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Física Cuántica

La mecánica cuántica, cuya acción se reduce a niveles atómicos, se encuentra en numerosas aplicaciones como la criptografía, la electrónica o la medicina…

Teoría Cuántica

El físico Stephen Hawking, a pesar de su incapacidad, postrado en una silla de ruedas y comunicándose a través de un sistema electrónico, es uno de los mayores conocedores de la Cuántica...

El físico Stephen Hawking, a pesar de su incapacidad, postrado en una silla de ruedas y comunicándose a través de un sistema electrónico, es uno de los mayores conocedores de la Cuántica…

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”.

El tamaño medio de un átomo es de una diez millonésima de milímetro, es decir, un millón de átomos situados en fila constituirían el grosor de un cabello humano...

El tamaño medio de un átomo es de una diez millonésima de milímetro, es decir, un millón de átomos situados en fila constituirían el grosor de un cabello humano…

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.

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

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

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 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…

Referencias
http://www.geocities.com/fisica_que/
http://www.tendencias21.net/La-realidad-cuantica-revoluciona-el-mundo-de-la-informacion_a133.html

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55 Comentarios

  1. Alejandro -  7 diciembre, 2013 - 16:16

    interesante tema

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    • Juan arell -  25 julio, 2015 - 3:52

      Gracias muy interesante es como si dará el primer paso año que quería saber;)

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      • administrador -  14 agosto, 2015 - 7:25

        Muchas gracias a ti por seguirnos…

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  2. llimi -  11 diciembre, 2013 - 21:44

    me gusto e impacto este articulo gracias por el aporte.

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  3. cris -  23 diciembre, 2013 - 21:45

    Articulo muy interesante, que nos lleva a desear informarnos mas sobre el tema

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    • admin -  13 enero, 2014 - 22:46

      Hola Cris, muchas gracias por tu interés.

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  4. mishu -  30 diciembre, 2013 - 5:07

    Excelente me ayudo mucho

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    • admin -  13 enero, 2014 - 22:35

      Hola Mishu, gracias por leernos.

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    • Miguel Angel Morales Brenes -  8 agosto, 2015 - 5:00

      Éste asunto de la física cuántica. Pienso que es el humbral de un futuro muy temprano para la ciencia y por ende para la humanidad. En el sentido que resulta de los viajes interplanetarios. Siendo la tele tras portación el método más eficaz por el efecto de tiempo y y y di

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  5. facundo doucede -  30 diciembre, 2013 - 17:47

    me pareció muy interesante, esta muy bueno lo de la teletransportacion pero sobre viajes en el tiempo ???

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    • admin -  13 enero, 2014 - 22:34

      Hola Facundo. Sobre la teleportación, ya se está trabajando en estados cuánticos y con ordenadores cuánticos…

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    • marco -  15 septiembre, 2015 - 5:09

      Tengo una pregunta si yo viajo al pasado un dia antes de mi nacimiento yo muero ese dia? O en ves de nacer yo nace otra persona y yo dejo de existir en mi dimensión? Ose crea una dimensión paralela?

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  6. Camelia -  5 enero, 2014 - 22:32

    Muy buen articulo, me interesan estos temas….Gracias….

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    • admin -  13 enero, 2014 - 22:31

      Muchas gracias a ti, Camelia

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  7. minerva aburto gutierrez -  4 febrero, 2014 - 18:07

    Es muy importante conocer este gran avance tecnológico en cuanto a la física aplicada en bien de la vida.

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    • admin -  10 febrero, 2014 - 22:50

      Muchas gracias. Cienciapopular

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  8. fernando -  7 febrero, 2014 - 8:19

    Es excelente este articulo.

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    • admin -  10 febrero, 2014 - 22:47

      Muchas gracias. Cienciapopular

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  9. Gabin -  19 febrero, 2014 - 3:35

    me encantan estos temas, lo que que me decepciona es que los maestros de hoy son alapaticos y no son muy exigentes con sus alumnos, yo tengo hijos en la Sec. y Bachillerato y ni por enterados.

