\nT\u00fa\u00a0<\/strong>(murmurando):<\/em>\u00a0Simplemente no puedo entenderlo.<\/p>\n
Ella<\/strong>\u00a0: P\u00e1same las nueces. A finales del siglo XIX. Muchos f\u00edsicos se sintieron decepcionados hasta que uno de ellos rompi\u00f3 la tendencia general: fue Max Planck de Alemania. En 1900, Planck logr\u00f3 un audaz avance conceptual cuando declar\u00f3 que la vieja teor\u00eda necesitaba un salto cu\u00e1ntico (tom\u00f3 prestada la palabra Para comprender el significado de un cuanto de energ\u00eda, considere esta analog\u00eda. Compare el caso de una bola que rueda por una escalera con el caso de una bola que rueda por un plano inclinado (Fig. 1), que puede ocupar cualquier posici\u00f3n en el plano inclinado y su posici\u00f3n puede cambiar en cualquier cantidad. Este es un modelo de continuidad que representa la forma en que pensamos en la f\u00edsica cl\u00e1sica. Por el contrario, una bola en una escalera s\u00f3lo puede estar en un escal\u00f3n u otro; su posici\u00f3n (y su energ\u00eda, que est\u00e1 asociada a la posici\u00f3n) est\u00e1 \u00abcuantizada\u00bb.<\/p>\n Arroz. 1.<\/strong> Quiz\u00e1s usted objete: \u00bfqu\u00e9 sucede cuando la pelota cae de un escal\u00f3n a otro? \u00bfNo ocupa posiciones intermedias durante su descenso? Aqu\u00ed es donde entra en juego lo inusual de la teor\u00eda cu\u00e1ntica. Para una bola en una escalera, la respuesta obviamente debe ser positiva, pero para el caso de una bola cu\u00e1ntica (\u00e1tomo o electr\u00f3n), la teor\u00eda de Planck da una respuesta negativa. Nunca se puede encontrar una bola cu\u00e1ntica en una posici\u00f3n intermedia entre dos pasos; \u00e9l est\u00e1 en uno o en el otro. Esta es la discontinuidad cu\u00e1ntica.<\/p>\n Entonces, \u00bfpor qu\u00e9 no puedes broncearte con una chimenea de le\u00f1a? Imagine un p\u00e9ndulo en el viento. Generalmente en tal situaci\u00f3n el p\u00e9ndulo oscilar\u00e1, incluso si el viento no es muy fuerte. Sin embargo, supongamos que el p\u00e9ndulo puede absorber energ\u00eda s\u00f3lo en porciones discretas de gran magnitud. En otras palabras, es un p\u00e9ndulo cu\u00e1ntico. \u00bfEntonces que? Est\u00e1 claro que, a menos que el viento sea capaz de producir en un solo paso el elevado aumento de energ\u00eda requerido, el p\u00e9ndulo no se mover\u00e1. Absorber peque\u00f1as cantidades de energ\u00eda no le permitir\u00e1 acumular suficiente energ\u00eda para superar el umbral. Lo mismo ocurre con los electrones oscilantes en una chimenea. Los peque\u00f1os saltos cu\u00e1nticos producen radiaci\u00f3n de baja frecuencia, pero la radiaci\u00f3n de alta frecuencia requiere grandes saltos cu\u00e1nticos. Un gran salto cu\u00e1ntico debe ser causado por una gran cantidad de energ\u00eda en el entorno que rodea al electr\u00f3n; La energ\u00eda de la le\u00f1a que se quema en una chimenea simplemente no es lo suficientemente fuerte como para crear las condiciones necesarias para producir grandes cantidades de luz azul, y mucho menos luz ultravioleta. Esta es la raz\u00f3n por la que no puedes broncearte sentado junto a la chimenea.<\/p>\n Hasta donde sabemos, Planck era un cient\u00edfico bastante tradicional y se mostraba reacio a hacer p\u00fablicas sus ideas sobre los cuantos de energ\u00eda. Incluso hac\u00eda sus c\u00e1lculos de pie, como era costumbre en Alemania en aquella \u00e9poca. No le gustaron especialmente las consecuencias de su idea innovadora; sin embargo, para los cient\u00edficos que iban a llevar la revoluci\u00f3n mucho m\u00e1s lejos estaba quedando claro que estaban se\u00f1alando una forma completamente nueva de entender nuestra realidad f\u00edsica.