El artículo sobre superconductividad de Bardeen

Si la propagación de la luz en el espacio es la clave de la teoría de la relatividad, entonces la emisión y absorción de luz ha supuesto una revolución en la teoría cuántica. Sabemos que los objetos emiten radiación cuando se calientan y los científicos quieren saber por qué. Para facilitar la investigación, supusieron un radiador perfecto, llamado "cuerpo negro", que no emite luz por sí solo y puede absorber toda la luz que incide sobre él. Durante el proceso de investigación, los científicos descubrieron que la energía en la parte ultravioleta del espectro del cuerpo negro calculada según la teoría de las ondas electromagnéticas de Maxwell es infinita. Esto es obviamente incorrecto y se denomina "desastre ultravioleta". En 1900, el físico alemán Max Planck propuso un nuevo modelo de átomos vibrantes en la materia. Tomó prestado el concepto de discontinuidad de la teoría de la estructura molecular de la materia y propuso la teoría cuántica de la radiación. Creía que las ondas electromagnéticas de diversas frecuencias, incluida la luz, sólo pueden emitirse desde el oscilador con la energía de su propia composición determinada. Este tipo de partícula de energía se llama cuanto y el cuanto de luz se llama fotón, o fotón para abreviar. Los espectros de cuerpo negro calculados por este modelo son consistentes con las observaciones reales. Esto abre una nueva página en la física. La teoría cuántica no sólo explica de forma natural la distribución de la energía radiante según la longitud de onda, sino que también plantea de una manera completamente nueva todo el problema de la interacción entre la luz y la materia. La teoría cuántica proporciona un nuevo concepto no sólo a la óptica, sino también a toda la física, por lo que su nacimiento se considera a menudo como el punto de partida de la física moderna.

La hipótesis cuántica contradice directamente la creencia centenaria de que no hay salto en la naturaleza, por lo que muchos físicos no la aceptarán tras el surgimiento de la teoría cuántica. El propio Planck estaba muy conmocionado y lamentó su audaz decisión. Incluso abandonó la teoría cuántica y continuó utilizando cambios continuos de energía para resolver el problema de la radiación. Sin embargo, la historia ha llevado a la teoría cuántica a la vanguardia de una nueva era de la física y su desarrollo es imparable.

Einstein fue el primero en darse cuenta del significado universal de los conceptos cuánticos y aplicarlos a otros problemas. Estableció la teoría cuántica de la luz para explicar nuevos fenómenos del efecto fotoeléctrico. La propuesta de la teoría cuántica de la luz llevó el debate histórico sobre la naturaleza de la luz a una nueva etapa. Desde Newton, la teoría de partículas y la teoría ondulatoria de la luz han ido surgiendo una tras otra. La teoría de Einstein reiteró la importancia de la teoría de partículas y la teoría de ondas para describir el comportamiento de la luz. Ambos reflejan un aspecto de la naturaleza de la luz: la luz a veces se comporta como fluctuaciones y otras como partículas, pero no es ni una partícula clásica ni una onda clásica. Ésta es la dualidad onda-partícula de la luz. En gran parte gracias al trabajo de Einstein, la teoría cuántica se desarrolló aún más en la primera década después de su propuesta.

En 1911, Rutherford propuso el modelo planetario del átomo, en el que los electrones se mueven alrededor de un núcleo diminuto pero masivo, el núcleo atómico, en el centro del átomo. Durante los siguientes 20 años, gran parte de la investigación en física se centró en la estructura electrónica periférica de los átomos. Este trabajo creó una nueva teoría del mundo microscópico: la física cuántica y sentó las bases para la aplicación de la teoría cuántica a objetos macroscópicos. Pero el pequeño núcleo en el centro del átomo sigue siendo un misterio.

