¿Que es la Física cuántica?
La física cuántica es la rama de la ciencia que estudia las características, comportamientos e interacciones de partículas a nivel atómico y sub-atómico, en otros términos la física cuántica es el estudio de los partículas mas pequeñas que existen
La idea principal es que las partículas son también ondas y las ondas son también partículas. La intuición de que las partículas sean también ondas se la debemos a DeBroglie que propuso que la velocidad por la masa (denominado momento en física p=mv) de una partícula es inversamente proporcional a la longitud de onda (p=h/λ). El factor proporcional h es la constante de Planck. La hipótesis ondulatoria de las partículas ha sido confirmada numerosas veces en fenómenos de interferencia.
MIRA ALGO CURIOSO DE ESTA
¿ Como surge la física cuántica?
La física cuántica surgió en la primera mitad del siglo xx en respuesta a algunos problemas que no podían ser resueltos por los principios de la física clásica,que comenzaba a perder credibilidad.
La física cuántica es uno de los grandes logros del intelecto humano y es la base de los fenómenos naturales. la física clásica es un límite de la cuántica. la física cuántica explica el átomo, el enlace químico, las moléculas etc.
La física cuántica es uno de los grandes logros del intelecto humano y es la base de los fenómenos naturales. la física clásica es un límite de la cuántica. la física cuántica explica el átomo, el enlace químico, las moléculas etc.
en 1838 comienza con el descubrimiento por parte de Michael Faraday de los rayos catódicos; descubrimientos varios de radiación por parte de Gustav Kirchoff; unas teorías de 1877 de Ludwig Boltzmann relativas al sistema físico de los estados de energía, finalizando con la hipótesis de Max Planck de 1900 en la cual postulaba que los sistemas atómicos que irradian energía pueden ser divididos en varios elementos de energía.
Luego, uno de los científicos más prolíferos de la historia, Albert Einstein, continuó en 1905 con los efectos reportados por Hertz en 1887, los cuales eran consistentes con los hallazgos de Max Planck, de que la luz en sí misma está hecha de partículas cuánticas individuales, los cuales recibieron el nombre de "fotón" en 1826.
Luego, uno de los científicos más prolíferos de la historia, Albert Einstein, continuó en 1905 con los efectos reportados por Hertz en 1887, los cuales eran consistentes con los hallazgos de Max Planck, de que la luz en sí misma está hecha de partículas cuánticas individuales, los cuales recibieron el nombre de "fotón" en 1826.
Ludwing Boltzmann fue uno de los fundadores de la teoría de la física cuántica, ya que en 1877 sugirió que los niveles de energía de un sistema físico podrían ser discretos; todas sus teorías fueron luego confirmadas matemáticamente, así como lo fueron las teorías forjadas por el alemán Max Planck en 1900.
Luego de las teorías confirmadas por parte de Max Planck, el científico que siguió investigando fue Stefan Procopiu desde 1911 hasta 1913, así como también lo hizo Niels Bohr en el mismo año, y calcularon el momento magnético del electrón, que luego fue llamado magnetón. Luego, Heisenberg formuló un nuevo principio en 1927, al mismo tiempo que otros científicos hacían lo propio alrededor de Europa y Estados Unidos.
Luego de las teorías confirmadas por parte de Max Planck, el científico que siguió investigando fue Stefan Procopiu desde 1911 hasta 1913, así como también lo hizo Niels Bohr en el mismo año, y calcularon el momento magnético del electrón, que luego fue llamado magnetón. Luego, Heisenberg formuló un nuevo principio en 1927, al mismo tiempo que otros científicos hacían lo propio alrededor de Europa y Estados Unidos.
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¿POR QUE ES IMPORTANTE LA FISICA CUANTICA?
La física cuántica es aquella rama de la física encargada de estudiar el comportamiento y los fenómenos de la materia cuyas dimensiones son ínfimas: quarks, leptones, neutrinos, etc. A esta escala se presenta la imposibilidad de conocer simultáneamente, con exactitud, la posición y la velocidad, sin afectar a la propia partícula.
Su importancia radica en la comprensión de aquello que no podemos ver y, por ende, en la mejora de la descripción y predicción del comportamiento del universo. En contraposición a las carencias de la física o mecánica clásica, la cuántica ofrece una explicación a fenómenos como la difracción de electrones, por ejemplo.
La cuántica en nuestra vida cotidiana, cuando siguió revolucionando con la teoría de la radiación del cuerpo negro, que hasta después de treinta años salio a relucir el bloqueo de la teoría. estas ideas eran contrarias a su ley ya que la hipótesis central era que la energía no se emite ni absorbe en cantidades arbitrarias, sino solamente en paquetes o cuantos, es decir algo así como las monedas.pero ¿que tiene que ver la teoría de plank con la cuántica en nuestra vida? muy fácil gracias al nuevo descubrimiento se puede comprobar que cuando compramos o vendemos intercambiamos un numero de monedas de peseta, el dinero esta empaquetado en estas unidades, y no podemos comprar algo que valga 10,287 pesetas. con la energía emitida o absorbida pasa algo parecido. ya que cada paquete depende de la frecuencia por la constante de planck:
energía= h. frecuencia
e=hv
Para entender qué es esto de continuo, pensemos en el termómetro que mide la temperatura. Cuando vemos que la misma aumenta en un grado, en realidad, aumenta primero en una décima de grado y antes en una millonésima de grado, en un proceso de aumento de temperatura que medimos con el termómetro, es un movimiento que sería continuo.
