Mecànica quàntica
La mecànica quàntica és la branca de la física que estudia la naturalea a escales espacials menudes, els sistemes atòmics, subatòmics, les seues interaccions en la radiació electromagnètica i atres forces, en térmens de cantitats observables. Es basa en l'observació de que totes les formes d'energia es lliberen en unitats discretes o paquets cridats quants. Les partícules en esta propietat poden pertànyer a dos tipos distints: fermiones o bosones. Alguns d'estos últims estan lligats a una -interacció fonamental (per eixemple, el fotó pertany a l'electromagnètica). Sorprenentment, la teoria quàntica solament permet normalment càlculs provabilístics o estadístics de les característiques observades de les partícules elementals, entesos en térmens de funcions d'ona. La equació de Schrödinger eixercita, en la mecànica quàntica, el paper que les lleis de Newton i la conservació de l'energia eixerciten en la mecànica clàssica. És dir, la predicció del comportament futur d'un sistema dinàmic i és una equació d'ona en térmens d'una funció d'ona la que prediu analíticamente la provabilitat precisa dels events o resultats.
En teories anteriors de la física clàssica, l'energia era tractada únicament com un fenomen continu, mentres que la matèria se supon que ocupa una regió molt concreta del espai i que es mou de manera contínua. Segons la teoria quàntica, l'energia s'emet i s'absorbix en cantitats discretes i minúscules. Un paquet individual d'energia, cridat quant, en algunes situacions es comporta com una partícula de matèria. Per un atre costat, es va trobar que les partícules exponen algunes propietats ondulatorias quan estan en moviment i ya no són vistes com localisades en una regió determinada, sino més be esteses en certa mida. La llum o una atra radiació emesa o absorbida per un àtom solament té certes freqüències (o llongituts d'ona), com pot vore's en la llínea de l'espectre associat al element químic representat per tal àtom. La teoria quàntica demostra que tals freqüències corresponen a nivells definits dels quants de llum, o fotons, i és el resultat del fet de que els electrons de l'àtom solament poden tindre certs valors d'energia permesos. Quan un electró pansa d'un nivell permés a un atre, una cantitat d'energia és emesa o absorbida, la freqüència de la qual és directament proporcional a la diferència d'energia entre els dos nivells.
La mecànica quàntica sorgix tímidament en els inicis de el
| Sigles: | [[Sigle {{{sa}}} |Sigle {{{sa}}}]] [[Sigle {{{sigle}}} |Sigle {{{sigle}}}]] [[Sigle {{{sp}}} |Sigle {{{sp}}}]] |
| Décades: | [[Anys {{{década}}}00 |Anys {{{década}}}00]] [[Anys {{{década}}}10 |Anys {{{década}}}10]] [[Anys {{{década}}}20 |Anys {{{década}}}20]] [[Anys {{{década}}}30 |Anys {{{década}}}30]] [[Anys {{{década}}}40 |Anys {{{década}}}40]] [[Anys {{{década}}}50 |Anys {{{década}}}50]] [[Anys {{{década}}}60 |Anys {{{década}}}60]] [[Anys {{{década}}}70 |Anys {{{década}}}70]] [[Anys {{{década}}}80 |Anys {{{década}}}80]] [[Anys {{{década}}}90 |Anys {{{década}}}90]] |
| [[Anex:Taula anual sigle {{{sigle}}}|Taula anual sigle {{{sigle}}}]] | |
dins de les tradicions més profundes de la física per a donar una solució a problemes per als que les teories conegudes fins al moment havien agotat la seua capacitat d'explicar, com la cridada catàstrofe ultravioleta en la radiació de cos negre predita per la física estadística clàssica i l'inestabilitat dels àtoms en el model atòmic de Rutherford. La primera proposta d'un principi pròpiament quàntic es deu a Max Planck en 1900, per a resoldre el problema de la radiació de cos negre, que va anar durament qüestionat, fins que Albert Einstein ho convertix en el principi que exitosamente puga explicar el efecte fotoeléctrico. Les primeres #formulació matemàtiques completes de la mecànica quàntica no s'alcancen fins a mediats de la década de 1920, sense que fins al dia de hui es tinga una interpretació coherent de la teoria, en particular del problema de la medició.