El núcleo celular es un nivel importante en el mundo microscópico. La mecánica cuántica es una teoría que estudia las leyes del movimiento de partículas microscópicas. Es uno de los fundamentos teóricos de la física moderna y una herramienta indispensable para explorar los misterios de los núcleos atómicos. Poco después de que se propusiera la teoría cuántica del átomo, los físicos comenzaron a explorar el diminuto núcleo de masa (el núcleo) del átomo. En un átomo, el núcleo cargado positivamente atrae electrones negativos en condiciones estáticas. Pero, ¿qué mantiene unido al núcleo? El núcleo atómico contiene protones cargados positivamente y neutrones sin carga, y existe una enorme fuerza repulsiva entre ellos. Los protones se repelen entre sí (los neutrones sin carga no tienen esta fuerza repulsiva). Era una fuerza nueva y poderosa que mantenía unidos los núcleos de los átomos y vencía la repulsión entre sobrinos. Sólo funciona dentro del núcleo. La enorme energía de la bomba atómica proviene de esta poderosa fuerza nuclear. La investigación sobre las propiedades de los núcleos atómicos y las fuerzas nucleares tuvo un gran impacto en el siglo XX. Los fenómenos de radiación, los isótopos, las reacciones nucleares, la fisión, la fusión, la energía atómica, las armas nucleares y las drogas nucleares son todos subproductos de la física nuclear.

El físico danés Bohr fue el primero en aplicar la hipótesis cuántica a los átomos y explicar las discontinuidades en los espectros atómicos. Creía que los electrones simplemente orbitaban alrededor del núcleo en una determinada órbita circular. Mientras opera en estas órbitas, no emite energía, solo emite radiación cuando pasa de una órbita de mayor energía a una órbita más baja y, en caso contrario, absorbe radiación.

Esta teoría no sólo resolvió el problema de la estabilidad atómica basada en el modelo de Rutherford, sino que, cuando se aplicó a los átomos de hidrógeno, fue completamente consistente con los resultados experimentales obtenidos mediante análisis espectral, causando así un shock en la física. Bohr guió a los físicos desde los años 1920 hasta los años 1920 en la comprensión de la estructura básica de la teoría cuántica, lo que suena contradictorio. De hecho, era a la vez la partera y el enfermero de la teoría.

La estructura atómica cuantificada de Bohr obviamente violaba la teoría clásica y atrajo el descontento de muchos científicos. Sin embargo, su inesperado éxito a la hora de explicar las regularidades empíricas de las distribuciones espectrales le ha valido una gran reputación. Pero la teoría de Bohr sólo puede usarse para resolver el caso simple de los átomos de hidrógeno y no puede explicar el espectro de átomos multielectrónicos. La vieja teoría cuántica enfrentó una crisis, pero rápidamente se rompió. El primer avance en este ámbito lo logró el físico francés de Broglie. Se especializó en historia en la universidad, pero su hermano mayor era un físico famoso que estudiaba rayos X. Influenciado por él, tras graduarse en la Universidad de De Broglie, se dedicó a estudiar física y estudió las fluctuaciones y partículas de los rayos X con su hermano. Después de un largo período de reflexión, De Broglie se dio cuenta de repente de que la teoría cuántica de la luz de Einstein debería extenderse a todas las partículas materiales, especialmente a los fotones. Desde septiembre de 1923 hasta septiembre de 2010, publicó tres artículos consecutivos, proponiendo la teoría de que los electrones también son una onda, e introdujo el concepto de "onda estacionaria" para describir el estado estático sin radiación de los electrones en los átomos. Ondas estacionarias A diferencia de las ondas viajeras que se mueven sobre un lago o una línea, las vibraciones en una cuerda de guitarra son ondas estacionarias. De esta forma, la posición del electrón se puede describir en términos de una función de onda. Pero lo que proporciona no es la conocida cantidad determinista, sino la "probabilidad de distribución" estadística, que refleja bien la distribución y el movimiento de los electrones en el espacio. De Broglie también predijo que los haces de electrones también se difractarían al pasar a través de pequeños agujeros. En 1924, escribió su tesis doctoral "Investigación sobre la teoría cuántica", que elaboraba sistemáticamente la teoría de las ondas de la materia, y Einstein la admiraba mucho. Al cabo de unos años, los físicos experimentales observaron el fenómeno de difracción de los electrones, confirmando la existencia de ondas de materia de De Broglie.

