- Acerca de la Física Cuántica
- Física Clásica Vs Física Cuántica
- ¿Por que le llamaríamos Cuántica?
- ¿Qué es un Quantum?
- Un poco de historia
Sin lugar a dudas, el hombre ha desarrollado considerablemente su pensamiento ya que el afán de descubrir nuevas cosas y el interés por descifrar las diferentes causas de los hechos y fenómenos que vemos a diario en nuestro entorno, han hecho que con el transcurrir del tiempo lleguemos a diseñar y poner en práctica increíbles métodos, teorías y estudios referentes a lo nombrado anteriormente.
El estudio de la física cuántica ocupa gran parte de nuestra vida cotidiana, pues esta es muy útil en campos como la medicina, en casos como las cirugías láser, las cuales utilizan los sistémas láser, que aprovechan la cuantificanción energética de los orbitales nucleares para producir luz monocromática, y en otros como la resonancia magnética nuclear, la cual permite visualizar la forma de algunos tejidos al ser dirigidos los electrones de algunas sustancias corporales hacia la fuente del campo magnético en la que se ha introducido al paciente.
La materia está compuesta por gran cantidad de partículas, entre las cuales están presentes las subatómicas; a estas partículas no se les puede aplicar muchas de las teorías propuestas en la física clásica, es por ello que esta rama de la física se aleja de lo que antes ya había estado planteado, y le pone un nuevo paradigma al desarrollo de la física, pues antes del Siglo XX, los científicos (físicos) creían haber conocido todo acerca del mundo, pero esto deja de funcionar cuando leyes como la de ley de gravitación universal y la teoría electromagnética se quedan cortos y no logran explicar lo que sucedería en el caso de estas partículas.
Es decir que si los aportes de esta ciencia, también conocida como mecánica ondulatoria, han cambiado la prespectiva de muchos acerca de lo que hemos venido estudiando durante años, en realidad no terminamos de describir completamente el mundo, los átomos son parte escencial del estudio de la misma, estos son las partículas elementales, y a su vez se agrupan en la medida que van formando la materia.
Hoy en día se ha tomado gran parte de estos estudios para resolver muchas preguntas que acarrean a muchos científicos sobre cómo funciona el universo, pero este es paralelo al mundo subatómico, el cual se desenvuelve de manera misteriosa en nuestra percepción, y las leyes de los objetos físicos no se le pueden aplicar a estas.
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El universo cuántico es infinito y diminuto en cuanto a quienes lo conforman, esta compuesto por ondas y partículas; las cuales cambian constantemente y se comunican entre sí sin importar la distancia a la cual se encuentren. Es interesante ver cómo pequeñas partícualas logran hacer lo que aún no hemos podido desarrollar, lo que llamamos viajar en el tiempo. Funcionar tanto en el pasado como en el futuro es algo aún imposible para la mente humana.
En este tema entra en juego entender la onda, pues esta es el mismo campo donde entran las partículas, este término hace referencia al campo donde se da el movimiento en la materia y transmiten energía. Es decir que el término partículas con el conjunto de ondas agrupadas como puntuales. A estas es imposible darles una posición y una velocidad. Por ejemplo, en nuestra realidad es imposible decir que podemos transpasar una pared o algun material "duro" por así decirlo; pero en lo que pueda llegar a ocurrir esta posibilidad podria ser válida así tenga una mínima probabilidad.
Establecer una relación entre nuestra realidad y las leyes que se dan en el universo cuántico no sería válido, puesto que son lo contrario en toda su forma. Nosotros estamos regidos por un espacio determinado, y avanzamos en el tiempo, es decir que no tenemos la posibilidad de jugar en lo que ya vivimos y en lo que estaríamos por vivir (pasado, futuro respectivamente). Por lo contrario, en física cuántica, el tiempo y el espacio se ven afectados por esta; la noción de espacio se diluye por el principio de inseparabilidad, según el cual dos sistemas están descritos en una misma función de onda hasta que una medición los separa, el espacio es solo un modo de nuestra sensibilidad, y así, el tiempo puede ser recorrido en los dos sentidos (hacia atrás y hacia adelante), sin logar a dudas, la física cuántica a realizado grandes aportes, y con esta se ha podido dar cada vez más pasos hacia la física atómica, para el conocimiento profundo del mundo.
