In fact, quantum effects are not limited to the atomic scale alone. There are several examples of macroscopic quantum behavior. Quantum physics describes matter and energy as quantum wave functions, which sometimes act as waves and sometimes as particles, but are actually more complex entities than just waves or particles.
In fact, every object in the universe (from atoms to stars) acts according to quantum physics. In many situations, such as when throwing a ball, quantum physics leads to the same result as classical physics. In such situations, we use classical physics instead of quantum physics, because its mathematics is simpler and its principles are more intuitive.
The laws of quantum physics still apply in the ball, but their effect is not obvious, so we say that the system is non-quantum. A situation is described as quantum when its quantum behavior becomes apparent, although in fact it is always quantum. Thus, a "quantum effect" is an effect that is not properly predicted by classical physics, but is correctly predicted by quantum theory.
Classical physics describes matter as consisting of small solid particles. So whenever we make particles of matter act like waves, we show a quantum effect. (Classical waves, such as sound waves and sea waves, are not considered quantum, because motion is a wave, but the particles are still small solid balls. To be a quantum effect, the particle itself must act as a wave.)
Although quantum effects are not strictly limited to the atomic scale, they are certainly more common at the atomic scale. Why is this so? Let's look at matter. To be a quantum effect, we have to make matter act like waves. To be a macroscopic quantum effect, we have to make a lot of matter particles act like waves in an organized way.
If all the particles of matter act as waves in a random, disjointed way, then their waves interfere and are averaged to zero on a macroscopic scale. In physics, we call organized wave-like behavior " coherence." The more the undulating nature of the matter particles is aligned, the more coherent the object as a whole is. And the more coherent an object is, the more it acts as a wave as a whole.
As a rough analogy, consider a group of children splashing around in a pool. If all the children go about their business, the waves of water they create when they splash will be random. A lot of random water waves add up to about zero. This system is incoherent. Now, if the kids line up and all splash into the water at the same moment every two seconds, all their little waves add up to one big wave of water.
This system is coherent, and the water wave in the pool is obvious. The pool is just an analogy. Water waves act like waves of small solid particles and are therefore classical, not quantum. In order to act as quantum waves, matter particles must not just align their motions, they must also align their quantum-wave nature.
The key here is that a large-scale coherent state is unlikely as long as individual particles behave randomly. There are only a few possible ways to make the system act in a coordinated manner, while there are many more ways to make the system act in an uncoordinated manner. Therefore, coordinated behavior is less likely than inconsistent behavior, although not impossible.
For example, if you roll 5 traditional dice, there are six ways that all the numbers are the same in a single roll. On the contrary, there are thousands of ways to make sure that all the numbers are not the same. Making the dice show the same number is unlikely, but not impossible.
Similarly, quantum coherence at the macroscopic scale is unlikely, but not impossible. If the quantum-wave nature of individual matter particles can be aligned into a coherent state, then quantum effects will become apparent on the macroscopic scale. Below are some examples of macroscopic quantum effects.
Superconductivity. When a conducting material is sufficiently cooled, its electrons propagate into large-scale coherent wave states. These coherent wave states are able to pass by the atoms without perturbation, so that a material with zero electrical resistance is obtained. Superconductivity leads to interesting macroscopic effects, such as quantum levitation (the Meissner effect).
Superfluidity. When some materials are sufficiently cooled, their atoms can propagate into coherent wave states that resist surface tension, allowing the material to flow as a zero-viscosity liquid.
Bose-Einstein condensates. When some materials are sufficiently cooled, their atoms completely transition into a single giant coherent wave state. A macroscopic piece of matter that has condensed in this way acts as a wave and exhibits wave properties such as interference.
Note that laser light is often referred to as a macroscopic quantum effect. However, coherent light, such as laser light, is successfully explained by the classical Maxwell equations and is therefore not a quantum effect.
However, the way laser light is produced-through stimulated radiation and the transition between discrete energy levels-is a quantum effect. But stimulated radiation in lasers is an atomic-scale effect and is therefore not included in our list of macroscopic quantum effects.
