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¿Qué es la Física Cuántica?




La física cuántica se define como la rama de la física que se ocupa de estudiar y explicar el comportamiento a nivel microscópico de los átomos y de las partículas subatómicas y elementales, también conocida como mecánica cuántica sus leyes están basadas en probabilidades rompiendo con todos los esquemas establecidos en la física clásica.

La física clásicaes la ciencia que se ocupa de estudiar y predecir el comportamiento de los objetos macroscópicos que nos rodean mediante leyes matemáticas, gracias a la física clásica podemos predecir con exactitud la velocidad de un avión, la órbita de la luna o cual es la gravedad en Júpiter, su principal característica es que es una ciencia determinista, es decir se puede calcular con exactitud valores comola velocidad o posición de un objeto y por lo tanto su trayectoria.

Por otro lado, tal y como se indica en la definición de la física cuántica, esta se ocupa de estudiar el comportamiento de objetos microscópicos como los átomos, electrones, quarks o fotones, a este nivel microscópico las leyes de la física clásica no sirven puesto que son incapaces de predecir el comportamiento de estaspartículas, siendo su principal característica la indeterminación de valores como la posición o velocidad de una partícula. Por ello la principal diferencia de la cuántica respecto a la clásica es que esta última es una ciencia determinista y la primera es probabilística.

A nivel microscópico las partículas fundamentales como los electrones o los fotones se comportan de una manera extraña,desconcertante y mágica, no teniendo nada que ver con la concepción que tenemos de nuestra realidad, por ejemplo;

El fenómeno de superposición nos indica que un electrón puede estar al mismo tiempo presente en tu casa, en el pico más alto del Everest o en la superficie de Júpiter, es decir una partícula está presente en muchos lugares a la vez con diferentes probabilidades siempre y cuando no seaobservada.

El fenómeno de entrelazamiento nos indica que un electrón que se encuentra en nuestro ordenador puede estar entrelazado con otro electrón ubicado en un planeta distante a 400 años luz, cuando modificamos el estado de alguno de los electrones el otro cambia instantáneamente.

El efecto túnel nos afirma que un electrón puede atravesar en ocasiones muros o paredes delgadas de energía como sifuera un fantasma, esto se debe a la dualidad onda-partícula que confirma la mecánica cuántica.

Aunque parezca increíble todos estos principios y fenómenos cuánticos se han comprobado con numerosos experimentos, confirmándose cada uno de ellos, por ello numerosos científicos aseguran que la mecánica cuántica es la ciencia más exacta jamás descubierta por el hombre.

Gracias a estas mágicaspropiedades que dispone el mundo microscópico, el ser humano ha desarrollado instrumentos increíbles, por ejemplo el microscopio de efecto túnel nos permite visualizar a escalas nanométricas los átomos que componen un material distinguiéndose claramente unas de otras, en un futuro podremos enviar información instantánea de un sistema solar a otro gracias al efecto del entrelazamiento cuántico, porotro lado mediante el fenómeno de superposición los investigadores están desarrollando ordenadores cuya potencia de cálculo superará a todos los ordenadores del mundo conectados al mismo tiempo.

Todo esto no es ciencia ficción, ya hemos desarrollado ordenadores cuánticos que funcionan correctamente con una potencia 3600 veces superior a un microprocesador de 8 núcleos, hemos teleportado el estadode un fotón a casi 100 km de distancia, en poco tiempo veremos como la mecánica cuántica iniciará una revolución que cambiará nuestra manera y hábitos de vida.

Historia de la física cuántica.

El inicio de la física cuántica comienza en el año 1900 cuando el físico Max Planck presenta en Berlin los estudios llevados a cabo para explicar el fenómeno de radiación del cuerpo negro, Planck...