Curso:Física III: Física cuántica

La exploración científica del siglo XX y los avances de la tecnología, en cierto sentido, nos permitieron por primera vez el dominio de una notable observación en el mundo del átomo. Lo que se encontró fue increíble, existencial y surrealista, como dibujado por Picasso, con ritmo de Beethoven​ y con la narrativa de Kafka. Así se reveló las profundidades más internas de la naturaleza. Todo el conocimiento de la física clásica de trescientos años resulta totalmente equivocado en este extraño mundo nuevo. Un nuevo tipo de realidad con una nueva lógica. Esta teoría cuántica es en realidad un predictor. Lo asertivo de sus predicciones asombra para las cosas más increíbles: mañana estarás en dos lugares a la vez; el viernes se producirá un evento para el que no hay causa; la información de dos partículas gemelas es instantánea independiente de la distancia entre ellas… La universidad es precisamente aprender a mirar más profundo en la realidad, con la honestidad del corazón mismo de la comunidad científica moderna. La mecánica cuántica es uno de nuestros pronosticadores más valiosos, y siempre resultan correctos. Ha alterado inconmensurablemente nuestra idea del mundo natural. Es un triunfo de la humanidad en su calibración más virtuosa como sociedad libre de racismos, injusticias de género, clases económicas… Pero no es un triunfo que ya ha dado todo de sí. A medida que ha pasado los años la cuántica se ha mezclado con la biología.

¿Qué tiene que ver toda esta rareza cuántica con el vuelo del petirrojo mesitas navega por todo el mundo? El entrelazamiento cuántico. Esta asignatura de física es la base de la nanobiología, la nanobiotecnología, los sensores, nuevas estructuras en las fotosíntesis y su efecto fotoeléctrico… A decir verdad muchos se sienten cómodos tomando cursos en los que hacen tareas, salen a delante en exámenes, pero no, no comprenden esas fórmulas y ecuaciones y los vastos principios que la comunidad científica defiende y tienen confianza en la coherencia experimental, en su lugar se memoriza obedientemente con el fin de acreditar la asignatura. La memorización y la práctica de resolver problemas (ejercicios), a largo plazo no mejora el grado de comprensión de todos los diversos temas, todo menos la mecánica cuántica.

En partículas de materia, se observó cuidadosamente estas partículas, los científicos aprendieron que no pasaban simplemente uniformemente desde el punto de partida A para llegar aun momento definido en el punto de destino B. El movimiento no era nada como Galileo o Newton la habían concebido trescientos años antes. En cambio, las partículas fundamentales de la naturaleza, de las que todo está compuesto, como el pequeño electrón, sirvieron para explorar todos los caminos posibles para llegar de A a B -todos a la vez. Las partículas siempre estuvieron en ninguna parte y, sin embargo, en todas partes al mismo tiempo. Llegaron a sus destinos con un conocimiento espeluznante de cada camino disponible que podrían haber tomado, o podrían haber tomado, sin certeza qué caminos tomaron ralamente.

El mundo cambió dramáticamente ente los ojos de los exploradores de principios del siglo XX que ahora miraban a través de instrumentos altamente sofisticados. Ahora se veía que el universo funcionaba de manera marcadamente diferente de lo que la ciencia había enseñado durante los tres siglos anteriores de iluminación, comenzando con el Renacimiento. Este gran cambio de nuestra comprensión del mundo físico marcó la llegada de una forma completamente diferente de ver la naturaleza y ahora estaba dando lugar al nacimiento de una ciencia física cuántica completamente nueva y más fundamental.


Quantum

 








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Curso: Física III: Física cuántica

ISBN 978-607-xxxx-x-x

Contenido

0. Pensamiento cuántico

1. Introducción a la cuántica
1.1 El nacimiento de la mecánica cuántica
1.2 Entropía
1.3 Lógica cuántica
1.4 Fenómenos cuánticos
1.4.1 Interferencia
1.4.2 Entrelazamiento
1.5 Configuración electrónica de elementos químicos
2. El orden depende de muchas variables
3. Función de onda y cálculo teórico de la velocidad de la luz
3.1 Ecuación de onda clásica
3.2 Ecuación de onda electromagnética
4. Mecánica cuántica
5. Ecuación de onda cuántica
5.1 Fasor
5.2 Ecuación de Schrödinger

Referencias

 

Autores:

Eduardo Ochoa Hernández
Nicolás Zamudio Hernández
Lizbeth Guadalupe Villalon Magallan
Pedro Gallegos Facio
Gerardo Sánchez Fernández
Rogelio Ochoa Barragán
Mónica Rico Reyes