El formalisme de la mecànica quàntica es va desenrollar durant la década de 1920. En 1924, Louis de Broglie va propondre que, de la mateixa manera que les ones de llum presenten propietats de partícules, com ocorre en el efecte fotoeléctrico, les partícules, també presenten propietats ondulatorias. Dos #formulació diferents de la mecànica quàntica es varen presentar despuix de la sugerència de Broglie. En 1926, la mecànica ondulatoria d'Erwin Schrödinger implica l'utilisació d'una entitat matemàtica, la funció d'ona, que està relacionada en la provabilitat de trobar una partícula en un punt donat en l'espai. En 1925, la mecànica matricial de Werner Heisenberg no fa menció alguna de les funcions d'ona o conceptes similars, pero ha demostrat ser matemàticament equivalent a la teoria de Schrödinger. Un descobriment important de la teoria quàntica és el principi d'incertitut, enunciat per Heisenberg en 1927, que posa un llímit teòric absolut en la precisió de certes medicions. Com a resultat d'això, l'assunció clàssica dels científics de que l'estat físic d'un sistema podria medir-se exactament i utilisar-se per a predir els estats futurs va tindre que ser abandonada. Açò va supondre una revolució filosòfica i va donar peu a numeroses discussions entre els més grans físics de l'época.
La mecànica quàntica pròpiament dita no incorpora a la relativitat en la seua formulació matemàtica. La part de la mecànica quàntica que incorpora elements relativistes de manera formal per a abordar diversos problemes es coneix com mecànica quàntica relativista o ya, en forma més correcta i acabada, teoria quàntica de camps (que inclou a la seua volta a la electrodinàmica quàntica, cromodinámica quàntica i teoria electrodébil dins del modele estàndar)[1] i més generalment, la teoria quàntica de camps en espai-temps curve. L'única interacció elemental que no s'ha pogut cuantizar fins al moment ha segut la interacció gravitatoria. Este problema constituïx llavors un dels majors desafius de la física de el
| Sigles: | [[Sigle {{{sa}}} |Sigle {{{sa}}}]] [[Sigle {{{sigle}}} |Sigle {{{sigle}}}]] [[Sigle {{{sp}}} |Sigle {{{sp}}}]] |
| Décades: | [[Anys {{{década}}}00 |Anys {{{década}}}00]] [[Anys {{{década}}}10 |Anys {{{década}}}10]] [[Anys {{{década}}}20 |Anys {{{década}}}20]] [[Anys {{{década}}}30 |Anys {{{década}}}30]] [[Anys {{{década}}}40 |Anys {{{década}}}40]] [[Anys {{{década}}}50 |Anys {{{década}}}50]] [[Anys {{{década}}}60 |Anys {{{década}}}60]] [[Anys {{{década}}}70 |Anys {{{década}}}70]] [[Anys {{{década}}}80 |Anys {{{década}}}80]] [[Anys {{{década}}}90 |Anys {{{década}}}90]] |
| [[Anex:Taula anual sigle {{{sigle}}}|Taula anual sigle {{{sigle}}}]] | |
. La mecànica quàntica es va combinar en la teoria de la relativitat en la formulació de Paul Dirac de 1928, #lo que, ademés, va predir l'existència d'antipartículas. Atres desenrolls de la teoria inclouen l'estadística quàntica, presentada en una forma per Einstein i Bose (la estadística de Bose-Einstein) i en una atra forma per Dirac i Enrico Fermi (la estadística de Fermi-Dirac); la electrodinàmica quàntica, interessada en l'interacció entre partícules carregades i els camps electromagnètics, la seua generalisació, la teoria quàntica de camps i la electrònica quàntica.
La mecànica quàntica proporciona el fonament de la fenomenologia del àtom, del seu núcleu i de les partícules elementals (la qual cosa requerix necessàriament l'enfocament relativiste). També el seu impacte en teoria de l'informació, criptografia i química ha segut decisiu entre esta mateixa.
- ↑ (1984) Universitat de Wisconsin (ed.). Quarks and Lepons: An Introducory Course in Modern Particle Physics, Canadà: Wiley, pp. 396. ISBN 9780471887416.