Fue el físico austriaco Schrödinger quien siguió avanzando en el concepto de materia ondulatoria y creó la mecánica ondulatoria. Aprendió sobre el concepto de ondas de materia de De Broglie a través de uno de los artículos de Einstein y lo aceptó de inmediato. Propuso que las partículas eran simplemente burbujas en la radiación ondulatoria. En 1925, derivó una ecuación de onda de la relatividad, pero no era del todo consistente con los resultados experimentales. En 1926, cambió para abordar el problema de los electrones no relativistas, y la ecuación de onda que obtuvo fue confirmada en experimentos.

En 1925, el joven físico alemán Heisenberg escribió un artículo titulado "Reinterpretación de la teoría cuántica sobre la relación entre cinemática y mecánica", estableciendo una matriz para resolver el método de la teoría cuántica de ondas. Conceptos clásicos pero inmensurables, como las órbitas de los electrones y los períodos de funcionamiento de la teoría de Bohr, fueron reemplazados por la frecuencia y la intensidad de la radiación. Con los esfuerzos conjuntos de Heisenberg y el joven científico británico Dirac, la mecánica matricial se convirtió gradualmente en un sistema teórico conceptualmente completo y lógicamente consistente.

Los defensores de la mecánica ondulatoria y la mecánica matricial alguna vez discutieron interminablemente, acusándose mutuamente de fallas en las teorías de los demás. No fue hasta 1926, cuando Schrödinger descubrió que las dos teorías eran matemáticamente equivalentes, que se eliminó la hostilidad entre ambas partes. A partir de entonces, las dos teorías se denominaron colectivamente mecánica cuántica, y la ecuación de onda de Schrödinger se convirtió en la ecuación básica de la mecánica cuántica porque era más fácil de entender.

El principio de incertidumbre de Heisenberg es uno de los principios más importantes de la teoría cuántica. Afirma que es imposible medir con precisión el impulso y la posición de una partícula al mismo tiempo porque el instrumento interfiere con el proceso de medición y al medir su impulso cambia su posición y viceversa. La teoría cuántica ha ido más allá del callejón sin salida de la mecánica newtoniana. Cuando se trata de explicar el comportamiento macroscópico de las cosas, sólo la teoría cuántica puede manejar los detalles de los fenómenos atómicos y moleculares. Pero la nueva teoría creó más paradojas que la dualidad de la luz onda-partícula. La mecánica newtoniana responde preguntas con certeza y decisión, mientras que la teoría cuántica responde preguntas con probabilidad y estadística. La física tradicional nos dice la ubicación exacta de Marte, pero la teoría cuántica nos permite apostar sobre dónde están los electrones en los átomos. La incertidumbre de Heisenberg limita absolutamente la comprensión humana del mundo microscópico, diciéndonos que no se puede medir sin afectar en absoluto los resultados.

Schrödinger, uno de los fundadores de la mecánica cuántica, reconoció el problema de la incertidumbre en la mecánica cuántica en 1935 y postuló un famoso experimento mental con un gato: "Un gato está encerrado en una caja de acero, la caja contiene el." siguiente dispositivo extremadamente cruel (hay que asegurarse de que este dispositivo no sea interferido directamente por el gato): Hay un pequeño trozo de material radiactivo en el contador Geiger, tan pequeño que tal vez ni un solo átomo se desintegre con la misma probabilidad. se descompone, el tubo contador se descarga y libera un martillo a través del relé, aplastando una pequeña botella de cianuro. Si se deja que todo el sistema permanezca sin control durante 1 hora, se diría que si ningún átomo se descompone durante este tiempo, el gato está vivo. . La primera desintegración atómica definitivamente envenenará al gato."

