Mecánica Cuántica

La mecánica cuántica es la ciencia de la física que se encarga de estudiar el movimiento de las partículas mínimas o denominadas microobjetos tales como electrones, núcleos, átomos y moléculas. Se aplica en sistemas de dimensiones minúsculas donde sus predicciones dependen esencialmente de aquellas suministradas por la mecánica clásica, por ejemplo, la dimensión de un átomo es muy mínima básicamente una diezmillonésima de milímetro, es decir, 0,000000000001 mm.

Mecánica Cuántica

La mecánica cuántica ofrece generalmente la descripción de los sistemas físicos en todas las escalas, desde las partículas principales hasta la estructura estelar. Esta rama de la física, es una de las evoluciones más importante del siglo XX para conocimiento humano, que describe la conducta de la materia y de la energía. La aplicación de esta ciencia ha logrado el descubrimiento y progreso de nuevas tecnologías, por ejemplo, los transistores que utilizan los ordenadores.

La mecánica cuántica explica la existencia del átomo y su estructura, donde la mecánica clásica no podía explicarla apropiadamente. También específicamente la mecánica cuántica se considera la parte de ella misma que no contiene la relatividad en su formalismo, sólo como agregado por medio de la teoría de perturbaciones. La parte de la mecánica cuántica que sí contiene elementos relativistas tipo formal y con diferentes problemas, es la mecánica cuántica relativista o la teoría cuántica de campos.

En el origen de la mecánica estadística donde se crean las ideas cuánticas en el año 1900. Max Planck fue un físico que creó un truco matemático que consistía en que si en la operación aritmética se suplantaba la integral de esas frecuencias por una suma no constante se dejaba de lograr un infinito como consecuencia con lo que eliminaba el problema, también, el resultado alcanzado coincidía con lo que luego era medido. Por lo tanto, Planck fue quien expresó la teoría de que la radiación electromagnética es atraída y formulada por la materia de manera de cuantos de fotones o de luz de energía por medio de una constante estadística que se llamó constante de Planck. Su historia es esencial para el siglo XX porque Planck fue el primero que dio a conocer la formulación cuántica. ´

En la actualidad, en el contexto de la física se basa específicamente en dos teorías primordiales tales como la relatividad general y la mecánica cuántica. Los fundamentos que describen la teoría de la relatividad de Einstein y la del quántum están basados en lo empírico.

Las aportaciones para que evolucionara la mecánica cuántica se debe a Albert Einstein, que utilizó el término introducido por Planck para describir las propiedades del efecto fotoeléctrico que se refería al elemento experimental en que una superficie metálica envía electrones cuando incurre sobre ella una radiación. La mecánica cuántica solucionó problemas que inquietaban a los físicos en el siglo XX.

Aumentó sucesivamente el conocimiento de la estructura de la materia y suministró un fundamento teórico para el entendimiento de la estructura atómica y además del fenómeno de las líneas espectrales; las líneas espectrales pertenece a la manifestación de un cuanto de fotón o energía, se debe a cuando un electrón experimenta una transformación entre dos grados de energía. El conocimiento de las uniones químicas se vio esencialmente alterada por la mecánica cuántica y se fundamentó luego en las ecuaciones de onda de Schrödinger. Las nuevas especialidades de la física, tal como la física del estado sólido, de materia condensada, la superconductividad o la física nuclear se han basado en la mecánica cuántica.

Preguntas Frecuentes sobre Mecánica cuántica

¿Qué es la mecánica cuántica?

Parte de la física contemporánea encargada de estudiar las características e interacciones a nivel atómico y subatómico de la materia. Investiga todas las formas de energía posibles expresadas en cuantos (unidad mínima de energía). Leer más

¿Por qué surgió la mecánica cuántica?

Surgió en el siglo XX por la necesidad de dar respuesta a muchos fenómenos que la física clásica no podía lógicamente explicar, principalmente la radiacion de los cuerpos negros estos no son mas que objetos que absorben toda la energia incidente en ellos y emite luz. Gustav Kirchhoff fue quien incluye este término, este es el comienzo de lo que se conoce hoy en día como la física moderna. Leer más

¿Quién fue el creador de la mecánica cuántica?

Louis de Broglie físico francés en 1924 fue quien estableció formalmente la mecánica cuántica basándose en los estudios de Max Plank y Albert Einstein. En su tesis doctoral Broglie mostró su gran descubrimiento que fue la naturaleza ondulatoria y corpuscular de la materia, por lo que antes se conocía como mecánica ondulatoria. Leer más

¿Cómo se aplica la mecánica cuántica?

La mecánica cuántica tiene diversas aplicaciones :

  • Estudios de resonancia magnética en el área de la salud.
  • Se usa en Sistemas de posicionamiento global (GPS), ya que en los satélites se coloca un reloj cuántico que permite realizar localizaciones.
  • En el desarrollo de la computación cuántica, donde se utiliza cúbit en vez de bit.
  • Desarrollo de sistema anti hackeo.
  • Fibras ópticas.
  • Rayos laser.

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¿Cómo se relaciona la mecánica cuántica con los modelos atómicos?

Gracias a la mecánica cuántica se puede comprender la conformación electrónica de los átomos y por ende al desarrollo y aplicación de estos modelos. Son varias las teorías que convergen en el modelo mecánico cuántico del átomo como; la de Broglie con su longitud de onda, de Heisenberg con el principio de incertidumbre, la ecuación de Schrödinger, entre otras. Leer más


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