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    • Gabin -  19 febrero, 2014 - 3:36

      Quise decir algo apaticos

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  10. Washington Reyes -  21 febrero, 2014 - 0:14

    buena información y excelente sitio web para realizar cualquier investigación. gracias por permitir la información.

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    • admin -  21 febrero, 2014 - 22:05

      Gracias por leer nuestros artículos. Tu aprobación nos motiva a divulgar más conocimientos.

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  11. Pachan -  24 febrero, 2014 - 13:39

    Gracias por comunicarnos tantas cosas importantes de esta rama de la física fué muy enriquecedor y me quede con hambre asi que espero mi alimentación, “me quiero que me sigas empapando con mas conocimientos”.

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    • admin -  25 febrero, 2014 - 19:46

      Gracias por leernos y tener inquietud. Tu ánimo nos impulsa a seguir aprendiendo y divulgando.

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  12. Raquel -  1 marzo, 2014 - 20:14

    Me gustaría saber mas pero con otras palabras no tan técnicas sino mas sencillas yo no tengo muchos estudios solo la EGB jiji y me cuesta entender me comentaron algo pero quiero saber y conocer gracias.Me parece muy interesante.

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    • admin -  9 marzo, 2014 - 17:55

      No te preocupes por no entenderlo todo. Cuanto más leas más te familiarizarás con estos términos y más entenderás. No dejes de leer…
      Gracias Raquel.

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  13. ines -  31 marzo, 2014 - 14:51

    el otro dia oi algo por la radio del crecimiento personal y lla fisica cuántica que relacion existe ? he leido su artículo pero todo lo tengo confuso. gracias por todo.

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    • admin -  6 abril, 2014 - 22:03

      La física cuántica está presenta en todo cuanto nos rodea. Cada cual puede vincularla a lo que desee…

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  14. Aide -  13 abril, 2014 - 13:27

    Muy interesante la informacion, aunque me pasa algo muy similar a Raquel, muchos terminos algo confusos, sin embargo con ganas de entender y saber mas del tema. Gracias

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  15. carmen -  23 abril, 2014 - 17:51

    gracias por este articulo ahora trato de comprender algo en lo que e pensado muchas veces

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    • admin -  25 abril, 2014 - 23:16

      Esperamos que tu curiosidad siga alimentándote.

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  16. hermenegildo cruz -  11 mayo, 2014 - 18:58

    Lo felicito,sin duda la fisica cuantica sera de ayuda extraordinaria para la umanidad

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    • admin -  25 mayo, 2014 - 19:21

      Muchas gracias a los inquietos que tienen sed de conocimientos.

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  17. gustavo salcedo t -  25 mayo, 2014 - 19:29

    Desde luego complejo el tema pero higual interesante porque trabajo con electronica y si me interesa el tema gracias por los comentarios

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    • admin -  10 junio, 2014 - 21:27

      Muchas gracias a ti por tu comentario…

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  18. Sandra -  28 mayo, 2014 - 12:58

    Felicitaciones, buen trabajo y gracias por divulgar.

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    • admin -  8 junio, 2014 - 22:43

      Muchas gracias por tu comentario. Lectores como vosotros son los que nos dan fuerzas para continuar…

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  19. jose maria -  16 julio, 2014 - 14:17

    estoy jubilado y es ahora cuando mas me interesa la ciencia.No tengo fundamentos basicos,pero la magnitud y majestuosidad de lo que nos envuelve, me fascina. Es eso de saber, o mejor dicho intuir, que es lo que nos rodea.

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    • admin -  12 agosto, 2014 - 15:37

      Nunca se es tarde para adentrarse en el fascinante mundo del conocimiento…

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  20. Cherie -  28 julio, 2014 - 23:52

    Qué interesante!

