Physique classique:
* particules comme objets ponctuels: La physique classique considère les particules comme de minuscules objets localisés avec des positions définies et des moments. C'est le fondement de la mécanique newtonienne, où nous pouvons identifier l'emplacement et la vitesse exact d'une particule à tout moment.
* déterministe: La physique classique est déterministe, ce qui signifie que si nous connaissons les conditions initiales d'un système (position et élan de toutes les particules), nous pouvons prédire avec précision son comportement futur.
Mécanique quantique:
* Dualité d'onde-particules: La mécanique quantique introduit le concept de dualité onde-particules, ce qui signifie que les particules présentent des propriétés en forme d'onde. La nature d'onde des particules est décrite par une fonction d'onde, souvent indiquée par ψ.
* Interprétation de la probabilité: La fonction d'onde ψ elle-même n'est pas une quantité physique; Au lieu de cela, son module carré, | ψ | ², représente la densité de probabilité de trouver la particule à un emplacement donné.
* Principe d'incertitude: Ce principe indique que nous ne pouvons pas connaître simultanément à la fois la position et l'élan d'une particule avec une certitude absolue. Il s'agit d'une limitation fondamentale de la mécanique quantique et contraste fortement avec la nature déterministe de la physique classique.
* Superposition: La mécanique quantique permet aux particules d'exister simultanément dans une superposition de plusieurs états. Cela signifie qu'une particule peut être à plusieurs endroits à la fois, avec la probabilité de la trouver à chaque emplacement déterminée par la fonction d'onde.
Différences clés:
* Emplacement: En physique classique, une particule a une position définie et bien définie à tout moment. En mécanique quantique, l'emplacement d'une particule est décrit par une distribution de probabilité, ce qui signifie que nous ne pouvons parler que de la probabilité de trouver la particule à un certain point.
* Déterminisme vs probabilité: La physique classique est déterministe, tandis que la mécanique quantique est probabiliste. La fonction d'onde dans la mécanique quantique fournit des informations sur les probabilités de trouver une particule à différents endroits, et non sa position exacte.
* Comportement en forme d'onde: La physique classique traite les particules comme des objets ponctuels sans aucune propriété en forme d'onde. La mécanique quantique reconnaît que les particules peuvent présenter un comportement de type onde et les décrivent en utilisant des fonctions d'onde.
Analogie:
Pensez à jeter un rocher dans un étang. Classiquement, nous pouvons suivre la trajectoire de la roche et prédire sa position à tout moment. Quantum mécaniquement, nous pouvons seulement dire qu'il y a une probabilité plus élevée de trouver les ondulations de la roche dans certaines zones de l'étang, et non son emplacement exact.
Essentiellement, l'équation des ondes en mécanique quantique ne nous donne pas un emplacement précis d'une particule comme la physique classique. Au lieu de cela, il fournit une description probabiliste, révélant la probabilité de trouver une particule à différents endroits. Cela change fondamentalement la façon dont nous comprenons la nature des particules et leur comportement.
