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Introducción a la mecánica cuántica

La mecánica cuántica es una ciencia física que se ocupa del comportamiento de la materia y la energía en la escala de átomos y partículas / ondas subatómicas.

También forma la base para la comprensión contemporánea de cómo se pueden analizar y explicar objetos muy grandes como estrellas y galaxias, y eventos cosmológicos como el Big Bang.

La mecánica cuántica es la base de varias disciplinas relacionadas, incluidas la nanotecnología, la física de la materia condensada, la química cuántica, la biología estructural, la física de partículas y la electrónica.

El término "mecánica cuántica" fue acuñado por primera vez por Max Born en 1924.

La aceptación por parte de la comunidad física general de la mecánica cuántica se debe a su predicción precisa del comportamiento físico de los sistemas, incluidos los sistemas donde falla la mecánica newtoniana.

Incluso la relatividad general es limitada, en la forma en que la mecánica cuántica no lo es, para describir sistemas a escala atómica o menor, a energías muy bajas o muy altas, o a las temperaturas más bajas.

A través de un siglo de experimentación y ciencia aplicada, la teoría de la mecánica cuántica ha demostrado ser muy exitosa y práctica.

Los fundamentos de la mecánica cuántica datan de principios de 1800, pero los inicios reales de QM datan del trabajo de Max Planck en 1900.

Albert Einstein y Niels Bohr pronto hicieron importantes contribuciones a lo que ahora se llama la "vieja teoría cuántica".

Sin embargo, no fue hasta 1924 que surgió una imagen más completa con la hipótesis de la onda de materia de Louis de Broglie y se hizo evidente la verdadera importancia de la mecánica cuántica.

Algunos de los científicos más destacados que posteriormente contribuyeron a mediados de la década de 1920 a lo que ahora se llama la "nueva mecánica cuántica" o "nueva física" fueron Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli y Erwin Schrödinger.

Más tarde, el campo se amplió aún más con el trabajo de Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga y Richard Feynman para el desarrollo de la electrodinámica cuántica en 1947 y de Murray Gell-Mann en particular para el desarrollo de la cromodinámica cuántica.

La interferencia que produce bandas de colores en las burbujas no puede explicarse por un modelo que representa la luz como una partícula.

Puede explicarse por un modelo que lo representa como una onda.

El dibujo muestra ondas sinusoidales que se asemejan a las ondas en la superficie del agua que se refleja desde dos superficies de una película de ancho variable, pero que la representación de la naturaleza ondulatoria de la luz es solo una analogía cruda.

Los primeros investigadores diferían en sus explicaciones de la naturaleza fundamental de lo que ahora llamamos radiación electromagnética.

Algunos sostuvieron que la luz y otras frecuencias de radiación electromagnética están compuestas de partículas, mientras que otros afirmaron que la radiación electromagnética es un fenómeno de onda.

En física clásica, estas ideas son mutuamente contradictorias.

Desde los primeros días de QM, los científicos han reconocido que ninguna idea por sí sola puede explicar la radiación electromagnética.

A pesar del éxito de la mecánica cuántica, tiene algunos elementos controvertidos.

Por ejemplo, el comportamiento de los objetos microscópicos descritos en la mecánica cuántica es muy diferente de nuestra experiencia cotidiana, lo que puede provocar cierto grado de incredulidad.

Ahora se reconoce que la mayoría de la física clásica está compuesta de casos especiales de teoría de la física cuántica y / o teoría de la relatividad.

Dirac hizo que la teoría de la relatividad influyera en la física cuántica para que pudiera tratar adecuadamente los eventos que ocurren a una fracción sustancial de la velocidad de la luz.

La física clásica, sin embargo, también se ocupa de la atracción de masa gravedad, y nadie ha sido capaz de incorporar la gravedad a una teoría unificada con la teoría cuántica relativizada.

Nota : El texto anterior está extraído del artículo de Wikipedia " Introducción a la mecánica cuántica ", que se ha publicado bajo el Licencia de documentación libre de GNU .
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