<\/p>\n Uno de estos revolucionarios fue Albert Einstein. Cuando public\u00f3 su primer art\u00edculo de investigaci\u00f3n sobre la teor\u00eda cu\u00e1ntica, trabajaba como empleado en la oficina de patentes de Zurich (1900). Cuestionando la entonces popular idea de la naturaleza ondulatoria de la luz, Einstein plante\u00f3 la hip\u00f3tesis de que la luz existe en la idea de un cuanto (un haz discreto de energ\u00eda) que ahora llamamos fot\u00f3n. Cuanto mayor es la frecuencia de la luz, m\u00e1s energ\u00eda tiene cada haz.<\/p>\n Un revolucionario a\u00fan mayor fue el f\u00edsico dan\u00e9s Niels Bohr, quien en 1913 utiliz\u00f3 la idea del cuanto de luz para formular la hip\u00f3tesis de que todo el mundo at\u00f3mico est\u00e1 lleno de saltos cu\u00e1nticos. A todos nos han ense\u00f1ado que el \u00e1tomo es como un sistema solar en miniatura, que los electrones orbitan alrededor del n\u00facleo de forma muy parecida a como los planetas orbitan alrededor del sol. Quiz\u00e1s le interese saber que este modelo, propuesto por el f\u00edsico ingl\u00e9s Ernest Rutherford, ten\u00eda un defecto crucial que el trabajo de Bohr corrigi\u00f3.<\/p>\n Imaginemos un enjambre de sat\u00e9lites en \u00f3rbita que se lanzan con bastante regularidad desde la Tierra mediante cohetes espaciales. Estos sat\u00e9lites no existen para siempre. Al chocar con la atm\u00f3sfera terrestre, pierden energ\u00eda y ralentizan su movimiento. Sus \u00f3rbitas se estrechan y eventualmente caen a la Tierra (Fig. 2).<\/p>\n Arroz. 2.<\/strong> Seg\u00fan la f\u00edsica cl\u00e1sica, los electrones que rodean el n\u00facleo at\u00f3mico tambi\u00e9n perder\u00edan energ\u00eda debido a la emisi\u00f3n continua de luz y eventualmente caer\u00edan dentro del n\u00facleo. Por tanto, el modelo planetario del \u00e1tomo es inestable. Sin embargo, Bohr (quien supuestamente vio el sistema planetario del \u00e1tomo en un sue\u00f1o) cre\u00f3 un modelo estable del \u00e1tomo utilizando la idea de un salto cu\u00e1ntico.<\/p>\n Supongamos, dijo Bohr, que las \u00f3rbitas de los electrones son discretas, como los cuantos de energ\u00eda de Planck. Entonces se puede pensar que las \u00f3rbitas forman una escalera de energ\u00eda (Fig. 3). Son estacionarios: la cantidad de energ\u00eda permanece sin cambios. Mientras se encuentran en estas \u00f3rbitas cuantificadas, los electrones no emiten luz. Un electr\u00f3n emite un cuanto de luz s\u00f3lo cuando salta de una \u00f3rbita de mayor energ\u00eda a una \u00f3rbita de menor energ\u00eda (de un pelda\u00f1o de mayor energ\u00eda de la escalera a un pelda\u00f1o inferior). Por lo tanto, si un electr\u00f3n est\u00e1 en la \u00f3rbita de menor energ\u00eda, no tiene un nivel inferior al que saltar. Esta configuraci\u00f3n de nivel b\u00e1sico es estable y el electr\u00f3n no tiene posibilidades de caer en el n\u00facleo. Todos los f\u00edsicos recibieron el modelo at\u00f3mico de Bohr con un suspiro de alivio.<\/p>\n Arroz. 3.<\/strong> Bohr cort\u00f3 la cabeza de la Hidra de la Inestabilidad, pero en su lugar creci\u00f3 otra. Seg\u00fan Bohr, un electr\u00f3n nunca puede ocupar ninguna posici\u00f3n entre \u00f3rbitas; por lo tanto, cuando da un salto, de alguna manera debe transferirse directamente a otra \u00f3rbita. No se trata de un salto orbital a trav\u00e9s del espacio, sino de algo radicalmente nuevo. Aunque podr\u00eda resultar tentador imaginar el salto de un electr\u00f3n como un salto de un pelda\u00f1o de una escalera a otro, el electr\u00f3n realiza el salto sin cruzar el espacio entre los pelda\u00f1os. M\u00e1s bien, parece desaparecer en un paso y reaparecer en otro, sin ninguna transici\u00f3n continua. Adem\u00e1s, es imposible decir d\u00f3nde va a saltar si hay m\u00e1s de un escal\u00f3n inferior entre los cuales puede elegir. S\u00f3lo se pueden hacer predicciones probabil\u00edsticas.<\/p>\n Quiz\u00e1s hayas notado algo extra\u00f1o en el concepto cu\u00e1ntico de la luz. Decir que la luz existe en forma de cuantos, fotones, es decir que la luz est\u00e1 formada por part\u00edculas como granos de arena. Sin embargo, tal afirmaci\u00f3n contradice en gran medida la experiencia cotidiana que adquirimos cuando tratamos con la luz.