domingo, 24 de junio de 2012


Origen de la Física Cuántica




Max Planck
Todo empezó en Diciembre de 1900, cuando un físico alemán, Max Planck, en pleno estudio del calor y las radiaciones, descubre que la energía, por ejemplo cuando una estufa le entrega calor a una olla donde se está calentando agua, no se transfiere en forma continua o suave desde la estufa hasta la olla y de ahí hasta el agua. La energía del fogón avanza en una especie de "saltitos", o de "paquetes" los cuales, si bien son muy pequeños, le indicaron a Planck que la propagación de la energía es un fenómeno discontinuo, un fenómeno "a brincos", y no un fenómeno suavemente continuo. Profundizó y agudizó su estudio sobre estos "paquetes" y descubrió que son del orden de 6,626 por 10 a la -34 vatios o unidades de potencia; unidades de energía o trabajo entregados cada segundo a la sexta. A estos "paquetes" los denominó "cuantos".
Planck le mandó inmediatamente un mensaje de texto a la eminencia científica del momento, Einstein, para comentarle sus descubrimientos. Einstein encontró correctos el descubrimiento y los razonamientos de Planck y los aplicó a sus propias investigaciones sobre la energía.
Planck y su idea loca, Einstein la acepta, los científicos por consiguiente la aceptan. Durante 33 años los cuantos empezaron a tomar un papel cada vez mas protagónico y bizarro en la ciencia en manos de científicos como Erwin Schrödinger, Luigi de Broglie, Werner Heisenberg, Niels Bohr.
Schrödinger
En 1933, Erwin Schrödinger desarrolló un par de ecuaciones cuánticas que denominó "ecuaciones de onda".
Éstas partículas no se comportaban de ningún modo con las leyes de Newton, y negaban todo lo que se sabía sobre la naturaleza y la conducta de la materia y la energía. Muy resumido, Schrödinger utilizó ecuaciones que antes solo habían sido empleadas para fenómenos ondulatorios, obteniendo resultados para los átomos. Así creó la teoría de la "Mecánica Ondulatoria". 
Schrödinger durante meses revisó sus estudios y decidió pedirle ayuda a Einstein.
Luego de estudiar las anotaciones de Schrödinger, le envió el siguiente mensaje/resultado:

Einstein dijo: "Profesor , su trabajo es excelente. Pero debe estar incompleto o equivocado. Lo que usted está diciendo, sencillamente, es espeluznante. Dios no puede jugar a los dados con el Universo".
Schrödinger invirtió muchos años tratando de encontrar cuál pudiera ser el error sugerido por Einstein. Nunca encontró tal error, ni nadie lo hizo. De hecho, Werner Heisenberg, llegó a las mismas conclusiones que Schrödinger usando el método matricial, y denominó a su método "Mecánica de Matrices".
De la fusión de ésta mecánica con la mecánica ondulatoria, surgió por primera vez el nombre de la "Mecánica Cuántica", propuesto por primera vez por el profesor Max Born.
Planck y los cuantos. Hasta 1933 quilombo por el descubrimiento de los cuantos, aparece Schrödinger y su mecánica ondulatoria, luego Heisenberg y su mecánica de matrices, y Born las fusiona y aparece la Cuántica. Otra vez quilombo durante 30 años entre Bohr y los cuánticos, y Einstein y los relativistas. Hasta que aparece John Bell. 
En 1964 John Bell se ideó un teorema para comprobar quién tenía la razón. El Teorema de Bell prueba la conexión-correlación entre sistemas no relacionados causalmente. Bell aduce que mientras la separación en el tiempo o en el espacio son "reales" en ciertos contextos, dicha separación es "irreal" o carece de importancia en la mecánica cuántica. Imagínate una fuente que emite dos corrientes de fotones (o rayos de luz, para entenderlo mejor), fotones que son interceptados por dos instrumentos: A y B. Estos instrumentos pueden estar todo lo lejos que se quiera entre sí, incluso hallarse emplazados en puntos opuestos del universo. Por simple aplicación de leyes aceptadas de la mecánica cuántica, Bell demuestra que cualquier propiedad de las partículas que se mida en el instrumento A, provocará, simultáneamente, una medición matemáticamente complementaria en el instrumento B. 


Eso significa que cada fotón sabe la medición a la que está siendo sometido el otro fotón, y lo sabe instantáneamente. 

Todo esto no fue probado hasta ya pasados los años 70 cuando Bell pudo probarlo en la práctica con máquinas preparadas específicamente para este teorema. De ésta forma,
 Einstein perdió esta larga pelea: El mundo es cuántico y posee en su misma médula todas esas "locuras" que dictaminan los nuevos descubrimientos. 


Luego de este suceso, la física comenzó a tomar un nuevo rumbo y casi todos los científicos relativistas comenzaron a abrirle las puertas a la física cuántica, ya aceptada de manera Universal.

Un fenómeno común en fisica llamada entrelazamiento cuántico
Unos de los mas grandes genios de todos los tiempo: Albert Einstein





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