Inleiding
Als de quantumregels de wetten zijn waaraan de natuur voldoet, waarom merk je er in het dagelijks leven dan zo weinig van? Als jij opstaat en door de kamer gaat lopen, neemt je energie toch niet met quantumsprongetjes toe? Dat zou toch moeten bij een ‘deeltje in een doos’? Het lijkt toch ook alsof je een massa aan een veer elke willekeurige energie kunt geven? Maar ook een deeltje aan een veer heeft slechts bepaalde energieën, met sprongen daartussen.
In hoofdstuk 2 zagen we al dat het een kwestie van verhoudingen is of iets bij de quantumwereld hoort. Als de de broglie-golflengte van een voorwerp veel kleiner is dan de afmetingen van het systeem, merk je niets van het golfkarakter van het voorwerp. Dan merkt het voorwerp ook niet dat het in een beperkte ruimte is opgesloten. De de broglie-golflengte van een lopend persoon is zoveel kleiner dan de kamer, dat de persoon niet merkt dat hij een deeltje in een doos is. De massa aan de veer heeft ook zo’n kleine de broglie-golflengte, dat het zich niet gedraagt als een quantumdeeltje dat zit opgesloten in een doos met geleidelijk oplopende wanden.
Voor de energieën betekent dit dat de quantumsprongen onmerkbaar klein zijn. Je kunt dat vergelijken met een trap. Als een trap veertien treden heeft, dan merk je dat er afzonderlijke treden zijn. Maar als een helling drie meter omhoog gaat in een miljard stapjes van drie nanometer, dan ervaar je dat als een gladde helling, je merkt niet dat het in stapjes gaat. In dit hoofdstukje werken we dit uit voor een paar voorbeelden. Je zult zien dat macroscopische systemen (zeg maar systemen die met het blote oog waarneembaar zijn) altijd in een hoge aangeslagen toestand zitten, dat de quantumsprongen dan heel klein zijn vergeleken met de totale energie, en dat je hierdoor niets merkt van quantisatie van de energie.
We vergelijken steeds twee soortgelijke systemen, waarbij één van
elk paar klein is en het andere groot. Een atoom trilt binnen een
molecuul, een mas-sastukje trilt aan een veer. Een molecuul
absorbeert straling, de antenne van een mobiele telefoon vangt
straling op. Een elektron wordt aangetrokken door een kern, de maan
wordt aangetrokken door de aarde.