Fisica

La Física Hoy
Hablando sobre...

Mundo Cuántico
... con
Juan Carlos Cuevas Rodríguez
Profesor del Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada de la UAM. Imparte la asignatura Fundamentos de Física III en el Grado en Física.
"La Mecánica Cuántica nos dice que sólo podemos conocer a priori la probabilidad de que ocurra un suceso y no podemos saber con absoluta certeza lo queocurrirá en una medida particular. En otras palabras, la MC rompe con el determinismo, que es un ingrediente fundamental de toda la física clásica. Por ejemplo, las leyes de Newton son un ejemplo de teoría determinista que nos permite predecir con exactitud dónde estará la luna mañana, sabiendo su posición actual. "
* Empecemos por una de las preguntas clásicas, ¿dónde empieza el mundo cuántico odónde termina el mundo de la Física clásica, el mundo de lo macro?
Pero lo cierto es que sí debe haber una frontera cuando, al traspasarla, nuestra percepción de lo que vemos cambia completamente…
¿Cuál es el momento en el que empiezan a pensar así? ¿Por qué?...
Pero, ¿cómo vemos esas cualidades cuánticas en el mundo “macro”?...
Perdona, ¿puedes explicarnos esto en términos sencillos?¿Puedes explicar esa inexplicable paradoja que supone el que, mediante el mero hecho de la observación, podemos alterar el propio objeto o fenómeno que observamos?
Lo aprende pero no lo siente…
¿Ese indeterminismo forma parte esencial de la Naturaleza? ¿O es más bien un estadio del conocimiento que, eventualmente, cambiará cuando profundicemos más en nuestro conocimiento de la Materia?
¿Y cuáles sonlas implicaciones de la falta de determinismo? ¿Qué posición puede tener el científico ante esta realidad?
Pero qué extraño que podamos prever qué sucederá en lo macro y no podamos hacer lo mismo para lo micro… Son como dos mundos paralelos
* Actualmente das clases en primero de Fundamentos de Física III…
Trabajar en pequeños grupos debe favorecer la aproximación a estas ideas, ¿no?
¿Peropor qué contribuye a conocernos, tal como dices?…
¿De qué herramientas, además de los aceleradores, disponéis para indagar en el mundo cuántico?
¿Tú eres un teórico que participa en experimentos?
¿Quieres añadir algo más?...
Empecemos por una de las preguntas clásicas, ¿dónde empieza el mundo cuántico o dónde termina el mundo de la Física clásica, el mundo de lo macro?
Bueno, la frontera es unpoco difusa. Normalmente lo que se dice es que la Mecánica Cuántica describe el mundo microscópico, el mundo de los constituyentes últimos de la Materia. Sin embargo, algunos efectos cuánticos sobreviven a escala macroscópica. De hecho, sin la Mecánica Cuántica no podríamos explicar el color de esta mesa, por qué no conduce la electricidad o por qué el cristal de una ventana es transparente. Enotras palabras, la Mecánica Cuántica es necesaria para explicar todas las propiedades de la materia, incluso a escala macroscópica.
De todos modos, los efectos cuánticos más genuinos, es decir, más alejados del mundo clásico, tienen lugar en la escala de átomos y moléculas individuales y por debajo: núcleos atómicos y partículas elementales. Así que, de forma no muy precisa, uno podría decir quela frontera está en el mundo de los átomos y las moléculas. Cuando uno empieza a combinar estos objetos, por ejemplo para formar un sólido, gran parte de los fenómenos cuánticos desaparecen para dejar paso al mundo clásico.
Pero lo cierto es que sí debe haber una frontera cuando, al traspasarla, nuestra percepción de lo que vemos cambia completamente…
Sí, sin duda. Cuando comparamos los mundospuramente clásico y cuántico existen grandes diferencias. Casi todas ellas tienen que ver con el hecho que se descubrió a comienzos del siglo XX de que las partículas materiales también pueden comportarse como una onda, algo que nos resulta muy extraño ya que estamos acostumbrados a pensar en las partículas como si fueran bolas de billar.
¿Cuál es el momento en el que empiezan a pensar así? ¿Por...