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Mec'nica cu'ntica
Imagen ilustrativa de la'dualidad onda-part'cula, en el cual se puede ver c'mo un mismo fen'meno puede tener dos percepciones distintas.
En'f'sica, la'mec'nica cu'ntica'(conocida tambi'n como'mec'nica ondulatoria) es una de las ramas principales de la f'sica que explica el comportamiento de la'materia. Su campo de aplicaci'n pretende ser universal, pero es en'el mundo de lopeque'o'donde sus predicciones divergen radicalmente de la llamada f'sica cl'sica.
Introducci'n'
La mec'nica cu'ntica es la 'ltima de las grandes ramas de la'f'sica. Comienza a principios del siglo XX, en el momento en que dos de las teor'as que intentaban explicar lo que nos rodea,'la'ley de gravitaci'n universal'y la'teor'a electromagn'tica'cl'sica, se volv'an insuficientes para explicar ciertosfen'menos. La teor'a electromagn'tica generaba un problema cuando intentaba explicar la emisi'n de radiaci'n de cualquier'objeto'en equilibrio, llamada'radiaci'n t'rmica, que es la que proviene de la vibraci'n microsc'pica de las part'culas que lo componen. Pues bien, usando las ecuaciones de la electrodin'mica cl'sica, la energ'a que emit'a esta radiaci'n t'rmica daba'infinito'si se suman todaslas frecuencias que emit'a el objeto, con il'gico resultado para los f'sicos.
Es en el seno de la'mec'nica estad'stica'donde nacen las ideas cu'nticas en 1900.'Louis de Broglie'propuso que cada part'cula material tiene una'longitud de onda, asociada inversamente proporcional a su'masa, (le llam'momentum), y dada por su'velocidad. Al f'sico'Max Planck'se le ocurri' un truco matem'tico: que si enel proceso aritm'tico se sustitu'a la integral de esas frecuencias por una suma no continua se dejaba de obtener un infinito como resultado, con lo que eliminaba el problema y, adem's, el resultado obtenido concordaba con lo que despu's era medido. Fue Max Planck qui'n entonces enunci' la hip'tesis de que la radiaci'n electromagn'tica es absorbida y emitida por la'materia'en forma de'cuantos'de luzo'fotones'de energ'a mediante una constante estad'stica, que se denomin'constante de Planck. Su historia es inherente al'siglo XX, ya que la primera formulaci'n'cu'ntica'de un fen'meno fue dada a conocer el'14 de diciembre'de'1900'en una secci'n de la Sociedad F'sica de la Academia de Ciencias de Berl'n por el cient'fico alem'n'Max Planck.1
La idea de Planck hubiera quedado muchos a'os s'lo comohip'tesis si'Albert Einstein'no la hubiera retomado, proponiendo que la'luz, en ciertas circunstancias, se comporta como part'culas independientes de energ'a (los cuantos de luz o fotones). Fue Albert Einstein qui'n complet' en 1905 las correspondientes leyes de movimiento con lo que se conoce como'teor'a especial de la relatividad, demostrando que el electromagnetismo era una teor'aesencialmente no mec'nica. Culminaba as' lo que se ha dado en llamar'f'sica cl'sica, es decir, la f'sica no-cu'ntica. Us' este punto de vista llamado por 'l "heur'stico", para desarrollar su'teor'a del efecto fotoel'ctrico. Public' esta hip'tesis en 1905 y le vali' el Premio Nobel de 1921. Esta hip'tesis fue aplicada tambi'n para proponer una teor'a sobre el'calor espec'fico, es decir la que resuelve cual esla cantidad de calor necesaria para aumentar en una unidad la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo.
Las velocidades de las part'culas constituyentes no deben ser'muy altas, o pr'ximas a la velocidad de la luz.
La mec'nica cu'ntica rompe con cualquier paradigma de la f'sica hasta ese momento, con ella se descubre que el mundo at'mico no se comporta como esperar'amos. Los conceptosde'incertidumbre,'indeterminaci'n'o'cuantizaci'n'son introducidos por primera vez aqu'. Adem's la mec'nica cu'ntica es la teor'a cient'fica que ha proporcionado las predicciones experimentales m's exactas hasta el momento, a pesar de estar sujeta a las probabilidades.
Desarrollo hist'rico'
La teor'a cu'ntica fue desarrollada en su forma b'sica a lo largo de la primera mitad del'siglo XX. El hecho de...
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