El sentido común nos dice que el gato está vivo o muerto. Pero según las reglas de la mecánica cuántica, todo el sistema de la caja es una superposición de dos estados, uno es un gato vivo y el otro es un gato muerto. ¿Pero alguien ha visto un gato vivo o muerto en la vida real? Se supone que los gatos saben si están vivos o muertos, pero la teoría cuántica nos dice que el desafortunado animal está en el limbo hasta que alguien se asoma a la caja para ver qué está pasando. En este punto, cobra vida o muere inmediatamente. El misterio se agudiza aún más cuando los gatos son reemplazados por humanos, porque entonces el amigo encerrado en la caja es consciente de su salud en todo momento. Si el experimentador abre la caja y descubre que todavía está vivo, puede preguntarle a su amigo cómo se sintió antes de esta observación. Evidentemente, respondería el amigo, está absolutamente vivo en todo momento. Pero esto es contrario a la mecánica cuántica, porque la teoría cuántica sostiene que antes de que se observe el contenido de la caja, el amigo todavía se encuentra en un estado de superposición de vida y muerte.

Bohr era muy consciente de que representaba las limitaciones del concepto clásico, por lo que propuso el "principio de complementariedad" sobre esta base, creyendo que siempre hay dos características clásicas mutuamente excluyentes en el campo cuántico. su complementariedad que constituye la característica básica de la mecánica cuántica. El principio de complementariedad de Bohr se conoce como la interpretación ortodoxa de Copenhague, pero Einstein siempre estuvo en desacuerdo. Siempre creyó que la mecánica cuántica estadística era incompleta y que el principio de complementariedad era una filosofía de apaciguamiento, por lo que propuso repetidamente hipótesis y experimentos para criticar la teoría cuántica, pero Bohr siempre dio respuestas autoconsistentes para defender la teoría cuántica. El debate entre Einstein y Bohr duró medio siglo y no terminó hasta que ambos murieron.

El experimento del gato de Schrödinger nos dice que la naturaleza paradójica de la realidad en el reino atómico no tiene nada que ver con la vida y la experiencia cotidianas, y que los fantasmas cuánticos están de alguna manera confinados al mundo microscópico de sombras de los átomos. Si seguimos la lógica de la teoría cuántica hasta su conclusión final, gran parte del universo físico parece desaparecer en una vaga ilusión. Einstein nunca aceptaría esta conclusión lógica. Preguntó: ¿Es real la luna cuando nadie la mira? La ciencia trata de causas objetivas impersonales, y la idea del observador como elemento clave de la realidad física parece contradecir todo el espíritu de la ciencia. Si no existe un mundo "exterior" concreto que podamos experimentar y medir, ¿no se reduciría toda la ciencia a un juego de perseguir la imaginación?

El carácter revolucionario de la teoría cuántica dio lugar a un intenso debate sobre su corrección y contenido explicativo desde el principio, debate que continuó hasta bien entrado el siglo XX. ¿Podrían las leyes de la naturaleza ser fundamentalmente aleatorias? ¿Hay entidades en nuestras observaciones? ¿Estamos afectados por los fenómenos que observamos? Einstein fue el primero en cuestionar la teoría cuántica en varios frentes. Negó que las leyes de la naturaleza fueran aleatorias. No cree que "Dios esté jugando a los dados con el mundo". En una serie de famosos debates con Bohr, Einstein una vez más criticó y trató de consolidar las posibles lagunas, errores y deficiencias de la teoría cuántica. Bohr frustró hábilmente todos los ataques de Einstein. En un artículo del 65438 al 0935, Einstein presentó nueva evidencia: afirmó que la teoría cuántica no puede describir completamente la naturaleza. Según Einstein, deberían observarse algunos fenómenos físicos que la teoría cuántica no puede predecir. Este desafío finalmente llevó a Aspart a realizar una serie de experimentos famosos que pretendía utilizar para resolver la disputa. Los experimentos de Aspart demostraron en detalle la exactitud de la teoría cuántica. Aspart creía que la teoría cuántica podía predecir, pero no explicar, algunos fenómenos maravillosos que, según Einstein, eran imposibles. La información parece viajar más rápido que la velocidad de la luz, violando aparentemente la teoría de la relatividad y las leyes de causalidad. Los resultados de los experimentos de Aspart siguen siendo controvertidos, pero llevaron a teorías más extrañas sobre la teoría cuántica.

