¿Cómo es que la cuantización no es aplicable en objetos macroscópicos?

La cuantización es aplicable también a los objetos macroscópicos, pero la diferencia entre los niveles cuantificados es tan pequeña que nos parece continua. Considere un ejemplo de un sólido que es un objeto macroscópico. Sabemos que el sólido consta de miles de millones de átomos, y cada átomo tiene niveles de energía discretos. Siempre que una gran cantidad de átomos se acerque para formar un sólido, sus funciones de onda se superpondrán y sus niveles de energía electrónica también se fusionarán entre sí. Pero sus electrones no pueden establecerse en un solo estado debido a la restricción impuesta por el principio de exclusión de Pauli para que sus estados se dividan y se degeneren. Como hay miles de millones de átomos en un sólido, estos estados están cerca uno del otro que nos parece continuo y forma una banda.

Por lo tanto, se puede concluir que la cuantización también existe en los objetos macroscópicos.

Está mal decir que la teoría cuántica o la cuantización no es aplicable a nivel macroscópico.

Hay ciertos fenómenos físicos que necesitan mecánica cuántica incluso a nivel macroscópico, como la condensación y la superconductividad de Bose-Einstein, e incluso en situaciones macroscópicas normales no es que la teoría cuántica no sea aplicable, pero se vuelve irrelevante a nivel macroscópico. Al igual que siempre puede explicar el comportamiento termodinámico de gas clásico mediante el uso de estadísticas cuánticas, pero es fácil de usar las estadísticas clásicas.

Lo que sucede exactamente en la mayoría de los casos es que si está utilizando la teoría cuántica para explicar cierta situación, sus resultados realmente se reducen a sus resultados clásicos por debajo de sus límites clásicos (alta temperatura, baja densidad). Por ejemplo, el caso del oscilador armónico, La probabilidad cuántica de localizar la partícula comienza a tender hacia la probabilidad clásica en los límites de alta energía.

De acuerdo con el principio de correspondencia, toda teoría cuántica debería dar lugar a resultados clásicos en el límite de los números cuánticos grandes.

PS La mecánica clásica es un caso limitado de mecánica cuántica.

La cuantización es aplicable a TODOS los objetos, microscópicos o macroscópicos. Sin embargo, con los objetos macroscópicos, las diferencias entre las predicciones de la teoría cuántica y la teoría clásica son tan pequeñas que podemos usar la teoría clásica para describirlas. Por ejemplo, la longitud de onda de De Broglie de un automóvil que se mueve a 120 km / h y con una masa de 1000 kg es solo h / mv = 10-32 m. Por lo tanto, podemos asumir con seguridad que el automóvil se comporta como una partícula y que sus propiedades de onda no serían importantes.

En realidad, la cuantización también es aplicable a los objetos macroscópicos.

Hay un principio llamado principio de correspondencia que nos dice que los resultados de la mecánica cuántica se acercan a los resultados clásicos a medida que avanzamos hacia números cuánticos grandes. En otras palabras, a medida que aumenta el número cuántico, cualquier resultado que se obtenga únicamente en términos de mecánica clásica será casi igual al resultado obtenido puramente en términos de mecánica cuántica.

La mecánica cuántica nos da la respuesta precisa, pero cuando se trata de objetos macroscópicos, la mecánica clásica nos da una respuesta casi precisa .

De hecho, esto puede ilustrarse (y es muy simple de ilustrar) con ciertos ejemplos como partículas en una caja, átomos de Bohr o incluso un oscilador armónico simple en el que los resultados clásicos se vuelven iguales a los resultados de la mecánica cuántica.

Nota: Si hay algún problema con mi respuesta, me encantaría escucharla, ya que me ayudaría a mí y a los demás que la están leyendo.

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