En el mundo de la física cuántica esto no es así. El físico Max Planck estudió como se producía la radiación desde un cuerpo incandescente y su explicación fue que los átomos que componen el cuerpo incandescente, cuando liberaban energía en forma de radiación, no lo hacían en forma continua, sino en pequeños bloques a los que él denominó cuantos de energía.Estos pequeños bloques, no continuos, pueden ser afectados directamente por una energía: el pensamiento.Y descubrió algo extraordinario: estas partículas tienen otra extraña característica: si las estas observando, son partículas, si no las estas observando, son ondas, incluso se ha llegado a determinar que cambian de acuerdo a las expectativas de quienes las están observando, es decir, los cuantos actuarían de acuerdo a lo que dichos observadores desean que hagan.Brian Josephson, ganador del premio Nobel de Física, nos dice que en esta búsqueda de estas pequeñas partículas, los físicos podrían estar creando su propia realidad. Por ejemplo, una cierta partícula llamada el “anomalón”, tiene propiedades que varían de laboratorio en laboratorio. Brian Josephson indica que esto ocurre y depende de quien esté encontrándola y creándola.
La mente y el cuerpo
Los neurotransmisores y los compuestos bioquímicos como el ADN no pertenecen solo al cuerpo, no hay tal separación entre la mente y el cuerpo y todo el sistema debería llamarse mente – cuerpo ya que son asombrosamente parecidos.Por ejemplo, hoy se sabe que la insulina, una hormona que siempre se ha relacionado con el páncreas, también se produce en el cerebro. Asi mismo, ciertos compuestos químicos cerebrales como el transferón se producen en el estómago. Todo estaría unido y todas las partes del cuerpo podrían crear lo que el cuerpo necesita ya que estarían interconectados por la física cuántica y su propiedad de “no localidad”. Todo nuestro cuerpo es inteligente y se relaciona, por lo tanto, la salud está en nuestras manos
La union con la mente
Las personas operamos, vivimos, producimos situaciones como un todo integrado. A lo largo del exterior de la célula hay billones de sitios receptores que en realidad sólo son receptores de información de entrada. Un receptor que tiene un péptido encima, cambia la célula de muchas maneras. Activa toda una cascada de acontecimientos bioquímicos y algunas acaban con cambios en el núcleo de la célula. Cada célula está viva y cada célula tiene una conciencia particular.
De hecho, la célula es la unidad más pequeña de conciencia en el cuerpo. Por toda esta explicación, una adicción es algo que no se puede detener. Nos causamos situaciones que buscan satisfacer las necesidades químicas de las células de nuestro cuerpo.
De hecho, la célula es la unidad más pequeña de conciencia en el cuerpo. Por toda esta explicación, una adicción es algo que no se puede detener. Nos causamos situaciones que buscan satisfacer las necesidades químicas de las células de nuestro cuerpo.
A CONTINUACION PUEDES VER UN VIDEO SOBRE EL PODER DE LA MENTE
HECHOS IMOPORTANTES DE LA FISICA CUANTICA
Fisica nuclear
Un avance importante de la física feu el láser, la palabra láser proviene del inglés light amplification by stimulated emission of radiation (amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación). El láser fue creado en 1957 por Charles Townes (1915-2015). Hoy en día el láser es ampliamente usado en lectores de DVD y CD, comunicaciones de fibra óptica y en cirugías.
DATOS CURIOSOS DE LA FISICA CUANTICA
Somos bombas de hidrógenoLa ley de la conservación de la energía nos dicta que toda la energía que se deposita en un sistema debe salir de alguna forma, es decir, esta energía no se puede destruir. En nuestros cuerpos depositamos una gran cantidad de energía, la cual queda almacenada con una cantidad de 7x10^18 Jules, la cual, si se liberara en un instante, tendría el poder de 30 bombas de hidrógeno.
1. El algoritmo más usado para resolver ecuaciones diferenciales sigue siendo Runge-Kutta. Con cuarto orden se obtienen resultados muy buenos.
2. Para sistemas clásicos de muchos cuerpos el algoritmo de Verlet es útil y sencillo de usar.”.
3. Para estudiar fenómenos físicos exóticos hay un algoritmo llamado “Algoritmo de los clones”.
4. Feynman no afirmaba que la física cuántica no se podía comprender, sólo afirmaba que a él le costaba por cuestiones generacionales.
5. Igualmente Bohr decía que la física cuántica debía ser chocante “Al entrar en contacto por primera vez”.
6. Simular sistemas cuánticos en ordenadores clásicos es muy difícil. El tamaño del sistema crece exponencialmente. N partículas->2^N variables.