<\/p>\n Imag\u00ednese, por ejemplo, mirar una farola lejana a trav\u00e9s de la tela de un paraguas de tela. No ver\u00e1s pasar un flujo continuo de luz, como ser\u00eda de esperar si la luz estuviera formada por part\u00edculas diminutas (pon arena en un colador y ver\u00e1s a qu\u00e9 me refiero). En su lugar, ver\u00e1 un patr\u00f3n de bordes claros y oscuros alternados, lo que t\u00e9cnicamente se denomina patr\u00f3n de interferencia. La luz se curva dentro y alrededor de los hilos de la tela, creando un patr\u00f3n que s\u00f3lo las ondas pueden crear. As\u00ed, incluso nuestra experiencia cotidiana muestra que la luz se comporta como una onda.<\/p>\n Sin embargo, la teor\u00eda cu\u00e1ntica insiste en que la luz tambi\u00e9n se comporta como un haz de part\u00edculas o fotones. Nuestros ojos son un instrumento tan maravilloso que podemos observar por nosotros mismos la naturaleza cu\u00e1ntica y granulada de la luz. La pr\u00f3xima vez que te separes de un ser querido al anochecer, presta atenci\u00f3n a c\u00f3mo ves una figura que se aleja. Observe que el contorno del objeto que se aleja parece fragmentado. Si la energ\u00eda luminosa que rebota en ese objeto y golpea los receptores \u00f3pticos de la retina tiene una continuidad ondulatoria, entonces al menos algo de luz de cada parte del objeto siempre deber\u00eda excitar los receptores \u00f3pticos. Siempre ver\u00edas la imagen completa. (Es cierto que con poca luz el contraste entre la luz y la oscuridad no ser\u00eda muy claro, pero esto no afectar\u00eda la claridad de los contornos.) Sin embargo, lo que ves no son contornos claros en absoluto, porque los receptores de tus ojos responder a fotones individuales. La luz tenue tiene menos fotones que la luz brillante; por lo tanto, en esta hipot\u00e9tica situaci\u00f3n de crep\u00fasculo, s\u00f3lo unos pocos de sus receptores ser\u00e1n estimulados en un momento dado: demasiado pocos para detectar el contorno de una figura d\u00e9bilmente iluminada. Por lo tanto, la imagen que ves estar\u00e1 fragmentada.<\/p>\n Otra pregunta que quiz\u00e1s se est\u00e9 preguntando es: \u00bfpor qu\u00e9 los receptores no pueden almacenar datos indefinidamente hasta que el cerebro haya recopilado suficiente informaci\u00f3n para juntar todas las im\u00e1genes fragmentadas? Afortunadamente para los f\u00edsicos cu\u00e1nticos, que siempre est\u00e1n desesperados por encontrar ejemplos cotidianos de fen\u00f3menos cu\u00e1nticos, los receptores \u00f3pticos s\u00f3lo pueden almacenar informaci\u00f3n durante fracciones de segundo. En condiciones de poca luz, en un momento dado, no se estimular\u00e1n suficientes receptores en los ojos para crear una imagen completa. La pr\u00f3xima vez que te despidas de la figura sombr\u00eda y retirada de un ser querido al anochecer, recuerda pensar en la naturaleza cu\u00e1ntica de la luz; esto seguramente reducir\u00e1 el dolor de su separaci\u00f3n.<\/p>\n Cuando la luz se considera una onda, es capaz de estar en dos (o m\u00e1s lugares) al mismo tiempo, como es el caso cuando pasa a trav\u00e9s de los agujeros de la tela de un paraguas y forma un patr\u00f3n de difracci\u00f3n; sin embargo, cuando lo capturamos en una pel\u00edcula fotogr\u00e1fica, aparece discretamente, en motas separadas, como una corriente de part\u00edculas. Por tanto, la luz debe ser a la vez una onda y una part\u00edcula. Parad\u00f3jico, \u00bfno? El caso se refiere a uno de los bastiones de la f\u00edsica antigua: la descripci\u00f3n inequ\u00edvoca en lenguaje natural. Adem\u00e1s, est\u00e1 en juego la idea misma de objetividad: \u00bfla naturaleza de la luz (lo que es la luz) depende de c\u00f3mo la observamos?