Fisica cuantica

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isica cuanticaCómo aprender “Física Cuántica” (Revisión Feb, 2006)
Jaime Anguiano Olarra jaime@gnome.org

Son ya muchas las veces que me he encontrado con gente interesada en aprender “Física Cuántica”, evidentemente sin haber estudiado y, al menos en principio, sin pensar cursar la carrera de Física. Creo que hay dos razones fundamentales para ello. La razón principal es que en el género deciencia ficción así como en medios de divulgación científica se la ha dotado siempre de propiedades casi mágicas aunque muchas veces no viniera al caso. Pongo por un ejemplo que suelo recordar el “desfase cuántico” que aplicado a un ser vivo lo volvía invisible en “El hombre sin sombra”. Es cierto que la Física Cuántica trae consigo muchas propiedades que pueden resultar muy difíciles de comprenderlo que la hace idónea para dar base a mucha ciencia-ficción, pero no debería usarse sólo para adornar en mi opinión. La segunda razón, cada vez más importante, es que empezamos a vislumbrar que los años venideros la tecnología se apoyará cada vez más en fenómenos cuánticos hasta el punto de que muchos ingenieros necesitarán conocer algo de Física Cuántica. Actualmente esto lleva mucho tiempofuncionando. Hace setenta años mas o menos que la tecnología cuántica se ha usado intensa y masivamente, ¿por qué no se le ha prestado atención entonces?. Posiblemente porque esas herramientas fuertemente basadas en cuántica, tipo la Resonancia Magnética Nuclear, los rayos X, el Láser, la energía nuclear, han sido aceptadas por el público como tecnologías “clásicas”, cuando en verdad son verdaderasobras de arte de la ingeniería usando propiedades que no se pueden explicar sin teorías cuánticas. Es igual que el magnetismo, nadie piensa que necesitamos usar Relatividad Especial para explicar el magnetismo. Todo el mundo piensa que existe y que no tiene nada de complicado...

¿Qué entendemos por Física Cuántica?.
Sin decir nada podríamos replicar que es la Física que estudia los cuantos.Menuda descripción!. Aún así aparece una y otra vez en la literatura, incluso en los textos de Física. Lo primero que habría que decir es qué es la Física: el estudio de la Naturaleza en sus aspectos fundamentales, buscando una compresión completa. Bien, si intentamos estudiar el mundo nanoscópico o menor aún (se suele decir microscópico pero generalmente a escalas micrométricas los efectos cuánticosson despreciables), nos encontramos con que las leyes que describen el mundo son muy distintas de las que habitualmente vemos a nuestra escala. Al conjunto de ideas y experimentos que hubo que desarrollar para entender el mundo a esa diminuta escala, por una condición particular que no merece la pena mencionar de momento, se les pone el adjetivo de cuánticas. Desde que se comprobó que la visióncuántica del mundo es buena, esto es, hasta ahora es corroborada por los experimentos, entonces cualquier descripción completa que queramos hacer de la Naturaleza debe partir de esa visión cuántica, debe ser coherente con ella (mientras los experimentos no nos digan que la cuántica esta mal). Es decir, en verdad, no existe una Física Cuántica en sí, lo que hay es que cada forma de tratar la Física,debe estar fundamentada en esos mismos principios. Para que se entienda mejor, cuando uno ya sabe del tema no echa mano de “la Física Cuántica” para resolver un problema concreto. Si el problema es de Mecánica Estadística usara un modelo Cuántico de la Mecánica Estadística, si es de Estado Sólido, igual... necesitará un modelo cuántico del Sólido.

¿Para qué queremos aprender Física Cuántica?.Esta es la verdera pregunta que hemos de hacernos. La forma fácil de formular la pregunta es tipo test: ¿Quieres aprender cuántica por el mero hecho de saber más?. a. Sí ___ b. No ___ ¿Quieres aprender cuántica como herramienta para usar en Ingeniería?. a. Sí ___ b. No ___ Si respondiste sí sólo a la segunda pregunta puedes estar tranquilo, no vas a tener que complicarte demasiado la vida, al...
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