física cuántica para principiantes

Sin embargo, una de las cosas buenas de trabajar en el campo de la física es que se trata de la teoría más probada de la historia de la humanidad. Existen hermosos y claros experimentos que demuestran todas las extrañas propiedades de la física cuántica -todavía hay algunas discusiones en la comunidad de los fundamentos cuánticos sobre la mejor manera de interpretar lo que “realmente” sucede para llegar a los resultados, pero la evidencia experimental es absolutamente inequívoca y sin controversia.

Una de las primeras y más extrañas predicciones de la física cuántica es la idea de la dualidad partícula-onda, según la cual todo en el universo tiene naturaleza de partícula y de onda. Einstein fue el primero en tomar esto en serio, explicando el efecto fotoeléctrico en términos de lo que ahora llamamos fotones; las pruebas de Robert Millikan de la teoría de Einstein mostraron que funciona brillantemente, y ayudaron a asegurar los Nobels tanto para Einstein como para Millikan. La noción de que los objetos materiales tienen naturaleza ondulatoria vino en 1923 de la mano de Louis de Broglie, y la naturaleza ondulatoria del electrón se demostró pronto con el experimento de Davisson-Germer, que difractaba electrones del níquel (un feliz accidente), y con la difracción de George Paget Thomson de los electrones de películas delgadas (dato curioso: el padre de G.P. Thomson, J.J. Thomson, ganó un Nobel por demostrar que el electrón es una partícula, y luego G.P. compartió uno por demostrar que es una onda…).

  Experimentos de la ley de lavoisier

richard feynman

La historia de la mecánica cuántica es una parte fundamental de la historia de la física moderna. La historia de la mecánica cuántica, al entrelazarse con la historia de la química cuántica, comenzó esencialmente con una serie de descubrimientos científicos diferentes: el descubrimiento de los rayos catódicos por Michael Faraday en 1838; la declaración invernal del problema de la radiación del cuerpo negro por Gustav Kirchhoff en 1859-60; la sugerencia de Ludwig Boltzmann en 1877 de que los estados energéticos de un sistema físico podían ser discretos; el descubrimiento del efecto fotoeléctrico por Heinrich Hertz en 1887 y la hipótesis cuántica de 1900 de Max Planck, según la cual todo sistema atómico que irradia energía puede dividirse teóricamente en un número de “elementos energéticos” discretos ε (letra griega épsilon) tal que cada uno de estos elementos energéticos es proporcional a la frecuencia ν con la que cada uno de ellos irradia energía individualmente, tal y como se define en la siguiente fórmula:

Entonces, Albert Einstein, en 1905, para explicar el efecto fotoeléctrico previamente reportado por Heinrich Hertz en 1887, postuló, en consonancia con la hipótesis cuántica de Max Planck, que la luz misma está hecha de partículas cuánticas individuales, que en 1926 pasaron a ser llamadas fotones por Gilbert N. Lewis. El efecto fotoeléctrico se observó al hacer brillar luz de determinadas longitudes de onda sobre ciertos materiales, como los metales, lo que provocaba la expulsión de electrones de esos materiales sólo si la energía cuántica de la luz era mayor que la función de trabajo de la superficie del metal.

  Experimentos novedosos para niños

niels bohr

ResumenLas tecnologías cuánticas están abriendo nuevas vías para la ciencia aplicada y fundamental a un ritmo impresionante. En este artículo de perspectiva, nos centramos en las promesas que se derivan de la combinación de las tecnologías cuánticas y la ciencia espacial para poner a prueba los propios fundamentos de la física cuántica y, posiblemente, de la nueva física. En particular, examinamos el campo de las superposiciones mesoscópicas de nanopartículas y el potencial de los experimentos interferométricos y no interferométricos en el espacio para la investigación del principio de superposición de la mecánica cuántica y la transición cuántica a clásica. Profundizamos en las posibilidades que ofrece el estado del arte de la física de las nanopartículas proyectado en el entorno espacial y discutimos los numerosos retos, y los correspondientes avances potenciales, que presenta el entorno espacial. Al hacerlo, también ofrecemos una estimación ab-initio del potencial de la interferometría basada en el espacio con algunos de los sistemas más grandes jamás considerados y mostramos que hay espacio para pruebas de la mecánica cuántica con un nivel de detalle sin precedentes.

más allá de lo extraño: por qué todo

ResumenLas tecnologías cuánticas están abriendo nuevas vías para la ciencia aplicada y fundamental a un ritmo impresionante. En este artículo de perspectiva, nos centramos en las promesas que se derivan de la combinación de las tecnologías cuánticas y la ciencia espacial para poner a prueba los propios fundamentos de la física cuántica y, posiblemente, de la nueva física. En particular, examinamos el campo de las superposiciones mesoscópicas de nanopartículas y el potencial de los experimentos interferométricos y no interferométricos en el espacio para la investigación del principio de superposición de la mecánica cuántica y la transición cuántica a clásica. Profundizamos en las posibilidades que ofrece el estado del arte de la física de las nanopartículas proyectado en el entorno espacial y discutimos los numerosos retos, y los correspondientes avances potenciales, que presenta el entorno espacial. Al hacerlo, también ofrecemos una estimación ab-initio del potencial de la interferometría basada en el espacio con algunos de los sistemas más grandes jamás considerados y mostramos que hay espacio para pruebas de la mecánica cuántica con un nivel de detalle sin precedentes.

  Experimento filtro de agua casero para niños