¿Qué es la física cuántica?

La introducción de la teoría cuántica de JP McEvoy y Oscar Zarate le dará una buena visión general de la física cuántica.

Una respuesta más corta a su pregunta es que la física cuántica comenzó cuando las personas comenzaron a darse cuenta de que la física ordinaria o clásica no podía entender ciertas cosas.

Por ejemplo, si haces una lámpara de hidrógeno (de la forma en que harías una lámpara de neón), verás que su luz visible aparece en cuatro longitudes de onda, como se muestra arriba. Además, encontrará que la amplitud (fuerza) de la luz en cada frecuencia es diferente.

Según la teoría clásica, cuando calientas algo a una temperatura determinada, deberías obtener una curva agradable, dependiendo el punto alto de la temperatura del material calentado. Entonces, ¿por qué el espectro de la luz de hidrógeno no se parece en nada a esa curva suave? Además, ¿por qué los valores son como son? Siempre obtienes los mismos resultados, por lo que debe haber algo que lo determine, pero ¿qué es?

Otra cosa que sucedió fue que descubrieron que cuando bombardea un medidor de luz con luz de diferentes frecuencias, obtiene una lectura de voltaje diferente de la fotocélula. Cuanto mayor es la frecuencia, mayor es el voltaje. ¿Pero por qué? Tenga en cuenta que si usa una luz de hidrógeno, solo bombardearía la célula fotoeléctrica con cuatro frecuencias en el rango visible. Por lo tanto, obtendría cuatro voltajes diferentes, y podría cambiar sus amperajes agregando más luces de hidrógeno que brillan en la fotocélula. Pero no podría obtener el alto voltaje de la longitud de onda corta agregando más y más luz roja en el otro extremo del espectro de hidrógeno.

Nada de esto podría predecirse usando la física clásica, por lo que la física clásica tuvo que ser “ajustada” de alguna manera para hacer predicciones que se ajustaran a la realidad.

La teoría cuántica es la base teórica de la física moderna que explica la naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico. La naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía a ese nivel a veces se denominan física cuántica y mecánica cuántica.

En 1900, el físico Max Planck presentó su teoría cuántica a la Sociedad Física Alemana. Planck había tratado de descubrir la razón por la cual la radiación de un cuerpo brillante cambia de color de rojo a naranja y, finalmente, a azul a medida que aumenta la temperatura. Descubrió que al suponer que la energía existía en unidades individuales de la misma manera que la materia, en lugar de simplemente como una onda electromagnética constante, como se había supuesto anteriormente, y por lo tanto cuantificable, podía encontrar la respuesta a su pregunta. La existencia de estas unidades se convirtió en el primer supuesto de la teoría cuántica.

Planck escribió una ecuación matemática que involucra una figura para representar estas unidades individuales de energía, a las que llamó quanta. La ecuación explica muy bien el fenómeno; Planck descubrió que a ciertos niveles de temperatura discretos (múltiplos exactos de un valor mínimo básico), la energía de un cuerpo brillante ocupará diferentes áreas del espectro de color. Planck asumió que aún había una teoría que surgiría del descubrimiento de los cuantos, pero, de hecho, su propia existencia implicaba una comprensión completamente nueva y fundamental de las leyes de la naturaleza. Planck ganó el Premio Nobel de Física por su teoría en 1918, pero los desarrollos de varios científicos durante un período de treinta años contribuyeron a la comprensión moderna de la teoría cuántica.