<\/p>\n Y como si las paradojas que rodean a la luz no fueran suficientemente desafiantes, inevitablemente surge otra pregunta: \u00bfpuede un objeto material, como un electr\u00f3n, ser a la vez una onda y una part\u00edcula? \u00bfPuede tener una dualidad como la dualidad de la luz? El f\u00edsico que plante\u00f3 por primera vez esta pregunta y le dio persistentemente una respuesta positiva, lo que sorprendi\u00f3 a todos sus colegas, fue el arist\u00f3crata franc\u00e9s Louis Victor de Broglie.<\/p>\n Cuando de Broglie escribi\u00f3 su tesis doctoral alrededor de 1924, traz\u00f3 un paralelo entre la discreci\u00f3n de las \u00f3rbitas estacionarias del \u00e1tomo de Bohr y la discreci\u00f3n de las ondas sonoras producidas por una guitarra. El paralelo result\u00f3 fruct\u00edfero.<\/p>\n Imagine el movimiento de una onda sonora en alg\u00fan medio (Fig. 4). El desplazamiento vertical de las part\u00edculas del medio cambia de cero a un m\u00e1ximo (cresta), de nuevo a cero, a un m\u00e1ximo negativo (valle), nuevamente a cero, y as\u00ed sucesivamente a medida que aumenta la distancia. El desplazamiento vertical m\u00e1ximo en una direcci\u00f3n (de cero a una cresta o valle) se llama amplitud. Las part\u00edculas individuales del medio se mueven hacia adelante y hacia atr\u00e1s con respecto a su posici\u00f3n de reposo. Sin embargo, una onda que pasa a trav\u00e9s de un medio se propaga. Una onda es una perturbaci\u00f3n que se propaga. El n\u00famero de crestas que pasan por un punto determinado por segundo se llama frecuencia de onda y la distancia de una cresta a otra se llama longitud de onda.<\/p>\n Arroz. 4.<\/strong> Al puntear una cuerda de guitarra se pone en movimiento, pero las vibraciones resultantes se denominan estacionarias (ondas estacionarias) porque no se propagan m\u00e1s all\u00e1 de la cuerda. En cualquier lugar dado de la cuerda, el desplazamiento de las part\u00edculas de la cuerda cambia con el tiempo: se produce ondulaci\u00f3n, pero las ondas no se propagan en el espacio (Fig. 5). Las ondas que se propagan que escuchamos son impulsadas por ondas estacionarias de cuerdas vibrantes.<\/p>\n Arroz. 5.<\/strong> Una nota musical en una guitarra consta de una variedad de sonidos: un espectro de frecuencias. De Broglie estaba interesado en el hecho de que las ondas estacionarias de una cuerda de guitarra crean un espectro discreto de frecuencias llamado arm\u00f3nicos. El sonido de frecuencia m\u00e1s baja se llama primer arm\u00f3nico y determina el tono que escuchamos. Los arm\u00f3nicos superiores (los sonidos musicales que dan a una nota su calidad caracter\u00edstica) tienen frecuencias que son m\u00faltiplos del primer arm\u00f3nico.<\/p>\n La estacionariedad es una propiedad de las ondas en un espacio confinado. Estas ondas se pueden producir f\u00e1cilmente en una taza de t\u00e9. De Broglie pregunt\u00f3 si los electrones de un \u00e1tomo son ondas localizadas (confinadas). Si es as\u00ed, \u00bfforman patrones de ondas estacionarias discretas? Por ejemplo, quiz\u00e1s la \u00f3rbita at\u00f3mica m\u00e1s baja sea aquella en la que un solo electr\u00f3n produce una onda estacionaria de la frecuencia m\u00e1s baja (el primer arm\u00f3nico) y las \u00f3rbitas m\u00e1s altas corresponden a ondas de electrones estacionarios de arm\u00f3nicos m\u00e1s altos (Figura 6).<\/p>\n Arroz. 6.<\/strong> Por supuesto, De Broglie utiliz\u00f3 argumentos mucho m\u00e1s complejos para respaldar su idea, pero a\u00fan as\u00ed tuvo dificultades para que se aprobara su tesis. Finalmente fue enviado a Einstein para su revisi\u00f3n. Einstein, que fue el primero en reconocer la naturaleza dual de la luz, no tuvo dificultad en darse cuenta de que De Broglie bien podr\u00eda tener raz\u00f3n: la materia bien podr\u00eda ser tan dual como la luz. De Broglie recibi\u00f3 su t\u00edtulo cuando Einstein coment\u00f3 su tesis: \u201cPuede parecer una locura, pero en realidad es l\u00f3gico\u201d.