La física cuántica, es un tema que no todo las personas conocen. Siendo considerado uno de los más controvertidos. Capaces revolucionar la forma en que miramos nuestro insólito universo.
Por tanto, la física cuántica, es una teoría que estudia la física, en ella se describe el comportamiento que posee cada materia. Como tambien las aplicaciones y complicaciones que genera en la vida cotidiana.
La física cuántica es una es parte del estudio de la mecánica cuántica perteneciente a la física. Encargada del estudio de las características, interacciones y comportamiento que poseen las partículas. Como en el nivel atómico y subatómico.
La Terminación “Cuántica”, proviene del latín Cuanto (Quantum), dada como expresión a la cantidad mínima de cualquier entidad física. El físico Max Planck en el año 1900, fue el que eligió el término, cuando se refería a dar un nombre a la menor cantidad de energía que podemos encontrar en una partícula.
Como un ejemplo simple, podemos seleccionar el fotón, el cual es la energía más mínima de un haz de luz. Entonces diríamos, que un fotón es un cuanto de luz.
Asimismo, en 1905 Albert Einstein, refuerza la teoría de la física cuántica, al explicar el efecto fotoeléctrico. Sin embargo, no fue hasta el año 1920 que se determinó que la rama de la física que estudiaría este mecanismo de partículas sería la mecánica cuántica. Está dividida en la relatividad y mecánica.
Por tanto, la física cuántica, también recibe el nombre de Mecánica cuántica, como la rama que se encarga en la física del estudio de la materia en partículas atómicas y subatómicas. Está dirigido a un nivel molecular, permitiendo el estudio más profundo de las particular y desarrollando la electrónica y la medicina laser.
Entonces, ¿la física cuántica y la mecánica cuántica son iguales?
Las terminologías física cuántica, mecánica cuántica y la teoría cuántica son sinónimos. Por lo tanto es lo mismo, aunque se puede diferenciar en ciertas cosas en términos teóricos.
La mecánica cuántica es la denominación de la rama de la física. Mientras que, la teoría cuántica es la formulación teórica definida en el año 1912, como el campo de estudio de la física cuántica. Pero en 1922 se denominó como mecánica cuántica ya que analiza y define los movimientos e interacciones de los cuanta.
Por tanto, la forma correcta para denominar a la ciencia que estudia los elementos y las características de las partículas atómicas y subatómicas (cuanta) es mecánica cuántica y no física cuántica.
¿Cuál es el origen de la física cuántica?
La física cuántica o mecánica cuántica, surge a principios del siglo XX. Como consecuencia de la búsqueda de respuestas para algunas interrogantes que no se podían responder con la física clásica. Siendo desarrollada paralelamente con la teoría de la relatividad, la cual también buscaba respuesta a muchas dudas que no podía resolver con los principios de la física clásica.
El primero en proponer la física cuántica fue Max Planck, a través de su explicación. Donde planteaba que la energía que era irradiada desde un cuerpo negro u oscuro, su trayectoria no era continua. Sino por el contrario discreta. Donde la energía propagada se absorbe en cantidades muy mínimas o cuanta.
Asimismo, cada una de los conceptos y teorías que explican la mecánica cuántica se encuentra inmerso en:
Dualidad onda-partícula.
Dividida en dos leyes, la Leyes de Newton y la Leyes de Maxwell. Allí Newton explica los movimientos y la dinámica de los cuerpos mecánicos. Y Maxwell describe los vínculos entre los sujetos que forman parte del campo magnético, como la luz y ondas de radio
Principios de complementariedad
El principio de Bohr o principio de complementariedad enfatiza que los fenómenos que ocurren a escalas atómicas, poseen propiedades duales. Incluyendo ondas y partículas.
Este principio establece la imposibilidad de conocer con precisión los determinados pares de magnitudes físicas que podemos observar.
¿Quiénes contribuyeron al nacimiento de la Física Cuántica?
Existen científicos importantes, que contribuyeron al nacimiento de la mecánica cuántica. Haciendo notables descubrimientos, que han permitido hacer un seguimiento de la historia de la física cuántica como:
1900:Planck introduce la idea de que la energía se cuantifica, se absorbe y se emite.
1905:Einstein demuestra el efecto fotoeléctrico
1913:Bohr cuantifica el movimiento orbital del electrón.
1915:Sommerfeld introduce nuevas reglas, generalizando los métodos de cuantificación.
1924: Louise de Brogie elabora una teoría de las ondas materiales.
1925:Heinsenberg, quien formula la mecánica de las matrices.
1927: Dirac la teoría especial de la relatividad
¿Cómo funciona la energía cuántica?
Gracias a la física cuántica, podemos explicar los diversos problemas que se han presentado a lo largo de los años de la existencia humana. Permitiendo conocer el mundo que nos rodea. Y porque estamos rodeados de partículas cuánticas que se comportan de formas muy extrañas.
Asimismo, una partícula cuántica o cuanto, es una onda de probabilidad. No sabremos exactamente qué es el mundo hasta que lo encontremos. Y entender momento en el que se pierden las distintas formas que hasta entonces eran ciertas.
Por lo tanto, podemos decir que la física cuántica nos brinda una comprensión clara y lógica de las cosas, ya que están sujetas a la electricidad de las ondas electromagnéticas.
¿Cuáles son las propiedades de la física cuántica?
Las partículas atómicas que conforman una materia presentan una serie de propiedades distintas entre sí. Siendo distintas a las que normalmente percibimos. Siendo las propiedades que sustentan la mecánica cuántica las siguientes:
Propiedad de dualidad
También se le conoce como Dualidad Onda-Corpúsculo. Aquí cada partícula tiene una forma de comportamiento pero puede comportarse también como ondas. Es como si miraras las ondas del agua, pero con una forma corpuscular, idéntico a los objetos sólidos.
Conocida como principio de incertidumbre o principio Heidelberg. Aquí se trata de explicar que no se puede calcular con una exactitud verídica las cantidades, formas y movimientos de las partículas que conforman las materias. Por tanto, puedes detallar el movimiento de las partículas, pero será difícil calcular las cantidades de ellas. O podrás ver las cantidades de cuanta que conforma la materia, pero no puedes predecir con exactitud su forma y movimiento.
Propiedad de Probabilidades
En esta propiedad se explica la idea de que el uso de un microscopio no es un determinante. Ya que pueden haber varias condiciones interrelacionadas con el estado de la materia. La cual te atribuye probabilidades específicas. Ya que cuando tratas de medir una probabilidad solo sucederá una. Mientras que todas las demás desaparecerán. El estudio de esta propiedad recibe el nombre de mecánica probabilística.
Efecto túnel
El efecto túnel nos confirma que, un electrón podrá atravesar muros y paredes delgadas de energía en ciertas ocasiones y circunstancias. Esto lo puede lograr gracias a la dualidad Onda-partícula, que posee cada cuanto, y validando lo que expresa la física cuántica.
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