La física cuántica se trata de estudiar aquellos sistemas de partículas que tienen una pequeña inercia. La inercia es tan pequeña que observar estas partículas afecta su estado físico. Por ejemplo, el experimento de doble rendija para haces de electrones (muestra la naturaleza de onda de los electrones; el patrón de intensidad observada en la pantalla es el mismo que el patrón de interferencia). Pero si tratamos de descubrir a través de qué rendija ha pasado el electrón enviando un fotón hacia él para dispersarse para la observación obtenemos resultados sorprendentes (después de una gran cantidad de observaciones); el patrón de interferencia desaparece y, por lo tanto, su naturaleza de onda. Entonces, cuando tratamos de observar el sistema, afecta su estado físico. Para entender más, tomemos en consideración el sistema clásico (para el cual la inercia es lo suficientemente grande como para poder observarlo sin afectar su estado físico). Para estudiar cualquier sistema clásico, lo primero que debe hacer es encontrar la posición y las velocidades (momento) de las partículas del sistema y podemos encontrarlas con total precisión y después de medirlas podemos observar el movimiento del sistema, las interacciones del sistema con el entorno, etc. Pero en sistema cuántico (donde la inercia es muy pequeña) ni siquiera podemos encontrar la posición y el momento de las partículas con total exactitud y, por lo tanto, tenemos el principio de incertidumbre (dado por Heisenberg). Y usamos un enfoque probabilístico para medir la posición y el momento del sistema.

Experimento de doble rendija – Wikipedia

Eso es todo por mi parte, ¡espero que lo consigas!

La física cuántica es igual a cualquier otra física, se ocupa de toda la materia y sus propiedades y cómo reaccionan entre sí.

La física cuántica se observa generalmente en el mundo de las partículas subatómicas, es decir; electrones, protones, neutrones, quarks, bosones, tau, muones, neutrinos y otros tipos, pero básicamente se trata de cosas pequeñas.

Hay muchas divisiones en el mundo de la física cuántica, algunas de ellas son mecánica cuántica, campo cuántico, gravedad de bucle cuántico, superposición, etc.

Es un océano de temas que se denominan colectivamente física cuántica y se agregan toneladas y toneladas de materiales de investigación todos los días.

Así que es enorme, es misterioso, es extraño, pero tiene sentido después de años de aprendizaje.

Que tengas un buen día y espero que esto sea suficiente para contar sobre la física cuántica.

La ciencia no se limita solo a protones y neutrones. En realidad, hemos podido descubrir que los protones y los neutrones a su vez están hechos de partículas mucho más pequeñas llamadas quarks. La física cuántica es una rama de la física que se ocupa de partículas muy pequeñas o partículas elementales como quarks, bosones, leptones, etc. Inicialmente, fue desarrollada por Bohr, Schwadinger y algunos otros científicos reorientadores.

Lo más fascinante de la física cuántica es que las leyes aquí son completamente diferentes de las de la física clásica.

Por ejemplo: una partícula quiere ir de un punto X a Y. En física clásica, se conoce el camino tomado por la partícula, pero en física cuántica la partícula puede tomar todos los caminos posibles de X a Y. Puede pasar por el camino más pequeño o puede ir todo el camino hasta que Júpiter gire a su alrededor y regrese al punto Y. Podemos calcular la probabilidad de la ruta que podría tomarse y no la ruta absoluta. Y este es solo uno de los principios del extraño mundo de la física cuántica. Así que imagínense lo emocionante y fascinante que es.

Es la rama de la física que pertenece a cosas muy pequeñas .

si lo estuvieras aprendiendo, comenzarías con la mecánica de las olas. Eso te enseña cómo describir una partícula como un electrón como una onda, de acuerdo con la ecuación de Schoedinger, donde la partícula no tiene una posición finita. En cambio, tiene una probabilidad dada por la amplitud de la onda. Puede hacer cosas extrañas como crear patrones de interferencia y aparecer al otro lado de las barreras que deberían detenerlo.

Entonces harías ejemplos como el átomo de hidrógeno, que es un electrón descrito por una onda esférica que rodea una carga positiva. (esa solución es de donde provienen los orbitales spdf).

Puede aprender a modelar un problema cuántico de muchos cuerpos para describir el comportamiento de los electrones dentro de una red cristalina, que es de donde proviene nuestra comprensión de los semiconductores.

Eso es principalmente, de la manera más cualitativa.

