kvantna mehanika, teorija o gibanju kvantnih delcev (npr. elektronov); temelji na predstavah iz kvantne teorije in opisuje mehaniko procesov v mikrofizikalnih sistemih (atom, atomsko jedro, osnovni delci). V njej je klasična mehanika zajeta kot poseben (mejni) primer za veliko število delcev, zato si teoriji nista protislovni. Kvantna mehanika temelji na dveh glavnih načelih. Načelo nerazločljivosti pravi, da dveh enakih kvantnih delcev ni mogoče razločevati med seboj. Načelo statističnega opisa pravi, da izida poskusa z enim delcem ne moremo napovedati, lahko napovemo le njegovo verjetnost. Gibanja kvantnih delcev zaradi načela nedoločenosti ne moremo kot v klasični (Newtonovi) mehaniki opisati s tirom, temveč ga opisuje valovna funkcija oz. funkcija stanja. V klasični mehaniki opišemo stanje sistema z navedbo vrednosti njegovih merljivih dinamičnih spremenljivk (opazljivke, kot so npr. lega, gibalna količina, energija). V kvantni mehaniki pa razločujemo funkcijo stanja, ki opisuje sistem, in dinamične spremenljivke, ki jim priredimo operatorje. Imamo dve enakovredni matematični formulaciji kvantne mehanike. Matrično mehaniko, v kateri so spremenljivkam prirejene matrike, je 1925 razvil W. Heisenberg, valovno mehaniko pa 1926 E. Schrödinger in temelji na Schrödingerjevi enačbi. To je parcialna diferencialna enačba, ki je podobna valovni enačbi. Merjenja v kvantni mehaniki močno vplivajo in spremenijo stanje kvantnega sistema, meritve pa navadno podajo le srednje vrednosti kakšne dinamične spremenljivke ali verjetnostno gostoto. V kvantni mehaniki niso možne napovedi za posamezen delec, temveč le napovedi za veliko število delcev. Takšne statistične napovedi so zadostne, saj kvantni procesi niso natančno določeni oz. determinirani kakor v klasični mehaniki (determinizem), temveč so statistične narave (statistika). P. A. M. Dirac je 1928 izdelal relativistično kvantno mehaniko za prosti elektron. Po njem imenovana Diracova enačba hkrati z načeli kvantne mehanike zadovoljuje tudi relativnostni teoriji ter uvaja spin in antidelce. Z opisi interakcij med različnimi osnovnimi delci ali med delci in poljem (npr. elektromagnetnim) se ukvarjajo matematično zahtevne kvantne teorije polj. V polja, ki nastopajo pri interakcijah, vpeljejo kvante polja; npr. kvant, odgovoren za elektromagnetno interakcijo, je svetlobni kvant oz. foton.
Dostopnost