Similarly, there are many atomic-scale quantum effects that lead to results observed at the macroscopic scale, such as the quantum effects that make modern computers possible. These effects don't actually occur on a macroscopic scale. Rather, the effects occur on an atomic scale, and then the results of the effect are amplified to a macroscopic level.
Рекомендуем посетить:
Десятилетие науки и технологий
Научно-образовательный портал «Большая российская энциклопедия»
Российское военно-историческое общество
Русское географическое общество
Федеральный портал "Российское образование"
Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Навигатор для современных родителей "Растим детей"
Проект "Школа Минпросвещения России"
Российская общественная инициатива
Агентство национально значимых коммуникаций
Образовательный центр «Сириус»
Национальный портал в сфере Искусственного интеллекта
Уважаемые коллеги!
_____В рамках подготовки обращений в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации принимаем предложения по внесению дополнений и изменений в федеральные программы:
_____Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий на 2019-2030 годы, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 2019 года № 479, _____Федеральную научно-техническую программу развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 года №287.
_____Предложения принимаются на электронную почту sci-idea@mail.ru
АКТУАЛЬНО
_____Научно-образовательный центр принимает предложения по совершенствованию деятельности в сфере образования, молодёжной политики и науки в Российкой Федерации для направления в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации и Министерство просвещения Российской Федерации, а также для размещения на портале "Российская общественная инициатива".
_____Предложения принимаются как в виде официальных писем от юридических лиц, так и в свободной форме от физических лиц на электронную почту sci-idea@mail.ru.
Результаты
Международного конкурса научно-исследовательских работ
«CULTURE, SCIENCE AND TECHNOLOGY – 2025»
(9-11 июня 2025 г.)
Уважаемые участники конкурса, руководители!
_____Подведены итоги Международного конкурса научно-исследовательских работ «CULTURE, SCIENCE AND TECHNOLOGY – 2025» (Российская Федерация, г. Чебоксары, 9-11 июня 2025 г.) (далее – Конкурс).
_____В соответствии с тематикой поступивших на конкурс работ были образованы дополнительные направления.
_____Протокол результатов Конкурса можно скачать по ссылке – ПРОТОКОЛ результатов Международного конкурса научно-исследовательских работ «CULTURE, SCIENCE AND TECHNOLOGY – 2025» (Российская Федерация, г. Чебоксары, 9-11 июня 2025 г.).
_____Список победителей и призёров Конкурса по возрастным группам: учащиеся 1-4 классов, учащиеся 5-8 классов, учащиеся 9-11 классов приведен в приложении №1 к протоколу Конкурса.
_____Список победителей и призёров Конкурса по возрастным группам: студенты организаций среднего профессионального образования, студенты организаций высшего образования, аспиранты и дипломированные специалисты приведен в приложении №2 к протоколу Конкурса.
_____Рассылка наградных материалов будет осуществляться 11-18 июня 2025 года. Все участники конкурса получают дипломы в соответствии с итогами конкурса, всем руководителям вручаются благодарности.
_____Если наградные материалы не поступят в вышеуказанные сроки, либо поступят чужие благодарности и дипломы, либо наградные материалы будут иметь дефекты, опечатки, просим сообщить на электронную почту sci21@mail.ru или по тел. +79093013453 (контактное лицо - Леснов Алексей Владимирович) для повторного направления наградных материалов, исправления ошибок, дефектов.
_____Обращаем внимание, что в отдельных случаях электронные письма с наградными материалами могут попасть в папки Спам, Рассылки.
_____Работы, участвовавшие в настоящем Конкурсе, могут направляться без ограничений на последующие конкурсы, проводимые научно-образовательным центром.
_____Отзывы и замечания по вопросам организации конкурса, оформления наградных материалов можно направить на электронный адрес научно-образовательного центра sci-idea@mail.ru.
