Šajā emuāra ierakstā tiek pētīts, kā kvantu mehānika un klasiskā fizika, neskatoties uz atšķirīgiem ietvariem, noteiktos ekstremālos apstākļos uzrāda identiskus risinājumus, tādējādi saplūstot vienā fizikā.
Fizika 20. gadsimtā piedzīvoja lielas pārmaiņas. Īpaši speciālās relativitātes un kvantu mehānikas parādīšanās izraisīja revolucionāras pārmaiņas. Tomēr, raugoties no zinātniskā progresa perspektīvas, šie divi piemēri atklāj atšķirīgas iezīmes.
Speciālā relativitātes teorija, kas publicēta 1905. gadā, ne tikai mainīja fizikas pamatjēdzienus, piemēram, laiku un telpu, bet arī radīja nepieciešamību pārrakstīt daudzas fizikā lietotās formulas. Tas ietver arī ātrumu saskaitīšanas likumu, kas jau sen tiek uzskatīts par derīgu relatīvās kustības formulu. Šis likums izskaidro saprātīgo novērojumu, ka vilciens, kas brauc ar ātrumu 150 km/h, redz uz sliedēm citu vilcienu, kas pārvietojas pretējā virzienā ar ātrumu 150 km/h, šķietami bēg ar ātrumu 300 km/h. Tomēr saskaņā ar speciālo relativitātes teoriju šis saskaitīšanas likums nav precīzs.
Tas nenozīmē, ka jaunā teorija pilnībā noliedza klasisko fiziku. Pat no speciālās relativitātes viedokļa klasiskās fizikas vienādojumi sniedz pietiekami precīzus aprakstus un prognozes lielākajai daļai situāciju. Piemēram, ja iepriekš minētais vilciens brauktu ar ātrumu 150 000 km/s, rastos skaidra neatbilstība starp jauno teoriju un klasiskās fizikas aprēķiniem. Tomēr pat pie ātruma, kas pārsniedz skaņas ātrumu, aptuveni 1,500 km/h, abu aprēķinu rezultāti sniedz pietiekami labas aproksimācijas. Lai gan speciālā relativitātes teorija pilnībā aptver klasiskās fizikas skaidrojošo spēku, klasiskā fizika paliek spēkā speciālās teorijas piemērojamības ierobežotajā jomā, proti, nosacījumā, ka "ātrums nav īpaši liels". Raugoties no šī viedokļa, mēs varam pārliecinoši apgalvot, ka speciālā relativitātes teorija panāca progresu fizikā, aptverot klasisko fiziku, vienlaikus paplašinot skaidrojumu un prognozēšanas jomu.
Kā tad ir ar kvantu mehāniku? 1910. gadā fiziķi centās izskaidrot atomiem piederošo elektronu dinamiskos stāvokļus, taču klasiskā fizika izrādījās nespējīga sniegt šādu skaidrojumu. Galu galā fiziķi konstruēja kvantu mehānikas ietvaru, pamatojoties uz pieņēmumiem, kas nav savienojami ar klasisko fiziku, tādējādi beidzot sniedzot precīzu un konsekventu skaidrojumu problemātiskajām parādībām. Lai gan brīvo elektronu kustību, ko neierobežo atomi, var izskaidrot ar klasisko fiziku, kvantu mehānika ir nepieciešama, lai aprakstītu elektronus atomos. Kad elektrons atoma iekšpusē iegūst pietiekamu enerģiju, tas kļūst par brīvu elektronu. Tas līdzinās elektrona atbrīvošanās procesam un pāriešanai no kvantu mehānikas jomas uz klasiskās fizikas jomu.
Problēma ir tā, ka kvantu mehānikas vienādojumi nespēj efektīvi izskaidrot parādības, ko klasiskā fizika ir veiksmīgi aprakstījusi. Tas rada jautājumu, vai kvantu mehānikas parādīšanās patiešām nozīmē progresu fizikā. Tādas parādības kā biljarda bumbiņu sadursmes, kuras kvantu mehānika viena pati nespēj izskaidrot, joprojām stingri atrodas klasiskās fizikas darbības jomā. Haosa teorija, kas attīstījās no 1980. gada, atklāj vēl vienu abu teoriju attiecību aspektu. Haosa teorija pēta, kā divi sākotnējie stāvokļi, kas ir ļoti nedaudz atšķirīgi, attīstās laika gaitā. Tomēr kvantu mehānikā ir gadījumi, kad jēdziena "divi sākotnējie stāvokļi, kas ir ļoti nedaudz atšķirīgi" nozīmi nevar skaidri definēt. Tas nozīmē, ka haosa teorija var pastāvēt tikai klasiskās fizikas teritorijā.
Tomēr kvantu mehānika un klasiskā fizika ir savādi saistītas. Ja pieņemam ekstremālos apstākļus, kas atbilst elektronam, kas tikko atbrīvots no atoma, tad ievērojami, ka kvantu mehānikas vienādojumi iegūst formu, kas atbilst klasiskās fizikas vienādojumiem. Tas norāda, ka abas teorijas, katra no kurām izskaidro atšķirīgas parādību jomas, ekstremālos apstākļos satiekas šo jomu robežās, veidojot vienmērīgu savienojumu. Pateicoties šai saiknei, klasiskā fizika un kvantu mehānika nostiprinās kā savstarpēji papildinošas daļas, kas veido fiziku.
Ja klasiskā fizika būtu atmesta un izzudusi vai ja klasiskajai fizikai un kvantu mehānikai nebūtu izdevies nemanāmi savienoties vienā, 20. gadsimta fizikas progresa novērtējums būtu bijis diskusiju objekts. Tomēr, ja mēs aplūkojam fiziku kopumā, kā mēs to pazīstam šodien, kļūst skaidrs, ka kvantu mehānikas parādīšanās pati par sevi ir novedusi pie fizikas progresa. Pateicoties klasiskajai fizikai, speciālajai relativitātes teorijai un kvantu mehānikai, mēs esam ieguvuši "daudzveidīgu, tomēr savstarpēji saistītu fiziku" "daudzveidīgai, tomēr savstarpēji saistītai pasaulei".