Las paradojas que nos describe del universo sobre el que nosotros edificamos nuestra experiencia cotidiana, nos habla de la conveniencia de relativizar nuestro cuerpo de conocimientos, que hoy más que nunca permanece abierto a todas las posibilidades de evolución.
De lo que sabemos del mundo subatómico, podemos incluso describir el conocimiento como una función de onda capaz de reducir su paquete de probabilidades en cualquier dirección. No podemos asegurar que lo que sabemos es incuestionable para siempre, sino que responde a un conocimiento específico del mundo que, como ha ocurrido en el pasado, puede sufrir cambios profundos y alumbrar otra concepción de la realidad muy diferente a la que hoy conocemos.
Física Clásica Vs Física Cuántica
Era tal el grado de satisfacción de la comunidad científica que algunos físicos, entre ellos uno de los más ilustres del siglo XIX, William Thompson (Lord Kelvin), llegó a afirmar: Hoy día la Física forma, esencialmente, un conjunto perfectamente armonioso, ¡un conjunto prácticamente acabado! ... Aun quedan “dos nubecillas” que oscurecen el esplendor de este conjunto. La primera es el resultado negativo del experimento de Michelson-Morley. La segunda, las profundas discrepancias entre la experiencia y la Ley de Rayleigh-Jeans.
La disipación de la primera de esas “dos nubecillas” condujo a la creación de la Teoría Especial de la Relatividad por Einstein (1905), es decir, al hundimiento de los conceptos absolutos de espacio y tiempo, propios de la mecánica de Newton, y a la introducción del “relativismo” en la descripción física de la realidad. La segunda “nubecilla” descargó la tormenta de las primeras ideas cuánticas, debidas al físico alemán Max Planck (1900).
¿Por qué le llamaríamos Cuántica?
Muchos hemos escuchado acerca de Albert Einstein, este es uno de los científicos más trascendentes de todos los tiempos, famoso por su teoría de la relatividad. El hecho es, que este gran personaje logró dar una buena explicación acerca de este término:"Cuantos y cuantica" donde explica que la medida por más pequeña ke sea, es discreta y no continua. Por ejemplo, una suma de dinero solo puede variar de a saltos, discontinuamente.
La unidad mínima para el dinero es el centavo. Decimos entonces que ciertas magnitudes cambian de una manera continua y otras de una manera discontinua o discreta, o sea por cantidades elementales o pasos que no pueden reducirse indefinidamente. A estos pasos mínimos e indivisibles, se los llama cuantos elementales de la magnitud en cuestión. Es evidente que al aumentar la precisión de cómo se realizan las medidas de cualquier tipo de magnitud, unidades que se consideraban indivisibles dejen de serlo y adoptan un valor aun menor. O sea ciertas magnitudes que se consideran continuas pueden tener una naturaleza discreta.
En física, ciertas magnitudes consideradas por muchos años como continuas, en realidad están compuestas de cuantos elementales. La energía es una de estas magnitudes que al estudiar los fenómenos del mundo de los átomos, se detecto que su naturaleza no era continua sino discreta y que existe una unidad mínima o cuanto elemental de energía. Este fue el descubrimiento de Max Planck con el que se inicia la teoría cuántica.
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Entonces ¿qué es un Quantum o Cuanto?
Cuanto o quantum utilizado como un sustantivo se refiere a la cantidad más pequeña de algo que es posible tener. En el mundo de la física clásica existe el concepto de que todos los parámetros físicos como por ejemplo la energía, la velocidad, la distancia recorrida por un objeto, son continuos. Para entender que es esto de continuos, pensemos en el termómetro que mide la temperatura, cuando vemos que la misma aumenta en un grado en realidad aumento primero en una décima de grado y así siguiendo antes en una millonésima de grado etc., etc.
Max Planck estudió como se producía la radiación desde un cuerpo incandescente, su explicación fue que los átomos que componen el cuerpo incandescente, cuando liberaban energía en forma de radiación, lo hacían no en forma continua, sino en pequeños bloques a los que él denominó cuantos de energía.
