Kvantfysiken växte fram under intensiva decennier i början av 1900-talet. Den ändrade dramatiskt vår världsbild. Newtons lagar gav oss en möjlighet att räkna ut "allt", om vi, som "Laplace' demon" (s9) kände alla partiklars läge, hastighet och växelverkan. Med kvantmekaniken får denna determinism ge vika för osäkerhet och en sannolikhetstolkning av verkligheten.
Kvantfysikens utveckling visar oss människorna bakom fysiken, när vi möter deras kamp att skapa mening bland de överraskande resultat som gång på gång kullkastade alla förväntningar. Hur kan något samtidigt vara en våg och en partikel? Med en ofullständig förståelse byggs den ena bilden efter den andra, t.ex. den mytiska "Schrödingers katt" som kanske är död, kanske levande inne i sin låda. Liksom partiklar kan den vara i en blandning av två tillstånd. Köpenhamnsskolans tolkning av kvantmekaniken, tillämpad på katten, innebär att det är först när lådan öppnas och katten observeras som den blir antingen död eller levande. I mikrokosmos fungerar vår vardagsintuition dåligt.
Einstein accepterade aldrig sannolikhetstolkningen: "Gud spelar inte tärning". Han konstruerade många tankeexperiment som skulle visa kvantmekanikens absurditet. Ett av de mera kända är "Einstein-Podolsky- Rosen-paradoxen" som vi får möta i bokens senare kapitel. Det som då bara var ett tankeexperiment har nu kunnat bli verklighet. Kvantmekaniken har bestått testen och experimenten ligger till grund för försök till spektakulära tillämpningar, som kvantteleportation och kvantkryptering.
Långt tidigare växte Schrödingers vågekvation fram som beskriver partiklars vågegenskaper. Tillsammans med kraftfulla datorer ger den oss verktyg att räkna ut våglängden för natrium-lampors gula ljus, men också att förutsäga funktionen av elektroniska komponenter och materials egenskaper och att kunna skräddarsy molekyler t.ex. för läkemedel. Ändå får vi ibland stanna till i förundran även över de enklaste fenomen, som t.ex. vad som händer när en foton i taget passerar en dubbelspalt (s25).
En-foton dubbelspalt-försöket är omöjligt, absolut omöjligt, att förklara med klassisk fysik. Det är kvantmekanikens centrala mysterium, i själva verket det enda mysteriet.Richard Feynman
Traditionellt har studenter fått möta kvantmekaniken som olika
exempel på lösning av Schrödinger-ekvationen i enkla specialfall.
Ibland skyms de svindlande ideerna bakom siffror och ekvationer.
I denna bok får vi istället glänta på dörren in i
kvantmekanikens förunderliga värld. "Kvantmekanik är den dröm materien
är uppbyggd av."