<\/p>\n En ciencia, el experimento es siempre el \u00e1rbitro final. La exactitud de la idea de De Broglie sobre la naturaleza ondulatoria del electr\u00f3n qued\u00f3 brillantemente demostrada mediante un experimento en el que se pas\u00f3 un haz de electrones a trav\u00e9s de un cristal (un \u00abparaguas\u00bb tridimensional adecuado para la difracci\u00f3n de electrones) y se fotografi\u00f3. El resultado fue un patr\u00f3n de difracci\u00f3n (Fig. 7).<\/p>\n Arroz. 7.<\/strong> Si la materia es una onda, brome\u00f3 un f\u00edsico a otro al final de un seminario sobre las ondas de De Broglie en 1926, entonces debe haber una ecuaci\u00f3n de onda que describa la onda de la materia. El f\u00edsico que hizo este comentario lo olvid\u00f3 inmediatamente, pero el que lo escuch\u00f3, Erwin Schr\u00f6dinger, descubri\u00f3 la ecuaci\u00f3n de onda de la materia, ahora conocida como ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger. Es la piedra angular que sustituy\u00f3 a las leyes de Newton en la nueva f\u00edsica. La ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger se utiliza para predecir todas las sorprendentes cualidades de los objetos submicrosc\u00f3picos encontrados en nuestros experimentos de laboratorio. Werner Heisenberg descubri\u00f3 esta misma ecuaci\u00f3n incluso antes, pero en una forma matem\u00e1tica menos clara. El formalismo matem\u00e1tico que surgi\u00f3 del trabajo de Schr\u00f6dinger y Heisenberg se llama mec\u00e1nica cu\u00e1ntica.<\/p>\n La idea de ondas de materia propuesta por De Broglie y Schr\u00f6dinger da lugar a una imagen asombrosa del \u00e1tomo. Explica en t\u00e9rminos sencillos las tres propiedades m\u00e1s importantes de los \u00e1tomos: su estabilidad, su identidad entre s\u00ed y su capacidad de regenerarse. Ya he explicado c\u00f3mo surge la estabilidad; \u00e9sta fue la gran contribuci\u00f3n de Bohr. La identidad de \u00e1tomos de cierta clase es simplemente una consecuencia de la identidad de patrones de ondas en un espacio limitado; La estructura de los patrones estacionarios est\u00e1 determinada por la forma en que se limita el movimiento de los electrones y no por su entorno. La m\u00fasica del \u00e1tomo, su patr\u00f3n de ondas, sigue siendo el mismo sin importar d\u00f3nde se encuentre: en la Tierra o en la nebulosa de Andr\u00f3meda. Adem\u00e1s, un patr\u00f3n estacionario, que depende s\u00f3lo de las condiciones de su limitaci\u00f3n, no tiene rastro de historia pasada, ni memoria; se restaura una y otra vez en la misma forma.<\/p>\n Las ondas de electrones no son como las ondas ordinarias. Incluso en un experimento de difracci\u00f3n, los electrones individuales aparecen en una placa fotogr\u00e1fica como eventos individuales localizados; S\u00f3lo observando el patr\u00f3n creado por todo el haz de electrones descubrimos pruebas de su naturaleza ondulatoria: el patr\u00f3n de difracci\u00f3n. Las ondas electr\u00f3nicas son ondas de probabilidad, afirm\u00f3 el f\u00edsico Max Born. Nos dan probabilidades: por ejemplo, es muy probable que encontremos una part\u00edcula donde las perturbaciones (o amplitudes) de las ondas sean grandes. Si la probabilidad de encontrar una part\u00edcula es peque\u00f1a, la amplitud de la onda ser\u00e1 d\u00e9bil. Imag\u00ednese observar el tr\u00e1fico desde un helic\u00f3ptero sobrevolando las calles de Los \u00c1ngeles. Si los autom\u00f3viles se describieran mediante la ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger, dir\u00edamos que la onda es fuerte en las zonas de atascos y que la onda es d\u00e9bil entre los atascos.<\/p>\n Adem\u00e1s, las ondas de electrones suelen representarse como Arroz. 8.<\/strong> Arroz. 9.