Es el estudio de la física de los cuantos, es decir, partículas muy pequeñas y no observables a nuestro alrededor. Te recomendaría la página wiki más cercana, pero aquí hay un toque personal. ¿Alguna vez se preguntó qué hay dentro de un átomo? duh, y bueno, mucha gente sabe que es el protón, el electrón y el neutrón.

hmm

¿Qué hay dentro de eso? ¿Y más que eso? Un nerd te diría, bueno, por supuesto, están las partículas triples de quark que tienen cargas parciales que tienen una regla extraña de su relación entre su distancia y las fuerzas que actúan sobre ellas.

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Lo que la mecánica cuántica pretende responder es descubrir de qué está hecho fundamentalmente todo y todo. Y cómo. Y por qué. Y por qué. Y por qué otra vez. Y cómo . Y cuando.

Para eso, bueno, tenemos máquinas sofisticadas como el LHC, su ciclotrón promedio, etc.

¿Qué haces cuando quieres saber qué hay dentro de algo? Lo abres. Y si eso no es conveniente, lo abres. Voila, ahora sabes lo que hacen los colisionadores de partículas. Rompes las partículas subatómicas, y WOOZA, ¡hay más!

Esencialmente, volviendo a su pregunta, esta ciencia alimenta su deseo de saber de una vez por todas, por qué todo es como es. Atiende al fuego en ti que quiere tener el control.

Espero que eso sirva por ahora. Si está considerando seguir esto como una ciencia, le recomiendo encarecidamente que lo haga, es un campo relativamente nuevo con un potencial rebosante

En general habla de partículas. Pero no es física de partículas. Dos cosas son importantes Tiene que ver con la energía de las partículas y su “conciencia”. Es decir, las partículas se comportan de una manera, pero una vez que comienzas a observar, se comportan de manera diferente. No puede estar seguro de su espacio y tiempo (o velocidad). Este tipo de ser Consciente es la esencia de la espiritualidad.

De una manera tosca y cruda podríamos decir así;

Ustedes son partículas dispuestas de una manera particular. Dado que el Universo está lleno de partículas si pudiéramos organizar las partículas de la misma manera, Usted está disponible en otras partes del universo, lo que significa que está omnipresente. Tú eres Dios. Yo también soy Dios. Significa esencialmente que todos somos iguales. Es solo que todos estamos en un plano diferente de espacio, tiempo y Conciencia.

En otras palabras, la física cuántica es el otro nombre para la espiritualidad explicado a través de la ciencia.

La física cuántica es la descripción del micro mundo donde la partícula de medición puede afectar el estado de la partícula medida. Simplemente resulta que el mundo es probabilístico y no determinista. La prueba de esta teoría son los dispositivos electrónicos que hemos construido en los últimos 70 años, transistores, láseres, LED y muchos más.

La mecánica cuántica (QM; también conocida como física cuántica o teoría cuántica ), incluida la teoría cuántica de campos, es una rama de la física que es la teoría fundamental de la naturaleza a escalas pequeñas y niveles de energía de átomos y partículas subatómicas.

(Wikipedia)

No Quantum Physics no se trata de ondas. Y, de hecho, la multitud QFT y Wave son responsables de causar los problemas que pretenden resolver. Pero no entremos en eso aquí. Centrémonos en el amplio asalto a la terminología en la medida en que ya nadie pueda tener una conversación sensata.

La Física Cuántica se trata de Quanta y eso significa cantidades y comportamientos discretos y bastante continuos, que es la esencia significa PARTICULAS. Las olas son la antipatía de Quanta. Son cosas que no son discretas sino continuas.

Abstenerse de usar palabras de maneras que les roben significado. Ya no podemos hablar de relatividad sin invocar todas las falacias introducidas por Einstein. No empeoremos las cosas de lo que ya son.

En su forma fundamental, QM es un intento de comprender conceptualmente y describir matemáticamente cómo los sistemas atómicos se forman e interactúan entre sí a través de, básicamente, interacciones electromagnéticas. Hay extensiones de QM en los otros campos, como las interacciones débiles y fuertes e incluso la gravedad cuántica, pero aún podrían estar sujetas a más investigación para aclarar sus interacciones. Por lo tanto, es una teoría de los sistemas atómicos, y a veces colecciones de sistemas atómicos, como los sólidos. Describe cómo funcionan estas interacciones, por qué los sistemas tienen niveles de energía específicos y qué sucede cuando el sistema cambia su energía e interactúa con otros sistemas.

La naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía a ese nivel a veces se denominan física cuántica. y mecánica cuántica.

La rama de la física relacionada con la teoría cuántica. La física cuántica permite que las partículas estén en dos estados al mismo tiempo.

La física cuántica suele ser intimidante desde el primer momento. Es un poco raro y puede parecer contrario a la intuición, incluso para los físicos que lo tratan todos los días. Pero no es incomprensible. Si está leyendo algo sobre física cuántica, hay realmente seis conceptos clave al respecto que debe tener en cuenta. Hazlo y encontrarás que la física cuántica es mucho más fácil de entender.

La Física Cuántica es la rama de la Física que se ocupa del comportamiento de la materia a pequeña escala, es decir, partículas atómicas / moleculares / nucleares / nano – donde las reglas derivadas para explicar los fenómenos a escalas humanas resultaron totalmente inadecuadas o condujeron a predicciones erróneas.

El cambio en el énfasis provino de muchas explicaciones nuevas, una de las primeras fue la comprensión de que la energía radiante (luz u otras ondas electromagnéticas) se transmitía en paquetes discretos llamados cuantos. De ahí el nombre de la física cuántica.

La física cuántica se basa en el principio de incertidumbre que dice que cuanto más se sabe sobre la posición, menos se sabe sobre la velocidad y viceversa, una buena manera de pensar en esto es mirar una imagen fija de un automóvil; puede saber dónde está ubicado, pero no tiene forma de ver qué tan rápido va, entonces si mira un video puede ver qué tan rápido está yendo pero no la posición, ya que tendría que detener el video para ver la posición pero entonces no puedes saber qué tan rápido va. Esto se presenta mediante funciones de onda que denotan la probabilidad de que una partícula se ubique en una posición específica en un punto de tiempo dado y otra función (dada por la transformada de Fourier) que le muestra qué tan rápido va como una probabilidad. Cuando estas probabilidades se vuelven presentes, las cosas se vuelven realmente extrañas, ya que cuando no estás mirando una partícula, el rango en posiciones crece gradualmente y el rango de velocidad se reduce, una vez que observas la partícula, las ondas se rompen de acuerdo con lo que ahora sabes y reinician propagación gradual en función del tiempo. Básicamente, la física cuántica es solo física a escalas realmente pequeñas donde no se sabe dónde está algo, pero solo es probable que se encuentre en un lugar en particular, por lo que pueden ocurrir eventos aleatorios debido a la incertidumbre inherente de la posición y la velocidad (o el momento más preciso)

• La física cuántica significa el estudio de partículas infinitesimalmente pequeñas, es decir, materia, sus energías a nivel de átomos y derivar sus valores mediante el uso de las matemáticas de probabilidades.
• QUANTUM significa “partículas muy pequeñas de materia” y
• FÍSICA es el estudio de sus propiedades e interacción en el espacio, el tiempo y la energía.

La mecánica cuántica, incluida la teoría cuántica de campos, es una rama de la física que es la teoría fundamental de la naturaleza a escalas pequeñas y bajos niveles de energía de átomos y partículas subatómicas.

El mundo macroscópico (a gran escala) que nos rodea parece ser “continuamente variable”, es decir, puede tener cualquier cantidad de masa, carga eléctrica, luz, etc.

Sin embargo, cuando miramos de cerca, encontramos que todo está hecho de pequeños “trozos” (= “cuantos”), por ejemplo, átomos, electrones, fotones, etc. Piense en (digamos) imágenes digitales y analógicas, si observa de cerca una imagen digital es, en realidad, pixelado.

Analizar los cuantos y cómo se comportan es la física cuántica. Los cuantos individuales se comportan de maneras no intuitivas, por ejemplo, pueden parecer que se comportan con características de onda y de partículas, y hacen cosas aparentemente “imposibles”.