Las teorías desarrolladas por Bohr y Heisenberg y las opiniones de la Escuela de Copenhague, aunque todavía controvertidas, son gradualmente reconocidas por la mayoría de los físicos. Esta escuela de pensamiento cree que las leyes de la naturaleza no son objetivas ni seguras. Los observadores no pueden describir una realidad independiente de ellos. Como nos dice la ley de la incertidumbre y la incertidumbre, el observador sólo puede verse afectado por los resultados de sus observaciones. Las predicciones experimentales basadas en leyes naturales son siempre estadísticas más que deterministas. No se puede encontrar ningún patrón, sólo una distribución de posibilidades.

La aparente contradicción entre las fluctuaciones y la naturaleza partícula de los electrones en dos experimentos diferentes es un ejemplo del principio de complementariedad. La teoría cuántica puede predecir correcta y continuamente las fluctuaciones de los electrones o las propiedades de las partículas, pero no ambas. Según el punto de vista de Bohr, esta contradicción es causada por la exploración continua de nuestro cerebro de la naturaleza de los electrones y no forma parte de la teoría cuántica. Además, de la naturaleza sólo se puede obtener información estadística limitada proporcionada por la teoría cuántica. La teoría cuántica es completa: lo que no nos dice pueden ser especulaciones o metáforas interesantes. Pero estas cosas no son observables ni mensurables y, por tanto, irrelevantes para la ciencia.

La Interpretación de Copenhague no logró satisfacer los requisitos de Einstein sobre lo que debería ser una ley de la física completamente objetiva y determinista. Unos años más tarde, desafió a Bohr mediante una serie de experimentos de pensamiento y razonamiento. Estos experimentos están previstos para demostrar inconsistencias y errores en las predicciones de la teoría cuántica. Einstein desafió a Bohr con la teoría del dilema o una contradicción en la teoría cuántica. Boll pensó en el problema durante unos días y luego pudo encontrar una solución. Einstein prestó demasiada atención a algunas cosas o ignoró algunos efectos. Irónicamente, Einstein una vez se olvidó de considerar su propia teoría general de la relatividad. Al final, Einstein admitió la coherencia subjetiva de la teoría cuántica, pero aún así insistió obstinadamente en una crítica fatal: el experimento mental EPR.

En 1935, Einstein y dos colegas, Podolsky y Rosen, escribieron un artículo refutando la integridad de la teoría cuántica, que circuló ampliamente entre físicos y pensadores científicos. Este tipo de papel se llama papel EPR, que tiene las iniciales de tres apellidos. Suponen que dos electrones: el electrón 1 y el electrón 2 chocan. Como tienen la misma carga, el choque es elástico y sigue la ley de conservación de la energía. Después de la colisión, el momento y la dirección del movimiento de los dos electrones están relacionados. Por lo tanto, si mides la posición del electrón 1, puedes inferir la posición del electrón 2. Supongamos que se mide con precisión la posición del electrón 1 después de la colisión y luego se mide su impulso. Debido a que sólo se mide una cantidad a la vez, los resultados de la medición deben ser precisos. Debido a la correlación entre los electrones 1 y 2, aunque no medimos el electrón 2, es decir, no lo perturbamos, aún podemos inferir con precisión la posición y el momento del electrón 2. En otras palabras, conocemos la posición y el momento del electrón mediante una medición, lo cual es imposible y no está previsto por la teoría cuántica. Einstein y sus colegas demostraron que la teoría cuántica es incompleta.

