Mecánica cuántica

La mecánica cuántica, también conocida como la física cuántica o la teoría cuántica, es un área de la física que brinda una delineación matemática de gran parte de la partícula y de onda similar a como trabaja el comportamiento dual y las interacciones de la energía y la materia.

Se parte de la mecánica clásica sobre todo en la escalas atómicas y subatómicas, el llamado reino cuántico. En temas avanzados de la mecánica cuántica, algunos de estos comportamientos son macroscópicos y sólo emergen a bajas o muy altas energías.

El nombre, acuñado por Max Planck, nace de la observación de que algunas magnitudes físicas se pueden intercambiar sólo cuantías discretas, o cuantos, en múltiplos de la constante de Planck, en vez de ser capaces de variar de forma continua o por cualquier cantidad arbitraria. Por ejemplo, el momento angular, o más generalmente la acción, de un electrón ligado a un átomo o molécula está cuantizada.

Mientras que un electrón no consolidado no presenta niveles de energía cuántica, un electrón atado en un orbital atómico ha cuantificado los valores del momento angular. En el contexto de la mecánica cuántica, la dualidad onda-partícula de la energía y la materia y el principio de incertidumbre proporciona una visión unificada del comportamiento de los fotones, electrones y otros objetos a escala atómica.

La formulación matemática de la mecánica cuántica es abstracta. Del mismo modo, las consecuencias suelen ser no-intuitivo en términos de la física clásica. La pieza central del sistema matemático es la función de onda.

La función de onda es una función matemática que informa sobre la amplitud de probabilidad de posición y el momento de una partícula en manipulaciones matemáticas de la función de onda que por lo general implican la notación bra-mercado, que requiere una comprensión de los números complejos y funcionales lineales.

La función de onda trata el objeto como un oscilador armónico cuántico y las matemáticas es similar a la de resonancia. Muchos de los resultados de la mecánica cuántica no tiene modelos que son fáciles de visualizar en términos de mecánica clásica, por ejemplo, el estado fundamental de la mecánica cuántica es un modelo de no-estado cero de energía que es la más baja la energía del estado permitido de un sistema, en lugar de un sistema más tradicional que se considera como simple hecho de estar en reposo con cero energía cinética.

Históricamente, las primeras versiones de la mecánica cuántica se formularon en la primera década del siglo 20 en torno al mismo tiempo que la teoría atómica y la teoría corpuscular de la luz en su versión actualizada por Einstein llegó a ser ampliamente aceptada como un hecho científico, estas teorías y esta última se puede ver como las teorías cuánticas de la materia y la radiación electromagnética. La teoría cuántica fue reformulada de manera significativa a mediados de la década de 1920 lejos de la teoría cuántica de edad hacia la mecánica cuántica formulada por Werner Heisenberg , Max Born , Wolfgang Pauli y sus asociados, acompañada de la aceptación de la interpretación de Copenhague de Niels Bohr .

En 1930, la mecánica cuántica ha sido más unificada y ha formalizado por el trabajo de Paul Dirac y John von Neumann , con un mayor énfasis puesto en la medición en la mecánica cuántica , la naturaleza estadística de nuestro conocimiento de la realidad y la especulación filosófica sobre el papel del observador .