¿Qué significa cuántico?

Creo que la mejor manera de responder a esta pregunta es desde una perspectiva histórica mirando Energía. Probablemente sepa qué son los números reales versus los números enteros. Los números reales son números que tienen dígitos después del período. Por ejemplo 17.787653. Incluyen los llamados números racionales e irracionales. Pi por ejemplo Pi un número irracional = 3.147 … .. Pi tiene una cantidad infinita de dígitos después del período. Los números racionales y los números irracionales forman un continuo que puede visualizar en línea recta. Cada valor posible de un número se incluye en esta línea recta que comienza desde menos infinito hasta más infinito.
¿Qué tiene esto que ver con la energía que puede pedir? Bueno, intuitivamente pensarías que la energía puede venir en todos los valores posibles como en nuestra línea recta de números. Por ejemplo, podrías tener una Energía de 3.147… .. Watts.
Pero esto no es así. La energía viene solo en grumos que son múltiplos de un número entero. La energía se cuantifica, siempre es un múltiplo de un cuanto. Esto es lo que se descubrió originalmente a principios del siglo XX. La energía viene en grumos. De hecho, resulta que no solo la energía viene en grumos. La naturaleza está diseñada para que la energía, el impulso, la carga, el giro, etc. siempre vengan en grumos de una cantidad llamada constante de Planck. Esa constante es tan extremadamente pequeña que en la vida real no se puede ver la cuantización. La naturaleza nos parece a los humanos como un continuo porque la constante de Planck es muy pequeña. Es por eso que la naturaleza de las leyes clásicas como la ley de Newton sigue siendo “verdadera”. Representan lo que experimentamos todos los días. Las leyes cuánticas de la física se vuelven solo “visibles” en el pequeño mundo de átomos y partículas (en la mayoría de los casos). Aunque los efectos cuánticos comienzan a desempeñar un papel cada vez más importante en nuestra tecnología, por ejemplo, el súper enfriamiento. De hecho, las leyes clásicas de la física son derivables de las leyes cuánticas en el límite de lo grande.

“Cuántico” derivado de una palabra latina para “cantidad”. A veces se usa con esta connotación fuera de la física (por ejemplo, había una película titulada A Quantum of Solace ), aunque me parece que tales usos son menos comunes.

En física, la física cuántica es el estudio de fenómenos relacionados con el descubrimiento de que la radiación actúa como si estuviera compuesta de paquetes discretos (cuantos). Los átomos y las moléculas actúan como si tuvieran niveles de energía discretos, por ejemplo. No diría que este fenómeno es la característica más fundamental de la física cuántica; Es más que uno de los primeros descubiertos, uno de los más difíciles de explicar y también uno de los más famosos. Las teorías no cuánticas todavía se usan comúnmente (a veces denominadas “clásicas”). La versión cuántica de una teoría en física a veces es difícil de formular. La forma en que la relatividad general puede hacerse compatible con la física cuántica todavía tiene algunas dificultades. Si tenemos una teoría cuántica de un fenómeno, aún puede ser difícil aplicar la teoría de esa forma. Además, la forma más fácil de aplicarlo a veces es utilizar el hecho de que proporciona aproximadamente los mismos resultados que una versión clásica de sí mismo. Las versiones clásicas y cuánticas de las teorías tienen muchas relaciones cercanas entre sí, pero cada familia tiene un marco general diferente, y el marco en el que operan todas las versiones cuánticas de las teorías ha heredado naturalmente este mismo nombre, “cuántico”.

En matemáticas, “cuántico” se usa como parte del término “grupo cuántico” (Grupo cuántico – Wikipedia). En realidad, ya no significa lo mismo que en física. Es más que la teoría cuántica en física estimuló la investigación de álgebras en matemáticas. El marco básico de la teoría cuántica lleva naturalmente a querer estudiar álgebras de Hopf. Así que algunos de ellos obtuvieron el nombre de “grupos cuánticos” en honor a una motivación física para estudiarlos. Esto es algo así como la forma confusa en que se nombraron las “curvas elípticas”. La integral para la longitud del arco de una elipse se llamó “integral elíptica”, y luego las curvas relacionadas con las integrales elípticas se denominaron “elípticas”, a pesar de que no existe una relación más directa entre elipses y curvas elípticas.

En material esponjoso y popular, “cuántico” se usa de una manera que me parece inapropiada, también inspirado por una comprensión (quizás confusa) de la física. Por lo que puedo decir, tiende a significar algo así como “influenciado por el observador”. En ingeniería de software, algunas personas han llamado caprichosamente como “Heisenbugs” los errores que desaparecen cuando intenta estudiarlos. He tenido que arreglar algunos de ellos, y son especialmente difíciles. Ejecutar un programa en un entorno de depuración a veces cambia los valores que quedan en la memoria no inicializada, lo que puede hacer que su error desaparezca (o en ocasiones puede hacer que se manifieste un error que no aparece en una versión sin depuración del mismo programa) ) Las personas que los nombraron que estaban pensando en esta idea de que el observador afecta lo que observa con solo observarlo. Diría que es menos engañoso decir que el observador se ve afectado al hacer una observación, y que en física cuántica el hecho de que un sistema haya interactuado con el mundo exterior puede afectar su comportamiento. (Puede disminuir o eliminar los efectos de interferencia en algunas situaciones).

Chris Lee da una buena explicación y proporcionaré un ejemplo simple.

La luz a menudo se describe como una onda, tiene longitud de onda y frecuencia y es posible que haya estudiado en fenómenos de la escuela secundaria como la refracción, la difracción y la interferencia como propiedades de la onda.