Después de un período de reflexión, Bohr replicó que el experimento EPR no solo no pudo probar la teoría cuántica, sino que también demostró el principio de complementariedad de la teoría cuántica. Señaló que los instrumentos de medida electrónicos 1 y electrónicos 2*** constituyen un sistema y son un todo indivisible. En el proceso de medir la posición del electrón 1, el momento del electrón 2 se ve afectado. Por lo tanto, la medición del electrón 1 no puede explicar la posición y el momento del electrón 2, y una medición no puede reemplazar dos mediciones. Estos dos resultados son complementarios e incompatibles. No podemos decir que una parte del sistema se ve afectada por otra, ni podemos intentar relacionar los resultados de dos experimentos diferentes. El experimento EPR supone la existencia de objetividad y causalidad y concluye que la teoría cuántica está incompleta. De hecho, este tipo de objetividad y causalidad es sólo una especie de conjetura y especulación.

Aunque la importancia de la teoría cuántica no está clara, sus logros en la práctica son sorprendentes. Especialmente en el estudio científico de la materia condensada: sólidos y líquidos. Utilizar la teoría cuántica para explicar cómo se combinan los átomos para formar moléculas es esencial para comprender estos estados de la materia. Los enlaces no sólo son la razón principal para la formación de compuestos generales como el grafito y el nitrógeno, sino también la razón principal para la formación de estructuras cristalinas simétricas en muchos metales y piedras preciosas. Usar la teoría cuántica para estudiar estos cristales puede explicar muchos fenómenos. Por ejemplo, ¿por qué la plata es un buen conductor de la electricidad y el calor pero no un buen conductor de la luz? ? Más importante aún, en la práctica, la teoría cuántica explica bien el principio de que los semiconductores se encuentran entre conductores y aislantes, sentando las bases para la aparición de los transistores.

En 1948, los científicos estadounidenses John Bardeen, William Shockley y Walter Bratton inventaron el transistor basándose en la teoría cuántica. Puede funcionar eficazmente con corriente y potencia muy pequeñas, y puede hacerse muy pequeño, reemplazando así rápidamente los voluminosos y costosos tubos de vacío y marcando el comienzo de una nueva era de la información. Estos tres científicos ganaron el Premio Nobel de Física del 65438 al 0956. Además, la teoría cuántica se aplicó a la invención del láser y a la explicación de la superconductividad.

Además, las perspectivas de aplicación de la teoría cuántica en el campo industrial también son muy brillantes. Los científicos creen que la teoría de la mecánica cuántica tendrá un gran impacto en la industria electrónica y es un nuevo campo de la física inexplorado con amplias perspectivas. La miniaturización de los semiconductores se acerca actualmente a su límite. Si es más pequeño, la teoría de la tecnología microelectrónica es impotente y debe basarse en la teoría de la estructura cuántica. Los científicos predicen que para 2010, la gente podrá hacer líneas grabadas en semiconductores tan pequeñas como una décima de micra (una micra equivale a una milésima de milímetro). La señal eléctrica pasa a través de un circuito tan estrecho con solo unos pocos electrones. Sumar o restar un electrón hace una gran diferencia.

Max Lagall, científico de materiales de la Universidad de Wisconsin, EE.UU., basándose en la teoría de la mecánica cuántica, creó unas diminutas estructuras llamadas "puntos cuánticos" que pueden albergar electrones individuales. Estos puntos cuánticos son tan pequeños que miles de millones pueden caber en la punta de una aguja. Los investigadores utilizan puntos cuánticos para crear transistores que pueden controlarse mediante el movimiento de electrones individuales. También hicieron posible esta disposición organizando inteligentemente puntos cuánticos, el corazón de una computadora pequeña pero poderosa. Además, Texas Instruments, IBM, Hewlett-Packard y Motorola están interesados ​​en esta diminuta estructura formada por moléculas, apoyando la investigación en este ámbito, y creen que los avances en este ámbito "sin duda traerán enormes beneficios".

