Física cuántica
¿Que es la física cuántica?
La mecánica cuántica o física cuántica es una rama de la física que se ocupa de los fenómenos físicos a escalas microoscopicas, donde la acción es del orden de la constante de Plank.
Su aplicación ha hecho posible el descubrimiento y el desarrollo de muchas tecnologías, como por ejemplo los transistores, componentes ampliamente utilizados en casi todos los aparatos que tenganalguna parte funcional electrónica.
De esta forma la mecánica cuántica puede explicar la existencia del átomo y revelar los misterios de la estructura atómica, tal como hoy son entendidas:
fenómenos que no puede explicar debidamente la física clásica o más propiamente la mecánica clásica.
-Imagen ilustrativa de la dualidad onda-particula, en el que se aprecia como un mismo fenómeno puede ser percibido de dos modos distintos.
De forma especifica, se considera también física cuántica, a la parte de ella misma que no incorpora la relatividad en su formalismo, tan solo como añadido mediante la teoría de perturbaciones.
La parte de la mecánica cuántica que sí incorpora elementos relativos de manera formal y con diversos problemas, es la mecánica formal más exacta y potente, la teoría cuántica de campos y más generalmente, la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo.
La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo es una extensión de la teoría cuántica de campos estándar en la que se contempla la posibilidad de que el espacio-tiempo por el cual se propaga el campo no sea necesariamente plano (descrito por la métrica de Minkowski). Una predicción genérica de esta teoría es que pueden generarse partículas debido a campos gravitacionales dependientes del tiempo, o a la presencia de horizontes.
La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo puede considerarse como una primera aproximación de gravedad cuántica. El paso siguiente consiste en una gravedad semiclásica, en la que se tendrían en cuenta las correcciones cuánticas, debidas a la presencia de materia, sobre el espacio-tiempo.
La única interacción que no se ha podido cuantificar ha sido la interacción gravitatoria.
La mecánica cuántica es el fundamento de los estudios del átomo, su núcleo y las partículas elementales. También en teoría de la información, criptografía y química.
Suposiciones más importantes
- Al ser imposible fijar a la vez la posición y el momento de una partícula, se renuncia al concepto de trayectoria, vital en mecánica clásica.
En vez de eso, el movimiento de una partícula 'puede ser explicado por
una función matemática que asigna, a cada punto del espacio y a cada
instante, la probabilidad
de que la partícula descrita se halle en tal posición en ese instante
(al menos, en la interpretación de la Mecánica cuántica más usual, la
probabilística o interpretación de Copenhague). A partir de esa función, o función de ondas, se extraen teóricamente todas las magnitudes del movimiento necesarias.
Función de ondas - La energía no se intercambia de forma continua en un estado ligado, sino en forma discreta lo cual implica la existencia de paquetes mínimos de energía llamados cuantos, mientras en los estados no ligados la energía se comporta como un continuo.
- Existen dos tipos de evolución temporal, si no ocurre ninguna medida el estado del sistema o función de onda evolucionan de acuerdo con la ecuación de Schrödinger, sin embargo, si se realiza una medida sobre el sistema, éste sufre un «salto cuántico» hacia un estado compatible con los valores de la medida obtenida (formalmente el nuevo estado será una proyección ortogonal del estado original).
- Existen diferencias perceptibles entre los estados ligados y los que no lo están.
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