FÍSICA CUÁNTICA
La física cuántica es uno de los grandes logros del intelecto humano y es la base
de la comprensión de los fenómenos naturales. La física clásica es un límite de la
cuántica. La física cuántica explica el átomo, el enlace químico, las moléculas, la
interacción de la luz con las partículas, la materia… Aunque la física cuántica
describe el mundo a escala atómica podemos observar sus consecuencias a
escala macroscópica en las propiedades térmicas (como la radiación), ópticas
(como los colores), eléctricas (como la clasificación entre aislantes, metales y
semiconductores enlos sólidos cristalinos) y magnéticas (como el
ferromagnetismo, antiferromagnetismo y otros ordenes magnéticos de la materia).
La física cuántica tiene a su vez importantes aplicaciones tecnológicas como la
invención del transistor y por lo tanto del ordenador y es la base de la mayoría de
la alta tecnología electrónica que utilizamos hoy en día.
La idea principal es que las partículas son también ondas y las ondas son también
partículas. La intuición de que las partículas sean también ondas se la debemos a
De Broglie que propuso que la velocidad por la masa (denominado momento en
física p=mv) de una partícula es inversamente proporcional a la longitud de onda
(p=h/λ). El factor proporcional h es la constante de Planck. La hipótesis ondulatoria
de las partículas ha sido confirmada numerosas veces en fenómenos de
interferencia.
El electrón, por ejemplo, es entonces onda y partícula a la vez y se describe por
una función de onda que tiene una amplitud y una fase. El cuadrado de la función
de onda nos da la probabilidad de encontrar el electrón y su fase se puede
observar porque produce fenómenos de interferencia. La física cuántica es
entonces esencialmente probabilística en contraste con la física clásica que es
determinista.
En física cuántica ya no se pueden usar las ecuaciones de Newton para describir
la evolución de las partículas sino que la propagación de la función de ondas
asociada a una partícula está descrita por la ecuación de Schrödinger.
De la teoría de la física cuántica se deducen extrañas consecuencias como
elprincipio de incertidumbre de Heisenberg,el efecto túnel,la cuantizaciónde
propiedades tales como la energía o el momento (masa por velocidad) y en
sistemas de muchas partículas su clasificación enbosones y fermiones, base para
la comprensión del mundo que nos rodea.
La superconductividad es uno de los pocos fenómenos macroscópicos que están
descritos por una función de onda que se extiende por todo el material lo que nos
ofrece una oportunidad única para observar las rarezas de la física cuántica a
