Física Cuántica (Un mundo para descubrir)

LEO_CHILE

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Chicos a demas de gustarme lo asiatico siempre me ha fascinado la Física Cuántica es alucinantes las posibilidades que tiene la humanidad al comprender esta teoria que se pude llavar acabo a la realida ya que la física cuántica lo puede realizar...

La física cuántica, también conocida como mecánica ondulatoria, es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando las dimensiones de ésta son tan pequeñas, en torno a 1.000 átomos, que empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la posición de una partícula, o su energía, o conocer simultáneamente su posición y velocidad, sin afectar a la propia partícula (descrito según el principio de incertidumbre de Heisenberg).

Surgió a lo largo de la primera mitad del siglo XX en respuesta a los problemas que no podían ser resueltos por medio de la física clásica.

Los dos pilares de esta teoría son:

Las partículas intercambian energía en múltiplos enteros de una cantidad mínima posible, denominado quantum (cuanto) de energía.
La posición de las partículas viene definida por una función que describe la probabilidad de que dicha partícula se halle en tal posición en ese instante

Ratificación Experimental

El hecho de que la energía se intercambie de forma discreta se puso de relieve por hechos experimentales, inexplicables con las herramientas de la mecánica clásica, como los siguientes:

Según la Física Clásica, la energía radiada por un cuerpo negro, objeto que absorbe toda la energía que incide sobre él, era infinita, lo que era un desastre. Esto lo resolvió Max Plank mediante la cuantización de la energía, es decir, el cuerpo negro tomaba valores discretos de energía cuyos paquetes mínimos denominó “quantum”. Este cálculo era, además, consistente con la ley de Wien (que es un resultado de la termodinámica, y por ello independiente de los detalles del modelo empleado). Según esta última ley, todo cuerpo negro irradia con una longitud de onda (energía) que depende de su temperatura.

La dualidad onda corpúsculo, también llamada onda partícula, resolvió una aparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias. Actualmente se considera que la dualidad onda - partícula es un "concepto de la mecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa".

Aplicaciones de la Teoría Cuántica

El marco de aplicación de la Teoría Cuántica se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico, subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos, como la electrónica (en el diseño de transistores, microprocesadores y todo tipo de componentes electrónicos), en la física de nuevos materiales, (semiconductores y superconductores), en la física de altas energías, en el diseño de instrumentación médica (láseres, tomógrafos, etc.), en la criptografía y la computación cuánticas, y en la Cosmología teórica del Universo temprano.

Un nuevo concepto de información, basado en la naturaleza cuántica de las partículas elementales, abre posibilidades inéditas al procesamiento de datos. La nueva unidad de información es el qubit (quantum bit), que representa la superposición de 1 y 0, una cualidad imposible en el universo clásico que impulsa una criptografía indescifrable, detectando, a su vez, sin esfuerzo, la presencia de terceros que intentaran adentrarse en el sistema de transmisión. La otra gran aplicación de este nuevo tipo de información se concreta en la posibilidad de construir un ordenador cuántico, que necesita de una tecnología más avanzada que la criptografía, en la que ya se trabaja, por lo que su desarrollo se prevé para un futuro más lejano.

En la medicina, la teoría cuántica es utilizada en campos tan diversos como la cirugía láser, o la exploración radiológica. En el primero, son utilizados los sistemas láser, que aprovechan la cuantificanción energética de los orbitales nucleares para producir luz monocromática, entre otras característcias. En el segundo, la resonancia magnética nuclear permite visualizar la forma de de algunos tejidos al ser dirigidos los electrones de algunas sustancias corporales hacia la fuente del campo magnético en la que se ha introducido al paciente.

Otra de las aplicaciones de la mecánica cuántica es la que tiene que ver con su propiedad inherente de la probabilidad. La Teoría Cuántica nos habla de la probabilidad de que un suceso dado acontezca en un momento determinado, no de cuándo ocurrirá ciertamente el suceso en cuestión.

Cualquier suceso, por muy irreal que parezca, posee una probabilidad de que suceda, como el hecho de que al lanzar una pelota contra una pared ésta pueda traspasarla. Aunque la probabilidad de que esto sucediese sería infinitamente pequeña, podría ocurrir perfectamente.

