(hat) kvantummechanikai tulajdonságokat, de ennek valószínűsége olyannyira kicsi, hogy ha ez az univerzum soktrilliárdszor több ideig létezne, mint amennyit eddig "élt", akkor is félelmetesen pici lenne a valószínűsége, hogy akár egyszer is bekövetkezzen ilyen eset. Akkor gondold el, hogy egy bolygó, vagy egy komplett galaxis esetében milyen pici annak a valószínűsége, hogy akár egyszer is hullámjelenséget, vagy más kvantummechanikai jelenséget produkáljon.

Tehát a kvantummechanika jelenségei és szabályai elméletileg megfigyelhetőek a makrovilágban is, csak nagyobb méretekben a történés valószínűsége iszonyú mértékben lecsökken. Viszont ahogy haladunk az egyre kisebb méretek felé, úgy kezd nőni ezen valószínűségeknek a bekövetkezési esélye. Nagyjából az egyszerűbb molekulák szintje az (víz, CO2, SO2, NaHCO3, stb.), ahol már csak kevéssé figyelhetőek meg a hullámjelenségek (egyre bonyolultabb módszerek és speciálisabb feltételek szükségesek a hullámtulajdonság meglétének kimutatásához), és kezdenek dominánssá válni a részecske-tulajdonságok.