<\/strong> La probabilidad genera incertidumbre. Para un electr\u00f3n o cualquier otro objeto cu\u00e1ntico, s\u00f3lo podemos hablar de la probabilidad de que est\u00e9 en tal o cual lugar, o de que su momento (masa por velocidad) sea igual a tal o cual, pero estas probabilidades forman una distribuci\u00f3n descrita por una curva en forma de campana. La probabilidad ser\u00e1 m\u00e1xima para alg\u00fan valor de posici\u00f3n, y \u00e9sta ser\u00e1 la ubicaci\u00f3n m\u00e1s probable del electr\u00f3n. Sin embargo, habr\u00e1 toda una gama de posiciones en las que existe una gran posibilidad de encontrar un electr\u00f3n. El ancho de esta regi\u00f3n corresponde a la incertidumbre de la posici\u00f3n del electr\u00f3n. Los mismos argumentos nos permiten hablar de la incertidumbre del momento del electr\u00f3n.<\/p>\n Bas\u00e1ndose en consideraciones similares, Heisenberg demostr\u00f3 matem\u00e1ticamente que el producto de las incertidumbres de la posici\u00f3n y el momento del electr\u00f3n es mayor o igual a un cierto n\u00famero peque\u00f1o llamado constante de Planck. Este n\u00famero, descubierto originalmente por Planck, establece la escala cuantitativa en la que los efectos cu\u00e1nticos se vuelven \u00fatiles. Si la constante de Planck no fuera tan peque\u00f1a, los efectos de la incertidumbre cu\u00e1ntica invadir\u00edan incluso nuestra realidad macrosc\u00f3pica cotidiana.<\/p>\n En f\u00edsica cl\u00e1sica, cualquier movimiento est\u00e1 determinado por las fuerzas que lo controlan. Una vez que conocemos las condiciones iniciales (la posici\u00f3n y el impulso de un objeto en alg\u00fan momento inicial), podemos calcular su trayectoria exacta utilizando las ecuaciones de movimiento de Newton. Por tanto, la f\u00edsica cl\u00e1sica conduce a la filosof\u00eda del determinismo: la idea de la posibilidad de predecir completamente el movimiento de todos los objetos materiales.<\/p>\n El principio de incertidumbre socava la filosof\u00eda del determinismo. Seg\u00fan el principio de incertidumbre, no podemos determinar con precisi\u00f3n la posici\u00f3n y la velocidad (o momento) de un electr\u00f3n al mismo tiempo; cualquier intento de medir con precisi\u00f3n uno hace que el conocimiento del otro sea incierto. Por lo tanto, las condiciones iniciales para calcular la trayectoria de una part\u00edcula nunca pueden determinarse con precisi\u00f3n y el concepto de trayectoria de part\u00edcula bien definida se vuelve inutilizable.<\/p>\n Por la misma raz\u00f3n, las \u00f3rbitas de Bohr no proporcionan una descripci\u00f3n estricta de la ubicaci\u00f3n del electr\u00f3n: la posici\u00f3n de las \u00f3rbitas reales es incierta. Realmente no podemos decir que un electr\u00f3n situado en un nivel de energ\u00eda u otro est\u00e9 situado a tal o cual distancia del n\u00facleo.<\/p>\n Consideremos varios escenarios fant\u00e1sticos, cuyos autores no se dieron cuenta de la importancia del principio de incertidumbre o lo olvidaron.<\/p>\n En el libro de ciencia ficci\u00f3n Viaje fant\u00e1stico y la pel\u00edcula basada en \u00e9l, los objetos se hac\u00edan en miniatura mediante compactaci\u00f3n. \u00bfAlguna vez te has preguntado si es posible comprimir \u00e1tomos? Al fin y al cabo, en su mayor\u00eda est\u00e1n formados por espacios vac\u00edos. es posible? Decida usted mismo bas\u00e1ndose en el principio de incertidumbre. El tama\u00f1o de un \u00e1tomo da una idea aproximada del grado de incertidumbre en la posici\u00f3n de sus electrones. Densificar un \u00e1tomo colocar\u00e1 sus electrones en un volumen m\u00e1s peque\u00f1o de espacio, reduciendo as\u00ed la incertidumbre de su posici\u00f3n; pero la incertidumbre sobre su impulso debe aumentar. Aumentar la incertidumbre del momento del electr\u00f3n significa aumentar su velocidad. As\u00ed, como resultado de la compactaci\u00f3n, la velocidad de los electrones aumenta y son m\u00e1s capaces de abandonar el \u00e1tomo.