Archivo de la categoría: mecánica cuántica

El efecto túnel

Se puede decir que hoy escribimos sobre el efecto túnel por aclamación popular.

Ayer unos lectores del blog preguntaron acerca del famoso efecto túnel en cuántica. Y bueno, como cualquier sitio que depende de sus lectores… aquí va la entrada sobre la explicación de dicho efecto.

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La mecánica cuántica de Montevideo

La mecánica cuántica enamora e incomoda a los físicos a partes iguales.

Hay mucho por entender del régimen cuántico de la naturaleza y, en absoluto, es un tema cerrado el querer ahondar y profundizar en los fundamentos de esta teoría.

En esta entrada primera entrada sobre este tema, vamos a comentar qué es y qué dice la llamada Interpretación de Montevideo.  Esta ‘interpretación’ es algo más que eso, es una nueva forma de entender el funcionamiento de la cuántica y se presentan modificaciones a la presentación estándar de la misma.

Entre sus proponentes, como Rafael Porto o García-Pintos, tenemos a Rodolfo Gambini y Jorge Pullin por los que siento un gran cariño y un enorme respeto como científicos.

Espero que os interese el tema y que esta sirva de preparación para las siguientes entradas acerca de esta interesante propuesta.

Rodolfo Gambini

Jorge Pullin

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El espín, la explicación incompleta no definitiva

A la pregunta, ¿qué es el espín de una partícula?

La mejor respuesta que puedo dar es:

No tengo ni idea

Pero, ciertamente, una respuesta así queda pobre y además te hace parecer que no sabes de lo que hablas, así que tendremos que poner cara de listos y dar unas cuantas razones para lo que es el espín.

En mi opinión toda el problema con el espín procede de su nombre que a su vez procede de las reglas matemáticas que verifica esta propiedad de las partículas. Dichas reglas son exactamente iguales a las de las rotaciones y de ahí que la interpretación, y el nombre, siempre se asocie a una “rotación” de las partículas.

Sin embargo, esta explicación de que la partícula gira sobre si misma no es satisfactoria por muchos motivos, porque no sabemos qué es una partícula pero casi seguro que no es una canica, porque de serlo la velocidad de rotación sería mucho mayor que la velocidad de la luz para dar lugar a los espines de las partículas conocidas, etc.

En esta entrada voy a contar mi película, lo que yo entiendo del espín y como me gusta contarlo. Posiblemente no sea ni una película entretenida, ni acertada, pero es la mía, si no os gusta, tengo otras ;)

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Prohibido conmutar II

En la entrada anterior (Prohibido conmutar I) nos dedicamos a comentar el principio de indeterminación y su relación con la característica de que los observables físicos, expresados en términos matemáticos, no conmutan.

Luego dijimos que uno podría imponer que fueran las propias coordenadas del espacio las que no conmutasen entre si. En esta ocasión ahondaremos sobre el tema.  En un primer momento hablaremos de qué características tendría un espacio en el que asumamos que sus coordenadas no conmutan y, para finalizar, daremos un ejemplo muy simple donde estas ideas se presentan de forma natural.

Voy a intentar escribir esta entrada en dos niveles, la discusión general presentando ideas y resultados y alguna demostración matemática algo más formal que será indicada con el color azul y que espero se pueda saltar si no te interesa mucho el formalismo.

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Prohibido conmutar I

Uno de los hechos más característicos de la mecánica cuántica es la imposibilidad de determinar simultáneamente con toda precisión algunos pares de observables. Esta es la base del principio de indeterminación de Heisenberg.

Seguramente que cada uno de nosotros ha leído y/o estudiado eso de que no se puede conocer a la vez la posición y el momento (producto de masa por velocidad) de una partícula cuántica.

¿Qué pasaría si esto ocurriera con las coordenadas de un espacio? ¿Qué pasaría si por ejemplo en el plano no pudieramos determinar simultáneamente la coordenada x y la coordenada y con total precisión?

Si esto ocurriese nos enfrentaríamos a tener geometrías no conmutativas. Este tipo de geometrías han sido desarrolladas por los matemáticos y han sido empleadas en teorías físicas. El ejemplo que podríamos poner es la teoría de cuerdas, sin embargo, en esta entrada veremos que hay situaciones físicas mucho más cotidianas donde esta idea se manifiesta de manera natural. Así que aprovecharemos las siguientes entradas para hablar un poco de geometría no conmutativa, esencialmente de su idea principal y presentaremos un ejemplo nada exótico donde se pone de manifiesto (en la siguiente entrada). Espero que os interese.

Hoy nos toca hablar de indeterminación y de no conmutatividad.

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