La teleportación de hombres, aunque en un futuro lejano, es una de las aplicaciones más atractivas de la mecánica cuántica…

La teleportación de los estados cuánticos (qubits) es una de las aplicaciones más innovadoras de la probabilidad cuántica, si bien parecen existir limitaciones importantes a lo que se puede conseguir en principio con dichas técnicas. En 2001, un equipo suizo logró teleportar un fotón una distancia de 2 km, posteriormente, uno austriaco logró hacerlo con un rayo de luz (conjunto de fotones) a una distancia de 600 m., y lo último ha sido teleportar un átomo, que ya posee masa, a 5 micras de distancia...sin duda para mi es de los temos mas alucinantes...saludos .

Aqui les dejo un video que es mucho mas facil de comprender difrutenlo ya que es el futuro que se viene ...

F_4R
 
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Omar Herrera

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Excelente amigo, sencillamente excelente.
El conocimiento es la llave mi estimado, he aqui un tesoro de riquezas inimaginables.
 

LEO_CHILE

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Asi estimado amigo Omar la llave del futuro sin dudar es el Conocimiento y tal vez algun dia nos teletransportemos a cualquier lugar donde desearíamos estar..:sprloc: ... Saludos.
 

LEO_CHILE

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El Universo paralelos (Fascinante)

muchachos si hay universos paralelos, algunos podrían albergar vida pese a tener una Física diferente de la nuestra”: Alejandro Jenkins, especialista en física teórica de altas energías en la Universidad Estatal de Florida, y Gilad Perez, teórico en el Instituto Weizmann de Ciencia en Israel, han llegado a una asombrosa conclusión sobre las leyes físicas que podrían existir en otros universos.
Nuestras vidas aquí en la Tierra, y todo lo que vemos y conocemos del universo que nos rodea, dependen de un conjunto preciso de condiciones que hace posible que existamos. Por ejemplo, si las fuerzas fundamentales que moldean la materia en nuestro universo estuvieran alteradas incluso ligeramente, es posible que los átomos nunca se hubieran formado, o que el elemento carbono, considerado un elemento fundamental para la vida como la conocemos, no existiera. ¿Entonces cómo es que existe este equilibrio tan perfecto? Algunos lo atribuyen a Dios, pero por supuesto, eso está fuera del dominio de la física.
La teoría de la “inflación cósmica”, desarrollada en la década de los 80 con el fin de resolver ciertos enigmas sobre la estructura del universo, predice que el nuestro es sólo uno entre incontables universos que surgen del mismo vacío primigenio. No tenemos un modo de ver esos otros universos, aunque muchas de las otras predicciones de la inflación cósmica han sido corroboradas recientemente por mediciones astrofísicas.
Partiendo de algunas de las ideas actuales de la comunidad científica sobre la física de altas energías, es plausible que esos otros universos pudieran tener cada uno interacciones físicas diferentes. Así que quizás no hay ningún misterio en que hayamos ocupado el universo en el que las condiciones son las adecuadas para hacer posible la vida. Por pura estadística, entre muchísimos universos distintos alguno ha de ser apto para generar vida. Esto es análogo a cómo, de entre los muchos planetas de nuestro universo, ocupamos el mundo excepcional donde las condiciones son adecuadas para la evolución orgánica.
Lo que los teóricos como Jenkins y Perez hacen es adaptar los cálculos de las fuerzas fundamentales con el objetivo de predecir los efectos resultantes en posibles universos alternativos. Algunos de estos resultados son fáciles de predecir. Por ejemplo, si no existiera la fuerza electromagnética, no habría átomos ni enlaces químicos. Y sin gravedad, la materia no se habría fusionado en planetas, estrellas y galaxias.
Lo sorprendente acerca de los resultados de la labor de estos dos científicos es que han descubierto condiciones que, aunque son muy distintas a las de nuestro propio universo, sí podrían permitir, al menos hipotéticamente, la existencia de vida. El aspecto que tendría esa vida ya es otra historia.

F_4R
 

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