El principal objetivo de los científicos que estudian las estructuras cuánticas es controlar el movimiento de grupos muy pequeños de electrones, es decir, mediante "restricciones cuánticas" para que no entren en conflicto con los efectos cuánticos. Los puntos cuánticos pueden lograr este objetivo. Los puntos cuánticos están formados por grupos de material de menos de 20 nanómetros de diámetro, aproximadamente la longitud de una cadena de 60 átomos de silicio. Utilizando este enfoque de confinamiento cuántico, podría ser posible crear láseres pequeños y eficientes utilizados en muchos reproductores de discos ópticos. Este láser de pozo cuántico está hecho de dos capas de otros materiales y un material semiconductor ultrafino. El electrón del medio está atrapado en un plano cuántico y el electrón sólo puede moverse en dos dimensiones. De esta forma, resulta más fácil inyectar energía a los electrones. Por tanto, los electrones pueden producir más luz láser utilizando menos energía.

Los investigadores de AT&T Bell Laboratories están llevando a cabo una investigación más profunda sobre la cuántica. Están intentando bajar el plano cuántico a una dimensión y crear láseres cuánticos basados ​​en cables, lo que podría reducir significativamente el número de repetidores necesarios en las líneas de comunicación.

El laboratorio de química de James Tours en la Universidad de Carolina del Sur ha creado estructuras cuánticas a partir de moléculas orgánicas individuales. Con su método se podrían comprimir miles de millones de dispositivos moleculares en un área de un milímetro cuadrado. Un milímetro cuadrado puede contener 65.438+0.000 veces más transistores que los ordenadores personales actuales. Konstantin Likharev, físico de la Universidad Estatal de Nueva York, construyó un modelo de chip de memoria con puntos de almacenamiento cuántico. En teoría, su diseño podría almacenar 1 billón de bits de datos en un chip aproximadamente del mismo tamaño que los que se utilizan hoy en día, con 15.000 veces la capacidad de las reservas de chips actuales. Muchos grupos de investigación han fabricado los transistores de un solo electrón necesarios para el dispositivo modelo de Likharev, y algunos han fabricado transistores de un solo electrón que funcionan a temperatura ambiente. Los científicos creen que todavía quedan muchos problemas por resolver en la aplicación de la teoría de la mecánica cuántica en la industria electrónica. Como resultado, la mayoría de los científicos están tratando de investigar nuevas formas de diseñar dispositivos cuánticos en lugar de la forma en que son las computadoras hoy en día.

Las leyes del macrocosmos siguen siendo obstinadamente verificables, mientras que las leyes del microcosmos son estocásticas. Nuestras descripciones dinámicas de proyectiles y cometas tienen características visuales distintas que nuestras descripciones de átomos no tienen. El mundo de las mesas, los taburetes y las casas parece estar bajo nuestra observación todo el tiempo, pero los estados reales o físicos de los electrones y los átomos no alivian esta contradicción. Si algo logran estas explicaciones es que amplían la brecha entre los dos mundos.

Para la mayoría de los físicos, no importa si esta contradicción se resuelve o no. Sólo se preocupan por su trabajo e ignoran los argumentos y conflictos filosóficos.

Después de todo, el trabajo de la física es predecir con precisión los fenómenos naturales y permitirnos controlarlos, la filosofía es irrelevante.

La relatividad general ha logrado un éxito brillante en el espacio a gran escala, y la teoría cuántica también ha logrado un éxito brillante en el mundo microscópico. Las partículas elementales siguen las leyes de la teoría cuántica, mientras que la cosmología sigue las leyes de la relatividad general. Es difícil imaginar que haya mucha diferencia entre ellos. Muchos científicos esperan combinar ambas para crear una nueva teoría que unifique todas las leyes físicas, desde las macro hasta las micro. Pero hasta ahora, todos los esfuerzos por buscar la unificación han fracasado porque las dos principales disciplinas de la física en el siglo XX eran completamente contradictorias. ¿Podemos encontrar una nueva teoría que sea mejor que las dos teorías existentes y que ambas queden obsoletas, como lo hicieron varias teorías antes de que se hicieran populares?