¿Qué permite que ciertos efectos puramente cuánticos (como el efecto fotoeléctrico) aparezcan a gran escala?

Lo primero que debe tener en cuenta es que siempre tiene una descripción cuántica del sistema subyacente, incluso cuando también hay una clásica. Entonces, la pregunta puede reformularse como: “¿Qué tipo de sistema cuántico evoluciona de una manera bastante cercana a las leyes clásicas? ¿Y qué tipo de sistema cuántico evoluciona de maneras que no se parecen a esas leyes?

Al considerar alguna combinación del teorema de Ehrenfest, el fenómeno de la decoherencia y la evidencia empírica, puede llegar rápidamente a una declaración aproximada como esta:

  • En general, generalmente, sobre todo … cuando el número de grados de libertad del sistema cuántico subyacente es pequeño, se obtienen efectos puramente cuánticos
  • Y en general, generalmente, sobre todo … cuando el número de grados de libertad del sistema cuántico subyacente es grande, obtienes efectos clásicos

Es importante tener en cuenta que esto no es lo mismo que decir que el sistema cuántico subyacente es pequeño . Los sistemas pequeños tienden a tener solo unos pocos grados cuánticos de libertad, pero lo contrario no es cierto. Existen sistemas a gran escala (superconductores, superfluidos) cuya descripción cuántica retiene solo unos pocos grados de libertad, por lo que los efectos cuánticos se destacan.

La relación de incertidumbre es un efecto mecánico puramente cuántico sin análogo en la física determinista clásica.

Debido a la relación de incertidumbre, el producto de las incertidumbres en la determinación de la posición y el momento de una partícula es igual o mayor que (h / 4π = la mitad de la constante de Planck reducida). En caso de que la incertidumbre en la determinación de una de las dos cantidades desaparezca, la incertidumbre en la determinación de la segunda variable se vuelve infinita.

La superfluidez es el fenómeno en el cual el helio líquido pierde toda su viscosidad. El helio líquido que queda en un vaso de precipitados simplemente trepa por las paredes del vaso y se extiende.

El helio líquido sigue las estadísticas de Bose Einstein. Significa que cualquier número de bosones puede acomodarse en un estado de energía dado, a diferencia de los Fermiones (electrones, nucleones, etc.) donde no hay dos Fermiones que puedan tener todos sus números cuánticos iguales.

En su estado de energía más bajo, todos los átomos de helio están en el estado fundamental con una energía y un momento bien definidos. Como la incertidumbre en el momento desaparece, la incertidumbre en la posición se vuelve infinita. Esto simplemente significa que el helio líquido tendrá una gran extensión en su posición. Se muestra mediante helio líquido que se arrastra del vaso de precipitados y se extiende.

Entonces, la superfluidez es una manifestación de los efectos cuánticos a escala macroscópica.

Creo que condiciones extremas como temperatura extrema → superfluido

La función de onda de las partículas de un superfluido está “sincronizada” y todas actúan como una macropartícula y podemos ver sus propiedades cuánticas.