La relación entre las descripciones cuántica y clásica es algo complicada, a diferencia de la relación entre la relatividad y la mecánica clásica. La mecánica clásica se puede considerar simplemente como la forma límite de la relatividad a pequeñas velocidades. Sin embargo, pensar en objetos macroscópicos, como si fueran objetos cuánticos con longitudes de onda de De Broglie muy cortas y, por lo tanto, tuvieran una baja incertidumbre cuántica, no es satisfactorio. Por un lado, estos objetos generalmente consisten en muchos objetos pequeños que interactúan entre ellos y con su entorno, por lo que no se puede evitar discutir la decoherencia / desfase y adoptar algún tipo de descripción física estadística. En segundo lugar, la medición es un elemento esencial de la teoría cuántica, que implica que un objeto microscópico ( pequeño ) entre en contacto con uno macroscópico ( algo grande ), lo que puede generar algunas paradojas lógicas.

• sistemas nanomecánicos - estos pueden ser moléculas C60 o nanotubos de carbono que contienen miles de átomos o nanobarras de tamaño similar hechas de otros materiales que presentan un comportamiento cuántico. Estos objetos siguen siendo microscópicos, pero mucho más grandes de lo que normalmente se considera cuántico.
• macromoléculas, como proteínas o ADN - se ha afirmado que exhiben un comportamiento cuántico, formando túneles entre sí. Mi evidencia puede ser anecdótica, pero hay investigaciones en esta dirección. Aún así, estos están estudiados.
• todo lo relacionado con la superconductividad, la superfluidez - esto puede suceder a escalas visibles, aunque a temperaturas muy bajas.

Un ejemplo de (muy) grandes cosas que necesitan que la mecánica cuántica se describa correctamente son los agujeros negros .

Tiene razón en su comprensión.Tu profesor está equivocado.Como otros mencionaron anteriormente, la mecánica cuántica también es aplicable al régimen macroscópico, pero cómo interpretar las ecuaciones es algo no trivial y muchos realizan investigaciones activas en esta dirección.Recuerde siempre que los objetos clásicos también son objetos cuánticos.

Si está interesado en saber más, una de esas áreas de investigación se llama mecánica cuántica macroscópica (no algo iniciado por el Dr. Carlo Rovelli, sino por el Dr. Ravi Gomatam).Algunos de sus artículos están disponibles gratuitamente en su cuenta de ResearchGate.

O para comenzar, simplemente revise su presentación aquí.

Todo en el universo es una palabra tan amplia.

Una cosa con la que QM no se ocupa es, por ejemplo, la gravedad. Hay intentos de aplicar QM en la gravedad, pero hasta ahora no han tenido éxito y, tal como está, QM no puede aplicarse aquí.

También existe un problema al aplicar QM a todo a la vez. QM es bastante problemático cuando se trata de explicar la medición. La formulación estándar de QM introduce un agente especial para tratarlo. Por lo tanto, necesita algo fuera de su sistema de QM para actuar como este agente, lo que contradice su intento de aplicar QM en todo.

Puede decir que QM debería aplicarse a todo tal como es de acuerdo con nuestra comprensión de la teoría más fundamental que tenemos, pero eso no significa que sea así. La existencia de gravedad cuántica puede parecer prometedora, pero aún no lo sabemos. Sin embargo, el problema de la medición es bastante diferente y hay menos esperanzas de que se resuelva dentro del marco de QM. Se puede esquivar siempre que retenga algún agente externo, que es la estrategia adoptada por los físicos, pero siempre que desee incluir todo, surge un problema. Creo (escuché a Lee Smolin hablar de ello en alguna parte) la investigación en cosmología cuántica enfrenta este problema.

Edit

Me gustaría explicar mejor el uso de mi palabra "agente". El problema es que en algún momento de la transición de QM a clásico, el sistema debe elegir su estado. El problema es que QM no define cuándo sucede esto, solo cómo sucede. Depende del físico saber cuándo aplicar el colapso durante el cálculo, QM en sí mismo no dicta esto. El colapso en sí es parte integral del QM, pero cuando ocurre no lo es. Este conocimiento faltante que queda en manos del físico que realiza el cálculo hace que QM no sea autónomo y, por lo tanto, no se pueda aplicar a "todo" en este sentido. La elección debe realizarse fuera de su ámbito.