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    • admin -  12 agosto, 2014 - 15:35

      Muchas gracias por su comentario…

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      • martin gomez montoya -  19 agosto, 2014 - 11:00

        hermosisimo, la fisica cuantica tiene bases mas solidas que hasta la misma iglesia; la cuantica combinada en los distintos aspectos de la vida puede hacerle dar un paso gigantesco a la civilizacion humana. Esto lo comprendemos quienes tienen un pequeño tizo de cultura, lamentablemente estamos gobernados por seres tan retrogrados que tener un pequeño tizo seria gloria, yo les digo a aquellos dinosaurios que ya su tiempo se hacerca, esta generacion nueva que esta tomando las riendas de este mundo, traen en sus mentes la iluminacion, la paz, el gozo.

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        • Anjii -  13 diciembre, 2014 - 7:34

          I feel so much happier now I unstdreand all this. Thanks!

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          • administrador -  7 febrero, 2015 - 9:52

            Thank very much for reading us…

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  21. Emilio Herrero Mañas -  24 agosto, 2014 - 21:34

    Les felicito por este tipo de programas, tanto de física cuántica como de los fractales. Esto me hace pensar cómo será el mundo dentro de 50 años. Esta pregunta ya se la hicieron a Assimov y acertó de pleno. Muchas gracias.

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    • admin -  25 agosto, 2014 - 12:34

      Muchas gracias a ti por intentar adivinar el futuro y descifrar el porqué de las cosas…

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  22. Star27 -  26 junio, 2015 - 19:31

    Cuando leí “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.” Recorde sobre un sueño como muchos otros impresionantes. Y la verdad para mí que es posible. Fueron varios en uno. Estaba en una casa vieja con vigas en el porche, salí y mire al cielo, luego pensé, como estoy soñando yo puedo volar. Al principio esta vez me costo hasta que lo logre. Pasé montañas. Luego me ví dentro de un juego de nintendo, era de batallas de tanquetas. Y seguí hasta que estaba dentro de un gran “galpon” las paredes altisimas, eran de bloques de concreto, en la parte de arriba eran con huecos. Dentro habían como figuras digamos que de un “humo” suave. Eran seres que se movian entre ellos, yo era uno. De repente pense que como estaba soñando yo podía salír, traspasar la pared y ver que había al otro lado. Lo hice. Ví, en frente una jardinera con árboles y su acera peatonal, por donde venía una mujer joven, con vestido blanco con manga siza, cabello negro corto. A los lados la calle donde pasaban automoviles. De ahí desperte. Y muchos otros sueños que antes me parecian inexplicables. Pero que ahora ya no.

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    • Esther Incháustegui -  12 octubre, 2015 - 13:32

      Que interesante Star 27, gracias por compartir, hace muchos años tenía con frecuencia sueños similares. Valdría la pena que los redactes y con el tiempo quizás puedas publicarlos y algunos de ellos ya sean posibles.

      Me fue muy útil útil señores el artículo !!
      Esther

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  23. itzy dc -  15 julio, 2015 - 0:26

    exelente tema me facina la física cuántica

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  24. Esther Incháustegui -  12 octubre, 2015 - 13:33

    Los felicito !
    Gracias por su ayuda clara y sencilla
    Esther

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  25. JUAN JOSE PARI -  8 diciembre, 2015 - 14:38

    QUE INTERESANTE, SI EL UNIVERSO, LOS ATOMOS Y LAS PARTICULAS FUNCIONAN ASI, DE ACUERDOA A LAS LEYES DE LA FISICA CUANTICA, SE COMPORTARÀ DEL MISMO MODO LOS ATOMOS HUMANOS? SI ES ASI AQU TENGO MI TEMA DE DOCTORADO. GRACIAS POR LA INFORMACION AMIGOS, LES ESTOY INFINITAMENTE AGRADECIDO.
    MUY IMPORTANTE E INTERESANTE. AH SOY PROF DE EDUCACION FISICA Y ADMIRO AL PROF HAWKING.

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  26. SERGIO -  28 diciembre, 2015 - 21:15

    muy interesante, pero solo se que no se nada!. pero mas o menos algo he logrado captar, supongo que generaciones venideras ( y no quiero hablar de tiempos) estaran cerca de la desmaterializaciòn de los cuerpos y por ende de viajes practicamente astrales. es asi?…. muy buena su pagina y conceptos. gracias. sergio.

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