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¿Qué es la física cuántica ejemplos?

febrero 7, 2022
¿Qué es la física cuántica ejemplos?

Quantum physics deutsch

De hecho, la física cuántica está a nuestro alrededor. El universo, tal y como lo conocemos, se rige por reglas cuánticas, y aunque la física clásica que surge al aplicar la física cuántica a un número enorme de partículas parece muy diferente, hay muchos fenómenos cotidianos que deben su existencia a los efectos cuánticos. He aquí algunos ejemplos de cosas con las que probablemente te encuentres en tu vida cotidiana sin darte cuenta de que son cuánticas:

Las tostadoras: El resplandor rojo de un elemento calefactor mientras se tuesta una rebanada de pan o una rosquilla es una imagen muy familiar para la mayoría de nosotros. También es el lugar donde la física cuántica tuvo sus comienzos: Explicar por qué los objetos calientes brillan de ese color rojo es el problema para el que se inventó la física cuántica.

El color de la luz emitida por un objeto caliente es un ejemplo del tipo de fenómeno simple y universal que es un regalo para los físicos teóricos: no importa de qué esté hecho un objeto, si puede sobrevivir al calentamiento a una temperatura determinada, el espectro de luz que emite es exactamente el mismo que el de cualquier otra sustancia. Este tipo de comportamiento universal atrajo a muchos físicos brillantes a finales del siglo XIX, pero ninguno fue capaz de resolver el problema.

Experimentos de física cuántica

Aunque muchos experimentos cuánticos examinan objetos muy pequeños, como electrones y fotones, los fenómenos cuánticos nos rodean y actúan a todas las escalas. Sin embargo, es posible que no podamos detectarlos fácilmente en objetos más grandes. Esto puede dar la impresión errónea de que los fenómenos cuánticos son extraños o de otro mundo. De hecho, la ciencia cuántica colma las lagunas de nuestro conocimiento de la física para ofrecernos una imagen más completa de nuestra vida cotidiana.Los descubrimientos cuánticos se han incorporado a nuestra comprensión fundacional de los materiales, la química, la biología y la astronomía. Estos descubrimientos son un valioso recurso para la innovación, dando lugar a dispositivos como los láseres y los transistores, y permitiendo un progreso real en tecnologías antes consideradas puramente especulativas, como los ordenadores cuánticos. Los físicos están explorando el potencial de la ciencia cuántica para transformar nuestra visión de la gravedad y su conexión con el espacio y el tiempo. La ciencia cuántica puede incluso revelar cómo todo en el universo (o en múltiples universos) está conectado con todo lo demás a través de dimensiones superiores que nuestros sentidos no pueden comprender.

Definición cuántica

Mientras que la mecánica clásica considera la evolución determinista de las partículas y los campos, la física cuántica sigue una evolución no determinista en la que la probabilidad de los distintos resultados de las mediciones puede predecirse a partir del estado en un espacio de Hilbert que representa la realidad posible: ese estado experimenta una evolución unitaria, lo que significa que el generador de la evolución es -1\sqrt{-1} veces un operador hermético llamado Hamiltoniano cuántico u operador Hamiltoniano del sistema. El marco teórico para describir esto con precisión es la mecánica cuántica. Involucra una constante de la naturaleza, la constante de Planck hh; algunos sistemas cuánticos con interpretación espacial en el límite h→0h\to 0 conducen a sistemas mecánicos clásicos (no todos: algunos fenómenos que incluyen el espín no entero son puramente mecánicos cuánticos, pero las propiedades que dependen de su existencia sobreviven en el límite «clásico»); en una generalidad limitada, se puede motivar y encontrar el procedimiento no-functorial para singularizar un inverso correcto para tomar este límite clásico bajo el nombre de cuantización.

Noticias de física cuántica

Funciones de onda del electrón en un átomo de hidrógeno en diferentes niveles de energía. La mecánica cuántica no puede predecir la ubicación exacta de una partícula en el espacio, sólo la probabilidad de encontrarla en diferentes lugares[1] Las zonas más brillantes representan una mayor probabilidad de encontrar el electrón.

La mecánica cuántica es una teoría fundamental de la física que proporciona una descripción de las propiedades físicas de la naturaleza a escala de los átomos y las partículas subatómicas[2]: 1.1 Es la base de toda la física cuántica, incluida la química cuántica, la teoría cuántica de campos, la tecnología cuántica y la ciencia de la información cuántica.

La física clásica, el conjunto de teorías que existían antes de la aparición de la mecánica cuántica, describe muchos aspectos de la naturaleza a escala ordinaria (macroscópica), pero no es suficiente para describirlos a escalas pequeñas (atómicas y subatómicas). La mayoría de las teorías de la física clásica pueden derivarse de la mecánica cuántica como una aproximación válida a gran escala (macroscópica)[3].

La mecánica cuántica difiere de la física clásica en que la energía, el momento, el momento angular y otras magnitudes de un sistema ligado están restringidas a valores discretos (cuantización), los objetos tienen características tanto de partículas como de ondas (dualidad onda-partícula) y hay límites a la precisión con la que se puede predecir el valor de una magnitud física antes de su medición, dado un conjunto completo de condiciones iniciales (el principio de incertidumbre).

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