<\/p>\n En otro ejemplo de ciencia ficci\u00f3n, el Capit\u00e1n Kirk (de la cl\u00e1sica serie de televisi\u00f3n Star Trek) da la orden: \u00a1lanzamiento! Se presiona un bot\u00f3n en el tablero y, \u00a1vaya!, las personas que est\u00e1n en la plataforma desaparecen, apareciendo en un destino que se supone es un planeta inexplorado pero que se parece mucho a un set de Hollywood. En una de sus novelas basadas en la serie Star Trek, James Blish intent\u00f3 caracterizar este proceso como un salto cu\u00e1ntico. As\u00ed como un electr\u00f3n salta de una \u00f3rbita at\u00f3mica a otra sin cruzar el espacio intermedio, lo mismo har\u00eda la tripulaci\u00f3n de la nave espacial Enterprise. Puedes ver cu\u00e1l es el problema aqu\u00ed. Cu\u00e1ndo y d\u00f3nde el electr\u00f3n dar\u00e1 el salto no est\u00e1 sujeto a la ley de causalidad y es impredecible debido a las leyes de probabilidad e incertidumbre del salto cu\u00e1ntico. Un transporte cu\u00e1ntico as\u00ed obligar\u00eda a los h\u00e9roes del Enterprise, al menos a veces, a esperar mucho tiempo para llegar a alguna parte.<\/p>\n Las fantas\u00edas cu\u00e1nticas pueden ser divertidas, pero el objetivo final de la nueva f\u00edsica y de este libro es serio. Es para ayudarnos a afrontar nuestra realidad diaria.<\/p>\n La informaci\u00f3n general anterior ayuda a explicar un par de preguntas desconcertantes. \u00bfImplica la imagen cu\u00e1ntica de un electr\u00f3n movi\u00e9ndose en ondas alrededor de un n\u00facleo que la carga y la masa del electr\u00f3n est\u00e1n repartidas por todo el \u00e1tomo? \u00bfY el hecho de que un electr\u00f3n libre se propague como deber\u00eda propagarse una onda seg\u00fan la teor\u00eda de Schr\u00f6dinger significa que su carga ahora est\u00e1 repartida por todo el espacio? En otras palabras, \u00bfc\u00f3mo se puede conciliar el patr\u00f3n de onda de un electr\u00f3n con el hecho de que tiene las propiedades de una part\u00edcula localizada? Las respuestas a estas preguntas son bastante complejas.<\/p>\n Parecer\u00eda que al menos los paquetes de ondas permiten confinar un electr\u00f3n en un espacio peque\u00f1o. Por desgracia, no todo es tan sencillo. Un paquete de ondas que satisface la ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger en un momento dado debe extenderse en el tiempo.<\/p>\n En alg\u00fan momento inicial podemos localizar el electr\u00f3n en un punto diminuto, pero en cuesti\u00f3n de segundos el paquete de ondas del electr\u00f3n se extender\u00e1 por toda la ciudad. Aunque inicialmente la probabilidad de encontrar un electr\u00f3n en un lugar diminuto es abrumadoramente alta, despu\u00e9s de s\u00f3lo unos segundos la probabilidad de que aparezca un electr\u00f3n en cualquier lugar de la ciudad se vuelve significativa. Y si esperamos lo suficiente, el electr\u00f3n podr\u00eda aparecer en cualquier lugar de todo el pa\u00eds, o incluso de todo el universo.<\/p>\n Es esta propagaci\u00f3n del paquete de ondas lo que contribuye a las continuas bromas sobre la predestinaci\u00f3n cu\u00e1ntica entre los conocedores. Por ejemplo, tomemos esta forma mec\u00e1nica cu\u00e1ntica de materializar un pavo navide\u00f1o: prepare el horno y espere; existe una probabilidad distinta de cero de que un pavo de una tienda cercana se materialice en su horno.<\/p>\n Desafortunadamente para los amantes del pavo, para objetos tan grandes como el pavo, la propagaci\u00f3n es extremadamente lenta. Para materializar incluso un peque\u00f1o trozo de pavo de esta manera podr\u00eda haber que esperar a que exista toda la existencia del universo.<\/p>\n \u00bfQu\u00e9 pasa con el electr\u00f3n? \u00bfC\u00f3mo conciliar la propagaci\u00f3n de un paquete de ondas de electrones por la ciudad con la imagen de una part\u00edcula localizada? La respuesta es que debemos tener en cuenta el acto de observaci\u00f3n en nuestros c\u00e1lculos.