Aplicaciones De La Mecanica Cuantica

MECANICA CUANTICA

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“LA TAREA NO ES TANTO VER LO QUE TODAVÍA NADIE HA VISTO COMO PENSAR EN LO QUE TODAVÍA NADIE HA PENSADO ACERCA DE LO QUE TODO EL MUNDO PUEDE VER”. (ERWIN SCHRÖDINGER)
Un Poco De Historia De La Mecánica Cuántica

Nos centraremos en dos científicos que crearon el paradigma a partir del cual se desarrolló laMecánica Cuántica: Newton y Maxwell. El desarrollo de las matemáticas permitió que las leyes de Newton se expresaran de formas muy variadas; estas distintas formulaciones no eran más que transformaciones matemáticas de las originales, que permitían resolver problemas más complejos. Parecían perfectas para describir la materia, pero la luz no tenía nada que ver con la materia y, por lo tanto, noseguía las leyes de Newton, sino las de la Óptica.

Newton proponía que la luz estaba constituida por pequeños corpúsculos, y Huygens, defendía la naturaleza ondulatoria de la luz, a lo largo de los años pareció mejor establecida la idea de que la luz era una onda. (Una parte de la Mecánica Cuántica recibió el nombre de Mecánica Ondulatoria) Las ondas no se localizan como partículas, sino que seextienden por todo el espacio donde estén confinadas.

En 1873, Maxwell propuso 4 ecuaciones que permitían explicar todos los fenómenos eléctricos y magnéticos. Gracias a Maxwell la luz se reveló como una radiación electromagnética, o mejor dicho, una onda de campos eléctricos y magnéticos a la vez, que sólo cubría una pequeña parte de todo el espectro electromagnético.

Pronto ElUniverso se convertía en una amalgama de materia y radiación. La materia estaba compuesta de partículas que obedecían las leyes de Newton. Podía asignárseles una posición y una velocidad concretas. En cambio, la radiación obedecía las leyes de Maxwell, sus variables ocupaban todo el espacio y tenía un comportamiento ondulatorio. Además del interés por el éter y la velocidad de la luz, el estudio de lainteracción entre la materia y la radiación originó que se llevaran a cabo diversos experimentos que resultaron éxitos considerables. Thompson descubrió la existencia del electrón, Röntgen los rayos X, Becquerel la radiactividad... Entonces apareció Max Planck, físico alemán que investigó diversos aspectos de la termodinámica, la radiación de los cuerpos negros (Un cuerpo negro es un cuerpo queabsorbe toda la radiación que recibe y después la transmite en forma de calor), la electricidad y la mecánica, y además enunció la teoría de los cuantos, por la que recibió el premio Nobel en 1918.

En 1900 pareció que lord Rayleigh había encontrado una forma de deshacerse de los cuantos, pero los experimentos lo tenían claro: la ley correcta era la de Planck, y así, el concepto de cuantizacióncomenzó a ser aceptado por la comunidad científica.
A principios del siglo XX el físico alemán Philipp Lenard estudió el efecto de la luz sobre los metales. Nosotros podemos ver un color porque sólo existe luz de una frecuencia determinad o porque existen todas las frecuencias excepto la del color complementario al que vemos. Lenard preparó un dispositivo que consiguió que la luz crease corrienteeléctrica, lo que se llamó efecto fotoeléctrico.
Albert Einstein estaba muy interesado en la medición de la velocidad de la luz y la gravedad y conocía la hipótesis de Max Planck sobre los cuerpos negros. Así que sugirió una idea básica que consistía en: “tratar la energía de la luz como si de un montón de pequeñas partículas” y así había nacido el fotón, la partícula de luz. Y al surgía unateoría capaz de explicar el efecto fotoeléctrico por completo.
En 1906 Ernest Rutherford, un antiguo alumno de Thomson comenzó a sospechar que los átomos tenían un núcleo positivo muy pequeño donde se acumulaba la mayor parte de la masa del átomo. En 1913, Bohr conoció la existencia de una fórmula matemática que había desarrollado un maestro de escuela suizo, Johann Balmer, en 1885, mediante la...