¿Está la ciencia en algún lugar cerca de determinar por qué nuestra realidad no parece comportarse igual que en un nivel cuántico?

Answer 1

La incertidumbre en la posición y el impulso de los objetos visibles no es directamente visible. Muchos otros fenómenos cuánticos son observables, si entiendes lo que estás viendo.

Aquí hay unos ejemplos.

• El primer indicio de la mecánica cuántica fue que la física clásica predecía una radiación infinita de objetos calientes y brillantes, lo que, por supuesto, nunca se observó. Max Planck elaboró ​​la solución, emisión de fotones de energías específicas.
• El segundo indicio de la mecánica cuántica fue la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico como absorción de fotones. Utilizamos el efecto fotoeléctrico en medidores de luz y cámaras digitales.
• El tercer indicio de la mecánica cuántica fue el espectro de varios elementos, que Niels Bohr y otros explicaron con fotones y con niveles de energía de orbitales de electrones en los átomos. Hay varias formas de ver los espectros, incluidos los prismas y las rejillas de difracción.
• El color es un efecto cuántico, debido a la energía variable de los fotones en el rango visible.
• Solo podemos ver porque tenemos sustancias químicas en los ojos que absorben fotones. Tres de ellos soportan la visión del color al absorber fotones preferentemente en diferentes bandas de energía.
• Los arco iris, el “fuego” en los diamantes y la dispersión de la luz por los prismas son efectos cuánticos, debido a las diferentes velocidades de los diferentes colores de luz dentro de las gotas de agua, cristales de carbono y vidrio, explicados en Quantum Electrodynamics (QED).
• La radiación de Cerenkov, la luz azul que se ve a menudo dentro de los reactores nucleares, es un efecto cuántico proveniente de los electrones que se mueven a una velocidad más rápida que la local de la luz en el agua u otro medio transparente.
• Los átomos son sistemas cuánticos muy complejos. En el primer nivel, están hechos de electrones, protones y neutrones. Pero luego los protones y los neutrones están formados por quarks arriba y abajo más gluones. No sabemos de qué están hechos, aunque tenemos algunas ideas. No podemos ver los constituyentes, o los átomos individuales, pero podemos ver los agregados de los átomos, y podemos ver efectos atómicos como el fuego, la ebullición de líquidos y la disolución de una sustancia en otra.
• Toda la química se reduce a las propiedades de los enlaces químicos, que se reducen a los niveles de energía de los electrones en diferentes orbitales, y por lo tanto a la mecánica cuántica. Los resultados de muchas reacciones químicas son fácilmente visibles.
• En la física clásica, los electrones que orbitan los núcleos (el modelo planetario de Bohr) irradiarían instantáneamente toda su energía de movimiento y colapsarían en los núcleos. Cualquier objeto que esté hecho de átomos solo puede existir como tal porque los orbitales de electrones están cuantizados.
• Los diversos elementos, e isótopos de los elementos, emiten fotones de energías específicas cuando sus electrones cambian orbitales o llenan orbitales vacíos desde el exterior. También absorben fotones de esas energías. Pero si tuvieran que igualar la energía exactamente, esto sería imposible, debido a los efectos Doppler en los átomos que rebotan en una distribución térmica. La absorción solo es posible debido al principio cuántico de indeterminación. Entonces, nuevamente, cualquier cosa que puedas ver demuestra este principio cuántico al absorber algunos colores de la luz y reflejar otros.
• Varias gemas derivan su color de líneas específicas de absorción cuántica de elementos específicos, en particular minerales incoloros: cromo en esmeraldas y rubíes; hierro, titanio, cromo, cobre o magnesio en varios colores de zafiro; y así.
• Varios isótopos emiten radiación visible. El radio es el más conocido. Esto es completamente un efecto cuántico debido a la emisión de partículas alfa (núcleos de helio), partículas beta (electrones y positrones) o rayos gamma, cualquiera de los cuales puede reaccionar con otra materia para producir luz visible.
• El plumaje de aves iridiscentes y las pompas de jabón son efectos de interferencia cuántica.
• Las estrellas, incluido nuestro Sol, brillan por la energía generada por la fusión nuclear, que requiere un túnel cuántico.

En otras palabras, la luz que vemos, todo lo que vemos, y la visión misma.

Answer 2

Nuestra realidad realmente se comporta igual en un nivel macroscópico que en un nivel cuántico, como cualquier físico le dirá. Es solo que el grado de incertidumbre en un objeto macroscópico es tan pequeño que no es detectable.

Cuanto más grande es un objeto, más se aproxima su comportamiento real (que podemos modelar usando las ecuaciones de la teoría cuántica de campos). Cuando llegas a objetos más grandes que, digamos, un virus, las ecuaciones cuánticas dan precisamente los mismos resultados que las ecuaciones de la mecánica clásica dentro de márgenes más pequeños que el tamaño de un solo núcleo atómico (en otras palabras, mucho más pequeño que nosotros posiblemente podría medir). Así que solo usamos las ecuaciones clásicas más simples. Pero las ecuaciones cuánticas siguen siendo válidas, y aún así describen exactamente el comportamiento de cualquier objeto sin importar su tamaño.