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mecánica cuántica

La teoría fundamental de la física que describe la naturaleza a las escalas más pequeñas, que involucra dualidad onda-partícula y cuantización.
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Descripción

La mecánica cuántica es la teoría fundamental de la física que describe la naturaleza a escalas atómicas y subatómicas. Reemplaza el mundo determinista y continuo de la física clásica por uno probabilista y discreto: la energía se presenta en paquetes cuantizados, las partículas exhiben dualidad onda-partícula, y la propia medición afecta al sistema. Explica desde la estabilidad de los átomos hasta el comportamiento de los semiconductores, y sustenta la química y la electrónica modernas.

Historia

La mecánica cuántica fue desarrollada en la década de 1920 por un grupo que incluía a Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger y Paul Dirac, basándose en la hipótesis cuántica de Planck de 1900.

Cómo funciona

La teoría se basa en unos pocos principios fundamentales. Primero, un sistema cuántico se describe mediante una función de onda, que codifica las probabilidades de encontrar el sistema en diversos estados. Segundo, las magnitudes observables como la energía o el impulso están cuantizadas: solo pueden tomar ciertos valores discretos. Tercero, el acto de medir 'colapsa' la función de onda a un resultado definido, un proceso que sigue siendo profundamente misterioso. Matemáticamente, la ecuación de Schrödinger gobierna cómo evolucionan las funciones de onda en el tiempo, y el principio de incertidumbre de Heisenberg establece límites fundamentales a las mediciones simultáneas.

En la práctica

Es la base de toda la electrónica moderna —transistores, láseres, LED, escáneres de resonancia magnética— y de tecnologías emergentes como la computación cuántica y la criptografía cuántica.

Dato curioso

El famoso experimento de la 'doble rendija', donde electrones individuales crean patrones de interferencia, demuestra que las partículas se comportan como ondas hasta que se las observa; un resultado que aún no tiene explicación clásica.

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