Todas las partículas que componen el universo físico se deben mover en saltos cuánticos. Un cuerpo no puede absorber o emitir energía luminosa en cualquier cantidad arbitraria sino solo como múltiplos enteros de una cantidad básica o cuanto. Volviendo a la extrañeza de estos fenómenos, imaginemos por un momento otra analogía: estamos arrojando piedras en un estanque de agua tranquilo.
Un poco de Historia
El estudio de la física cuántica ocupa gran parte de nuestra vida cotidiana, pues esta es muy útil en campos como la medicina, en casos como las cirugías láser, las cuales utilizan los sistémas láser, que aprovechan la cuantificanción energética de los orbitales nucleares para producir luz monocromática, y en otros como la resonancia magnética nuclear, la cual permite visualizar la forma de algunos tejidos al ser dirigidos los electrones de algunas sustancias corporales hacia la fuente del campo magnético en la que se ha introducido al paciente.La materia está compuesta por gran cantidad de partículas, entre las cuales están presentes las subatómicas; a estas partículas no se les puede aplicar muchas de las teorías propuestas en la física clásica, es por ello que esta rama de la física se aleja de lo que antes ya había estado planteado, y le pone un nuevo paradigma al desarrollo de la física, pues antes del Siglo XX, los científicos (físicos) creían haber conocido todo acerca del mundo, pero esto deja de funcionar cuando leyes como la de ley de gravitación universal y la teoría electromagnética se quedan cortos y no logran explicar lo que sucedería en el caso de estas partículas.
Es decir que si los aportes de esta ciencia, también conocida como mecánica ondulatoria, han cambiado la prespectiva de muchos acerca de lo que hemos venido estudiando durante años, en realidad no terminamos de describir completamente el mundo, los átomos son parte escencial del estudio de la misma, estos son las partículas elementales, y a su vez se agrupan en la medida que van formando la materia.
Hoy en día se ha tomado gran parte de estos estudios para resolver muchas preguntas que acarrean a muchos científicos sobre cómo funciona el universo, pero este es paralelo al mundo subatómico, el cual se desenvuelve de manera misteriosa en nuestra percepción, y las leyes de los objetos físicos no se le pueden aplicar a estas.
/> El universo cuántico es infinito y diminuto en cuanto a quienes lo conforman, esta compuesto por ondas y partículas; las cuales cambian constantemente y se comunican entre sí sin importar la distancia a la cual se encuentren. Es interesante ver cómo pequeñas partícualas logran hacer lo que aún no hemos podido desarrollar, lo que llamamos viajar en el tiempo. Funcionar tanto en el pasado como en el futuro es algo aún imposible para la mente humana.
En este tema entra en juego entender la onda, pues esta es el mismo campo donde entran las partículas, este término hace referencia al campo donde se da el movimiento en la materia y transmiten energía. Es decir que el término partículas con el conjunto de ondas agrupadas como puntuales. A estas es imposible darles una posición y una velocidad. Por ejemplo, en nuestra realidad es imposible decir que podemos transpasar una pared o algun material "duro" por así decirlo; pero en lo que pueda llegar a ocurrir esta posibilidad podria ser válida así tenga una mínima probabilidad.
Establecer una relación entre nuestra realidad y las leyes que se dan en el universo cuántico no sería válido, puesto que son lo contrario en toda su forma. Nosotros estamos regidos por un espacio determinado, y avanzamos en el tiempo, es decir que no tenemos la posibilidad de jugar en lo que ya vivimos y en lo que estaríamos por vivir (pasado, futuro respectivamente). Por lo contrario, en física cuántica, el tiempo y el espacio se ven afectados por esta; la noción de espacio se diluye por el principio de inseparabilidad, según el cual dos sistemas están descritos en una misma función de onda hasta que una medición los separa, el espacio es solo un modo de nuestra sensibilidad, y así, el tiempo puede ser recorrido en los dos sentidos (hacia atrás y hacia adelante), sin logar a dudas, la física cuántica a realizado grandes aportes, y con esta se ha podido dar cada vez más pasos hacia la física atómica, para el conocimiento profundo del mundo.