Pero, por supuesto, esto se basa en la formulación estándar de QM que me enseñaron.No sigo investigaciones sobre este tema, por lo que si hay más conocimiento sobre esta problemática, estaría encantado de que me corrijan y lea más sobre esto.Sin embargo, recuerdo del libro de Sabin Hossenfelder "Lost in Math" que el problema de medición sigue siendo un gran agujero en QM.

¿La mecánica cuántica se aplica solo a cosas pequeñas?

No. Es aplicable a cosas que pueden describirse mediante números cuánticos como: espín, paridad, momento magnético, encanto, carga x, helicidad y otros. Además, dichos objetos están sujetos a la medición del grado de enredo, si lo hubiera. Y a ellos se les aplica el principio de incertidumbre y la función de onda. Los límites habituales que ayudan a considerar tales objetos son la longitud de onda de De Broglie. Para los objetos QM, la longitud de onda de De Broglie debe ser mucho mayor que la longitud de la tabla: $$ \ lambda_B = {\ frac {h} {mv}} \ gg L_ {Plank} $$ Por ejemplo, para un ser humano de 70 kg de masa, tomando la velocidad unitaria, se obtiene una longitud de onda de De Broglie del orden de la longitud de la tabla, por lo que ciertamente los efectos de QM en un ser humano que camina pueden descartarse con seguridad.

La ecuación anterior se puede reescribir en términos de volumen del objeto:

$$ \ lambda_B = {\ frac {h} {\ rho ~ V ~ v}} $$

Esto da una idea de que la longitud de onda de De Broglie puede ser comparable entre objetos de alta densidad / bajo volumen Y baja densidad / alto volumen. El último corresponde al condensado de Bose-Einsten, un tipo de gas ultrafrío específico en el que todas las partículas de gas están entrelazadas y, debido a que toda la nube de gas actúa como "una gran partícula cuántica". Es decir. La nube de gas BEC es un objeto mecánico cuántico macroscopic al que se aplican todas las reglas de QM.

Su conferenciante está equivocado.La mecánica cuántica daría predicciones precisas cuando se aplica a objetos macroscópicos.La idea de que la mecánica cuántica no se aplica a los objetos macroscópicos no tiene ningún sentido.La mecánica cuántica explica el comportamiento y las interacciones de los átomos, y los objetos están hechos de átomos, por lo que la mecánica cuántica explica el comportamiento de los objetos macroscópicos o es falsa.La razón por la que no vemos interferencia cuántica para objetos como seres humanos, bolígrafos, etc. no tiene nada que ver con que la mecánica cuántica no se aplique a esos objetos.Más bien, la mecánica cuántica explica que cuando se copia información de un sistema durante un experimento de interferencia se suprime la interferencia:

https://arxiv.org/abs/quant-ph/0703160

Dado que la información sobre la ubicación de objetos grandes se propaga al entorno en escalas de tiempo que son mucho más pequeñas que las escalas de tiempo en las que vemos evolucionar esos sistemas, esos sistemas no sufren interferencias.

La mecánica cuántica (QM) no se ocupa de "todo".De lo contrario, se llamaría La teoría del todo.

El obstáculo más importante es que QM no se ocupa de la gravedad.Y dado que la gravedad se vuelve realmente relevante a gran escala (con la excepción de la longitud de Planck), el juicio de su profesor tiene algo de verdad.

La mecánica cuántica se ocupa de las cosas de isolated.

Esta sería mi respuesta preferida a la pregunta. Dejando al descubierto algunas cosas muy especulativas relacionadas con la gravedad, la razón por la que no vemos efectos de la mecánica cuántica en la vida cotidiana no es porque las cosas que nos rodean sean grandes, sino porque están desordenadas.

La mecánica cuántica es (en mi opinión) ante todo una teoría de la probabilidad ; uno puede pensar en ella como una afirmación de que las probabilidades no funcionan de manera bastante clásica (pueden anularse, por ejemplo). Cuando se trabaja con probabilidades es completamente normal actualizar las suposiciones cuando la información disponible cambia, "bueno, dado que has jugado esa carta, la posibilidad de que la saque es ahora ...". Cada vez que un objeto cuántico interactúa con las partículas de aire que lo rodean, "delata el juego" al menos en parte, le dice a las moléculas de aire dónde está cuando las golpea.