Pero hay un fenómeno que no puede explicarse sobre la base de las propiedades de las ondas. Es el efecto fotoeléctrico. Si coloca dos electrodos en el vacío con una diferencia de voltaje entre los dos y enciende una luz sobre los electrodos, puede hacer que el electrón salte del electrodo negativo al positivo.

La explicación de esto es que la luz le da a los electrones suficiente energía para romper sus enlaces con los átomos del electrodo.

Bajo el modelo de onda de la luz, el color de la luz no debería hacer ninguna diferencia, incluso si la luz azul era dos veces más enérgica que la roja, todo lo que tendría que hacer es hacer brillar más luz roja para lograr el mismo efecto.

Pero no funcionó así. Para una configuración dada, había una frecuencia de umbral por debajo de la cual los electrones no saltarían independientemente de la frecuencia.

Einstein demostró que si se pensara que la luz es algo con las propiedades de una partícula, que es un paquete y de una onda, que tiene una frecuencia, entonces podría explicar el umbral del efecto fotoeléctrico. Esto se llamaba un fotón, un cuanto de luz con propiedades de onda y partículas.

Para que un electrón saltara al otro electrodo, tenía que ser golpeado por un fotón, pero uno que tenía suficiente energía para derribarlo. Y la energía de un fotón era la frecuencia multiplicada por la constante de Planck.

Un cuanto es la cantidad mínima de una determinada propiedad, como masa o carga. El hecho de que haya una cantidad mínima significa que tales propiedades vienen en cantidades discretas, es decir, en múltiplos enteros de la cantidad más pequeña. Dichas propiedades se dice que están cuantizadas. Por ejemplo, la luz se cuantifica y, por lo tanto, viene como una colección de unidades cuánticas discretas llamadas fotones. Para una frecuencia dada f de luz, el bit de luz más pequeño que puede obtener tiene energía E = hf donde h es una constante universal. La energía de un haz de luz es, por lo tanto, E = nhf donde n es el número de fotones.

La palabra “cuántico” se deriva de la noción de que la energía en la escala atómica y subatómica es absorbida, intercambiada y emitida en discretas “cantidades” o “paquetes”.

El término fue acuñado por Max Planck cuando formuló su solución al problema de la radiación del cuerpo negro. Sin embargo, una comprensión más formal de la mecánica cuántica no surgió hasta más tarde con el trabajo de Werner Heisenberg y Edwin Schrodinger.

Un cuanto es una cantidad discreta de algo. En física, esta es la noción de que algunas cantidades solo pueden tomar valores discretos.

Estaba vinculado a la física en 1900. Los científicos habían estado tratando de descubrir la radiación del cuerpo negro. Básicamente, los objetos emiten un espectro de luz basado en su calor. Sin embargo, el espectro no era lo que la física clásica predijo. Maxwell se le ocurrió la idea de que solo hay valores de energía discretos que la luz podría tomar, y bajo este modelo podría predecir la radiación del cuerpo negro correctamente. Al principio pensó que era solo un truco matemático, pero nos dimos cuenta de que era una realidad física, y dio inicio a una rama de la física conocida como mecánica cuántica, que es necesaria para explicar cómo funcionan la materia y la energía en las escalas atómicas. .

Contable.

No es único con la mecánica cuántica, porque las propiedades contables surgen en otras dinámicas de onda, como tocar una cuerda de guitarra que produce una cierta frecuencia (y, por lo tanto, una nota musical).

Lo que distingue a la mecánica cuántica es que las partículas también son ondas. Esta dualidad conduce a cosas contables que son inesperadamente así: energía contable e impulso. Sin embargo, estas condiciones surgen de la mecánica de las olas en última instancia (bueno, en la medida en que lo entendimos en ese momento … evitaré entrar en la teoría de campo aquí). La razón de esto es análoga a cómo se producen las notas musicales: las ondas tienen condiciones límite que deben aplicarse, luego se resuelve una ecuación de onda. Del mismo modo, los electrones tienen condiciones límite que deben aplicarse, luego se resuelve una ecuación de onda. La diferencia es que la posición y el momento están acoplados por propiedades de onda que no esperamos.

La mayoría de nosotros puede visualizar que los dos extremos de la cuerda de una guitarra no se mueven incluso cuando se toca, pero es más difícil visualizar que la posición o el momento de un electrón siguen ciertas restricciones (diferentes pero análogas) también.

Por definición: “En física, un cuanto (plural: cuantos ) es la cantidad mínima de cualquier entidad física involucrada en una interacción. La noción fundamental de que una propiedad física puede ser “cuantificada” se conoce como “la hipótesis de la cuantización”.

[1]

Esto significa que la magnitud de la propiedad física solo puede tomar valores discretos que consisten en múltiplos enteros de un cuanto ”.

Fuente: Quantum – Wikipedia

La palabra Quantum es muy simple en sí misma.

Básicamente puedes entender la palabra Quantum con respecto a Quanta.

Entonces Quanta es la unidad más pequeña posible de cualquier entidad que esté presente en nuestro espacio-tiempo multidimensional.

Por lo tanto, Quantum es básicamente la entidad fundamental suprema de nuestro espacio-tiempo.

Y el estudio de este fundamental supremo se llama mecánica cuántica.

Quantum es singular de quanta, es decir, pequeña cantidad

Cuántica es la palabra latina para cantidad y, en la comprensión moderna, significa la unidad discreta más pequeña posible de cualquier propiedad física, como energía y materia

Cuántica es la palabra latina para cantidad y, en la comprensión moderna, significa la unidad discreta más pequeña posible de cualquier propiedad física, como energía o materia.