Una pequeña alteración externa que modifica el estado de equilibrio de un sistema.Una perturbación es una pequeña alteración externa que aparta a un sistema de su estado de equilibrio. En física, las perturbaciones se utilizan para estudiar cómo responden los sistemas a los cambios, ya sea en mecánica celeste, sistemas cuánticos o dinámica de fluidos. El concepto es fundamental porque muchos fenómenos naturales, desde las órbitas planetarias hasta los niveles de energía atómica, se entienden como estados de equilibrio modificados por influencias pequeñas.
La teoría de perturbaciones fue desarrollada en el siglo XVIII por matemáticos y astrónomos como Euler, Lagrange y Laplace para explicar las desviaciones en las órbitas planetarias causadas por interacciones gravitatorias. Más tarde, en la década de 1920, fue formalizada en la mecánica cuántica por Schrödinger y otros.
En la teoría de perturbaciones, se parte de un sistema conocido y resoluble, y se añade un término 'perturbador' pequeño. La solución se expresa entonces como un desarrollo en serie de la intensidad de la perturbación, lo que permite hacer predicciones aproximadas de cómo se desplaza el sistema. Esto funciona cuando la perturbación es lo bastante pequeña como para que los términos de orden superior sean despreciables, lo que hace factibles los cálculos para problemas complejos.
Los métodos perturbativos se utilizan para calcular correcciones a los niveles de energía atómica (por ejemplo, el desplazamiento Lamb), diseñar aceleradores de partículas y predecir las órbitas de satélites y naves espaciales bajo influencias gravitatorias.
El famoso 'efecto Mpemba cuántico', en el que un sistema cuántico caliente se enfría más rápido que uno frío, fue demostrado recientemente aplicando perturbaciones controladas a un sistema de iones atrapados.