Esa información "que se filtra" significa que usted tiene (en principio) acceso a muchas restricciones sobre dónde está exactamente la pelota de playa, muchas moléculas de aire fueron golpeadas. Una vez que se dispone de suficiente información para determinar su ubicación, su ubicación ya no es probabilística. (En el sentido de que, después de sacar el 2 de Tréboles, ya no es probabilístico). Una vez que la ubicación de las pelotas de playa está completamente determinada, ya no necesitamos una teoría de probabilidad: adiós a la mecánica cuántica, ya no es necesaria.

Consecuencias:

• La diferencia fundamental entre las computadoras cuánticas en desarrollo y la computadora que está utilizando en este momento es que en una computadora cuántica el data se mantiene aislado del resto del universo durante todo el cálculo. Entonces puede hacer cuántica.

• Al menos en principio, a partir de la teoría tal como está, el universo en sí (todo en conjunto) funciona de manera cuántica, porque no hay ningún otro lugar donde la información también se filtre.Esto resalta una sutileza interesante: la física clásica surge de considerar solo parte de un sistema cuántico.Por lo que sabemos, si de alguna manera pudieras considerar todo el sistema (no solo la pelota de playa, sino también cada molécula de aire y fotón que perturba) la física cuántica volvería a surgir.

No.La gente suele tener una idea equivocada.La mecánica cuántica se puede aplicar a cualquier situación (encontrar la altura máxima que alcanza una bola o calcular la carga de un electrón).Supongo que cree que solo la mecánica newtoniana se aplica a los objetos macro.Pero la mecánica newtoniana es solo una aproximación a la mecánica cuántica.Incluso la NASA usa la buena física newtoniana.: D

Puede ser que cuando el profesor te estaba diciendo la respuesta que esperaba en la conferencia, no estabas prestando atención y ahora solo estás buscando una justificación.Claro que QM describe las reglas en el nivel más fundamental de nuestra comprensión, pero esas reglas son más útiles cuando se aplican a un determinado dominio de problemas, y el mundo macro no suele ser parte de eso (aparte de los agujeros negros).Aunque yo diría que "pequeño" es una respuesta muy simplista, quizás la respuesta más simplista que aceptaría su profesor, donde quizás se preferirían respuestas más específicas, no menos específicas.

¿Qué tan grandes deben ser las cosas?La mecánica cuántica describe los niveles de energía de los átomos en el plasma y las moléculas.Eso es lo que nos permite observar y deducir la consistencia y la historia del universo.Es lo que permitió a los astrofísicos estipular la existencia de materia y energía oscuras, y es la mecánica cuántica la que entregará las teorías que nos permitirán eventualmente eliminarlas nuevamente y derivar descripciones más exactas tanto de lo que sucede en astrofísica como en cinética de gases.

La química moderna es impensable sin los modelos orbitales de la mecánica cuántica, y los procesos químicos ocurren en grandes plantas.No deja de basarse en la mecánica cuántica solo porque agrega estadísticas a gran escala en la parte superior: las energías de enlace individuales y las interacciones de electrones no dejan de gobernar lo que sucede solo porque sucede a escala.

¡La pregunta es ambiguous!

La mecánica cuántica se ocupa de ...

puede significar dos cosas diferentes:

El science de la mecánica cuántica se ocupa de ...

o

La física investigada por la ciencia de la mecánica cuántica trata de ...

o equivalente

Los procesos de la mecánica cuántica se ocupan de ...

Es justo decir que un científico normalmente se ocupa de cosas microscópicas.Entonces, el maestro tenía razón para esta interpretación.

Por supuesto, también tenías razón según la otra interpretación.

Usted pregunta "¿No funcionará la mecánica cuántica en cosas más importantes?", y la respuesta es un gran sí, funciona.

Uno de los ejemplos más fascinantes es el entrelazamiento cuántico y el hecho de que se ha demostrado experimentalmente que existe entre objetos visibles a simple vista.

El entrelazamiento cuántico se ha demostrado experimentalmente con fotones, [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] neutrinos, [17] electrones, [18] [19] moléculas tan grandes como buckyballs, [20] [21] e incluso pequeños diamantes. [22] [23]

https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement

Contrariamente a la creencia popular, el entrelazamiento cuántico puede aplicarse a objetos mucho más grandes que las partículas elementales.

Los investigadores dirigidos por el profesor Mika Sillanpää de la Universidad Aalto en Finlandia enredaron dos parches de tambor vibratorios individuales hechos de aluminio metálico. Cada parche tenía un diámetro del tamaño de un cabello humano, lo que lo hacía enorme para los estándares cuánticos.

https://www.zmescience.com/science/quantum-entanglement-large-object-43242/