7. Uno de los métodos computacionales más usados en sistemas cuánticos de muchas partículas es el de Tensor Networks.
8. Curiosamente, estos métodos dependen mucho de la dimensión del sistema. Sistemas 1D y 2D son realizables, pero 3D son casi imposible.
9. Usando estos métodos hay quien ha llegado a simular cientos de qubits. Por ejemplo para estudiar transporte de energía.
10. El método Matrix Pdoruct States (MPS) se basa en que haya poco entrelazamiento en el sistema, por lo que tiene mucha limitación.
11. En teoría de la computación una pieza clave es la máquina de Turing.
12. También existe la máquina de Turing cuántica (u ordenador cuántico universal), propuesto por David Deutsch en 1985.
13. Existen muy pocos algoritmos cuánticos. Los más comunes factorizan números, buscan en base de datos y resuelven sistemas de ecuaciones.
14. Buscar en una base de datos clásica requiere un tiempo proporcional a su tamaño. En una cuántica es proporcional a la raíz cuadrada. [Aclaración: Se feriere a un fichero de datos desordenado]
15. Se puede usar coherencia cuántica para aumentar la eficiencia de las células solares más allá de los límites clásicos.
16. Un ordenador cuántico universal debe ser capaz de operar con un numero arbitrario de bits cuánticos (qubits).
17. Sin embargo, está probado que basta con operar los bits uno a uno y por parejas (esto con un tipo de operación).
18. El artículo de Feynman en el que propone la idea del ordenador cuántico de titula "Simulating Physics with Computers”.
AUTORES REPRESENTATIVOS DE LA FISICA CUANTICA
La gravedad y el paso del tiempo (relatividad)
La velocidad y la gravedad tienen un gran efecto en la forma en la que se percibe el tiempo, por lo que los astronautas en la Estación Espacial Internacional, quienes están bajo un cambio significativo en la gravedad comparada con la de la Tierra,experimentan el tiempo de forma más lenta, haciéndolos 1 segundo más jóvenes cada 747 días.
¿Pueden hacerse predicciones en los eventos caóticos?
Siendo tan complejos los eventos caóticos del universo, como son el comportamiento de los fluidos, sea agua, aire o gas, resulta muy difícil hacer predicciones probables sobre estos. Pero los físicos aún no están seguros sobre si hay una imposibilidad inherente de encontrar un orden en el caos o es que simplemente no se han encontrado las herramientas matemáticas necesarias para predecir correctamente cuestiones como el clima.
curiosidades física cuántica
1. El algoritmo más usado para resolver ecuaciones diferenciales sigue siendo Runge-Kutta. Con cuarto orden se obtienen resultados muy buenos.
2. Para sistemas clásicos de muchos cuerpos el algoritmo de Verlet es útil y sencillo de usar.”.
3. Para estudiar fenómenos físicos exóticos hay un algoritmo llamado “Algoritmo de los clones”.
4. Feynman no afirmaba que la física cuántica no se podía comprender, sólo afirmaba que a él le costaba por cuestiones generacionales.
5. Igualmente Bohr decía que la física cuántica debía ser chocante “Al entrar en contacto por primera vez”.
6. Simular sistemas cuánticos en ordenadores clásicos es muy difícil. El tamaño del sistema crece exponencialmente. N partículas->2^N variables.
7. Uno de los métodos computacionales más usados en sistemas cuánticos de muchas partículas es el de Tensor Networks.
8. Curiosamente, estos métodos dependen mucho de la dimensión del sistema. Sistemas 1D y 2D son realizables, pero 3D son casi imposible.
9. Usando estos métodos hay quien ha llegado a simular cientos de qubits. Por ejemplo para estudiar transporte de energía.
10. El método Matrix Pdoruct States (MPS) se basa en que haya poco entrelazamiento en el sistema, por lo que tiene mucha limitación.
11. En teoría de la computación una pieza clave es la máquina de Turing.
12. También existe la máquina de Turing cuántica (u ordenador cuántico universal), propuesto por David Deutsch en 1985.
13. Existen muy pocos algoritmos cuánticos. Los más comunes factorizan números, buscan en base de datos y resuelven sistemas de ecuaciones.
14. Buscar en una base de datos clásica requiere un tiempo proporcional a su tamaño. En una cuántica es proporcional a la raíz cuadrada. [Aclaración: Se feriere a un fichero de datos desordenado]
15. Se puede usar coherencia cuántica para aumentar la eficiencia de las células solares más allá de los límites clásicos.
16. Un ordenador cuántico universal debe ser capaz de operar con un numero arbitrario de bits cuánticos (qubits).
17. Sin embargo, está probado que basta con operar los bits uno a uno y por parejas (esto con un tipo de operación).
18. El artículo de Feynman en el que propone la idea del ordenador cuántico de titula "Simulating Physics with Computers”.
19. Se ha fabricado ya un interruptor que funciona moviendo un sólo átomo.
AUTORES REPRESENTATIVOS DE LA FISICA CUANTICA
Max Karl Ernst Ludwig Planck
Richard Feynman
Albert Einstein
BIBLIOGRAFIA
