Física

La Física de Serway

Publicado por Monica González

La mecánica cuántica es la parte de la física (específicamente, la física moderna) que estudia el movimiento de pequeñas partículas. El concepto de partícula «muy pequeña», aunque imprecisos son los límites, está relacionado con las dimensiones en las que se comienzan a notar los efectos como la imposibilidad de conocer con agudeza infinita mientras que la posición y la velocidad de una partícula (Ver Principio de Incertidumbre de Heisenberg), entre otros. Los efectos se llaman «efectos cuánticos». Por lo tanto, la mecánica cuántica es la que describe el movimiento de los sistemas en los que los efectos cuánticos son relevantes. Los experimentos demuestran que estos son relevantes a escalas de hasta 1000 átomos. Sin embargo, hay situaciones en las que, incluso a escalas macroscópicas, los efectos cuánticos se hacen sentir en un palmario y manifiesto, como en el caso de la superconductividad y la superfluidez de la escala que rige la manifestación general de los efectos cuánticos es el radio de Bohr.

Principios de la mecánica cuántica

Primer principio: Principio de superposición

Para cada sistema físico se asocia un espacio de Hilbert H ε. El estado del sistema se define en todo momento por un vector normado  de ε H.

Segundo Principio: la medición de cantidades físicas

a) Para toda magnitud física A se asocia con un adjunto operador lineal auto-perteneciente a una R: Una es observable que representa la magnitud.

b) Ser  el estado en que el sistema está en el momento en que tomamos la medida de la A. Cualquiera que sea. Los posibles resultados sólo son los valores propios de la  α observables.

c) Ser el proyector sobre el subespacio asociado al valor propio α es el riesgo de encontrar el valor de α en una medición de A.

d) Inmediatamente después de una medición de A, lo que resultó en el valor de α es el nuevo estado de sistema.

Tercer Principio: La evolución del sistema

Es el estado de un sistema para el tiempo t. Si el sistema no está sujeto a la notificación, su evolución en el tiempo se rige por la ecuación de Schrödinger:

Conclusiones de la Mecánica Cuántica

Las conclusiones más importantes de esta teoría son:

En los estados consolidados, tales como los electrones girando alrededor de un átomo, la energía no cambia continuamente, pero de una manera discreta (discontinua) hace transiciones cuya. La idea de que los Estados obligados tienen niveles discretos de energía se debe a Max Planck.

Es imposible asignar tanto una posición exacta y la velocidad de una partícula, abandonando así el concepto de campo, vital en mecánica clásica.

A pesar de su estructura formal, básicamente, hecho desde la década de 1930, la interpretación de la mecánica cuántica ha sido objeto de estudio desde hace varias décadas. El principal problema es la medición en la mecánica cuántica y su relación con la no-localidad y de la causalidad. En 1935, Einstein, Podolski y Rosen publicaron sus Gedankenexperiment, mostrando una aparente contradicción entre la localidad y el proceso de medición en la mecánica cuántica. En los 60 JS Bell publicó una serie de relaciones que se respetaría si la ubicación – o al menos como se entiende clásicamente – aún persiste en los sistemas cuánticos. Estas condiciones se llaman las desigualdades de Bell y fueron probados experimentalmente por A. Aspecto, P. Grangier, J. Dalibard a favor de la Mecánica Cuántica.

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