Die Quantenmechanik beschreibt die Bewegung von im Alltagsmaßstab sehr kleinen bzw. sehr niederenergetischen Teilchen. Anders als die Klassiche Mechanik kann sie jedoch keine exakten Vorhersagen machen, sondern nur Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Ereignisse angeben (in der Kopenhagener Interpretation).
Messgrößen (Observable) werden durch Operatoren mit typischen Eigenwerten beschrieben. Der Zustand eines quantenmechanischen Systems wird durch eine Wellenfunktionbeschrieben. Ihre räumliche und zeitliche Entwicklung wird durch die Schrödingergleichung mit dem Hamilton-Operator
(entspricht der Gesamtenergie des Systems) festgelegt:
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Es gelten in der Quantenmechanik die Heisenbergsche Unschärferelation![]()
und ähnliche Beziehungen, die aussagen, dass bestimmte Oberservable nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden können. Das hängt physikalisch mit der (im Quantenmaßstab dramatischen) Beeinflussung des Systems durch eine Messung zusammen.
Das Korrespondenzprinzip besagt, dass die Quantenmechanik für große Energien in die Klassische Mechanik übergeht. Dabei werden relative Abstände von eigentlich diskreten Größen so klein, dass sie als kontinuierlich angesehen werden können. Es gibt jedoch auch Größen wie den Spin, die keine Entsprechungen in der Klassischen Mechanik haben.