Las paradojas que nos describe del universo sobre el que nosotros edificamos nuestra experiencia cotidiana, nos habla de la conveniencia de relativizar nuestro cuerpo de conocimientos, que hoy más que nunca permanece abierto a todas las posibilidades de evolución.
De lo que sabemos del mundo subatómico, podemos incluso describir el conocimiento como una función de onda capaz de reducir su paquete de probabilidades en cualquier dirección. No podemos asegurar que lo que sabemos es incuestionable para siempre, sino que responde a un conocimiento específico del mundo que, como ha ocurrido en el pasado, puede sufrir cambios profundos y alumbrar otra concepción de la realidad muy diferente a la que hoy conocemos.
Era tal el grado de satisfacción de la comunidad científica que algunos físicos, entre ellos uno de los más ilustres del siglo XIX, William Thompson (Lord Kelvin), llegó a afirmar: Hoy día la Física forma, esencialmente, un conjunto perfectamente armonioso, ¡un conjunto prácticamente acabado! ... Aun quedan “dos nubecillas” que oscurecen el esplendor de este conjunto. La primera es el resultado negativo del experimento de Michelson-Morley. La segunda, las profundas discrepancias entre la experiencia y la Ley de Rayleigh-Jeans.
La disipación de la primera de esas “dos nubecillas” condujo a la creación de la Teoría Especial de la Relatividad por Einstein (1905), es decir, al hundimiento de los conceptos absolutos de espacio y tiempo, propios de la mecánica de Newton, y a la introducción del “relativismo” en la descripción física de la realidad. La segunda “nubecilla” descargó la tormenta de las primeras ideas cuánticas, debidas al físico alemán Max Planck (1900).
Muchos hemos escuchado acerca de Albert Einstein, este es uno de los científicos más trascendentes de todos los tiempos, famoso por su teoría de la relatividad. El hecho es, que este gran personaje logró dar una buena explicación acerca de este término:"Cuantos y cuantica" donde explica que la medida por más pequeña ke sea, es discreta y no continua. Por ejemplo, una suma de dinero solo puede variar de a saltos, discontinuamente.
La unidad mínima para el dinero es el centavo. Decimos entonces que ciertas magnitudes cambian de una manera continua y otras de una manera discontinua o discreta, o sea por cantidades elementales o pasos que no pueden reducirse indefinidamente. A estos pasos mínimos e indivisibles, se los llama cuantos elementales de la magnitud en cuestión. Es evidente que al aumentar la precisión de cómo se realizan las medidas de cualquier tipo de magnitud, unidades que se consideraban indivisibles dejen de serlo y adoptan un valor aun menor. O sea ciertas magnitudes que se consideran continuas pueden tener una naturaleza discreta.
En física, ciertas magnitudes consideradas por muchos años como continuas, en realidad están compuestas de cuantos elementales. La energía es una de estas magnitudes que al estudiar los fenómenos del mundo de los átomos, se detecto que su naturaleza no era continua sino discreta y que existe una unidad mínima o cuanto elemental de energía. Este fue el descubrimiento de Max Planck con el que se inicia la teoría cuántica.
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Cuanto o quantum utilizado como un sustantivo se refiere a la cantidad más pequeña de algo que es posible tener. En el mundo de la física clásica existe el concepto de que todos los parámetros físicos como por ejemplo la energía, la velocidad, la distancia recorrida por un objeto, son continuos. Para entender que es esto de continuos, pensemos en el termómetro que mide la temperatura, cuando vemos que la misma aumenta en un grado en realidad aumento primero en una décima de grado y así siguiendo antes en una millonésima de grado etc., etc.
Max Planck estudió como se producía la radiación desde un cuerpo incandescente, su explicación fue que los átomos que componen el cuerpo incandescente, cuando liberaban energía en forma de radiación, lo hacían no en forma continua, sino en pequeños bloques a los que él denominó cuantos de energía.
Todas las partículas que componen el universo físico se deben mover en saltos cuánticos. Un cuerpo no puede absorber o emitir energía luminosa en cualquier cantidad arbitraria sino solo como múltiplos enteros de una cantidad básica o cuanto. Volviendo a la extrañeza de estos fenómenos, imaginemos por un momento otra analogía: estamos arrojando piedras en un estanque de agua tranquilo.