_____Желаем участникам и руководителям дальнейших успехов, новых интересных идей, новых добрых начинаний!
РОСМОЛОДЁЖЬ
____Росмолодёжь приглашает к участию в форумах на платформе Росмолодёжь. Форумы
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
_____V Международная научная конференция «Русская и белорусская литературы рубежа XX–XXI веков»
_____Место проведения конференции: Белорусский государственный университет, филологический факультет.
_____Дата проведения конференции: 9‒10 октября 2025 года.
_____Рабочие языки конференции: белорусский, русский.
_____Срок подачи заявок: до 15 июня 2025 года. Заявки направляются на электронную почту ruslit@bsu.by
ФАКУЛЬТЕТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ
_____Регистрация участников (со 2 апреля 2025 года) и представление текстов докладов - до 10 сентября 2025 г.
ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.М. МАШЕРОВА
_____Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых
_____Дата проведения: октябрь 2025 г.
_____III Международная научно-практическая конференция
_____«Охрана и популяризация культурного наследия: мировой и отечественный опыт»
_____Дата проведения: октябрь 2025 г.
ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ФРАНЦИСКА СКОРИНЫ
_____III (ХVI) Международная научно-практическая конференция
_____Дата проведения: 9-10 октября 2025 г.
_____Регистрация: до 29 августа 2025 г.
_____Минпросвещения России обновило федеральный перечень учебников.
_____Приказы Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки
Целевое обучение в организациях высшего образования
Молодые ученые (достижения и поддержка)
_____Рособрнадзор:
_____Федеральный институт педагогических измерений:
_____Единый государственный экзамен (ЕГЭ)
_____Основной государственный экзамен (ОГЭ)
_____Государственный выпускной экзамен (ГВЭ-9)
_____Обучающие мероприятия для родителей
_____Федеральный проект
_____Единая информационная система проведения конкурсов на замещение должностей научных работников
_____Портал госслужбы (вакансии и кадровый резерв в федеральных и региональных органах власти)
_____Предлагаем принять участие в обсуждении проектов нормативных правовых актов, в том числе проектов, касающихся сферы образования и науки на Федеральном портале проектов нормативных правовых актов
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ
"Об образовании в Российской Федерации"
Комментарий к Федеральному закону "Об образовании в Российской Федерации"
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 23 августа 1996 года № 127-ФЗ
"О науке и государственной научно-технической политике"
УКАЗ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 28 февраля 2024 года № 145
"О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации"
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 29 марта 2019 года № 377
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 26 декабря 2017 года № 1642
"Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 12 сентября 2013 года № 1060 (признается утратившим силу с 1 сентября 2026 года)
"Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования, применяемых при реализации образовательных программ высшего образования, содержащих сведения, составляющие государственную тайну или служебную информацию ограниченного распространения"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 24 февраля 2021 года № 118
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 1 февраля 2022 года № 89 (вступает в силу с 1 сентября 2026 года)
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 29 октября 2013 года № 1199
"Об утверждении перечней профессий и специальностей среднего профессионального образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 17 мая 2022 года № 336
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 370
"Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 372
"Об утверждении федеральной образовательной программы начального общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 371
"Об утверждении федеральной образовательной программы среднего общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 4 апреля 2025 года № 269
ОТЧЕТЫ. ДОКЛАДЫ. СТАТИСТИКА
Отчёты о деятельности Министерства просвещения Российской Федерации
Публичная декларация целей и задач Министерства просвещения Российской Федерации
План деятельности Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и отчёты о его исполнении
Планы и отчёты Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки
Статистические издания Федеральной службы государственной статистики
Статистические сборники Высшей школы экономики
иммунолога, патолога,
Прянишникова Дмитрия Николаевича,
российского агрохимика и физиолога растений, разработавшего
научную основу применения минеральных удобрений
Всемирный день родителей
1 июня
Всемирный день окружающей среды
5 июня
Международный день тропиков
29 июня
Международный день астероида
30 июня
Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта,
итальянского учёного, исследователя в области электрических явлений,
изобретателя первого источника постоянного тока
Виноградова Виктора Владимировича,
внёсшего вклад в русскую лексикологию и лексикографию, разработавшего теорию
выделившего типы лексических значений слова