<\/p>\n Si queremos medir la carga de un electr\u00f3n, debemos atraparlo en algo parecido a una nube de vapor en una c\u00e1mara de condensaci\u00f3n. Como resultado de esta medici\u00f3n, debemos suponer que la onda del electr\u00f3n colapsa, de modo que ahora podemos ver el camino del electr\u00f3n a trav\u00e9s de la nube de vapor (Fig. 10). Seg\u00fan Heisenberg, \u00abla trayectoria de un electr\u00f3n s\u00f3lo surge cuando lo observamos\u00bb. Cuando hacemos una medici\u00f3n, siempre encontramos un electr\u00f3n localizado como una part\u00edcula. Podemos decir que nuestra medici\u00f3n reduce la onda del electr\u00f3n al estado de part\u00edcula.<\/p>\n Arroz. 10.<\/strong> Cuando Schr\u00f6dinger propuso su ecuaci\u00f3n de onda, \u00e9l y otros pensaron que podr\u00edan haber liberado a la f\u00edsica de los saltos cu\u00e1nticos (de la discontinuidad), ya que el movimiento ondulatorio es continuo. Sin embargo, la naturaleza corpuscular de los objetos cu\u00e1nticos tuvo que conciliarse con su naturaleza ondulatoria. Por lo tanto, se propusieron paquetes de ondas. Finalmente, con el reconocimiento de la propagaci\u00f3n del paquete de ondas y la comprensi\u00f3n de que es la medici\u00f3n la que debe causar el colapso instant\u00e1neo de las dimensiones del paquete, vemos que el colapso debe ser intermitente (un colapso continuo tomar\u00eda tiempo).<\/p>\n Parece que no puede haber mec\u00e1nica cu\u00e1ntica sin saltos cu\u00e1nticos. Schr\u00f6dinger visit\u00f3 una vez a Bohr en Copenhague, donde pas\u00f3 d\u00edas protestando contra los saltos cu\u00e1nticos. Se dice que finalmente desisti\u00f3, exclamando irritado: \u201cSi hubiera sabido que era necesario reconocer este maldito salto cu\u00e1ntico, nunca me habr\u00eda involucrado con la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica\u201d.<\/p>\n Volvamos al \u00e1tomo: si medimos la posici\u00f3n de un electr\u00f3n en un estado at\u00f3mico estacionario, nuevamente colapsamos su nube de probabilidad, encontr\u00e1ndolo en una posici\u00f3n determinada, y no manchado por todos lados. Al realizar un gran n\u00famero de mediciones en busca de un electr\u00f3n, lo encontraremos m\u00e1s a menudo en lugares donde la probabilidad de encontrarlo es alta, de acuerdo con la predicci\u00f3n de la ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger. De hecho, si despu\u00e9s de una gran cantidad de mediciones trazamos las posiciones medidas, se ver\u00e1 exactamente como la distribuci\u00f3n orbital borrosa que da la soluci\u00f3n de la ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger (Fig. 11).<\/p>\n Arroz. 11.<\/strong> \u00bfC\u00f3mo se ve un electr\u00f3n volador desde este punto de vista? Cuando hacemos una observaci\u00f3n inicial de cualquier objeto submicrosc\u00f3pico en propagaci\u00f3n, lo encontramos localizado como una part\u00edcula en un peque\u00f1o paquete de ondas. Sin embargo, despu\u00e9s de la observaci\u00f3n, el paquete se disipa y la dispersi\u00f3n del paquete representa la nube de nuestra incertidumbre sobre el paquete. Si volvemos a observar, el paquete se localiza nuevamente, pero entre nuestras observaciones siempre se disipa.<\/p>\n Seg\u00fan el f\u00edsico y fil\u00f3sofo Henry Margenau, ver electrones es como ver luci\u00e9rnagas en una tarde de verano. Es posible que veas un destello aqu\u00ed y un destello de luz all\u00e1, pero no tienes idea de d\u00f3nde est\u00e1 la luci\u00e9rnaga entre tus avistamientos. No se puede determinar su trayectoria con certeza. Incluso para un objeto tan macrosc\u00f3pico como la Luna, la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica predice esencialmente la misma imagen; la \u00fanica diferencia es que la dispersi\u00f3n del paquete de ondas es inmensamente peque\u00f1a (pero distinta de cero entre observaciones).<\/p>\n Ahora llegamos al meollo del asunto. Siempre que medimos un objeto cu\u00e1ntico, aparece en un lugar como una part\u00edcula. La distribuci\u00f3n de probabilidad simplemente identifica el lugar (o lugares) donde es probable que se encuentre cuando lo medimos, nada m\u00e1s. Cuando no lo medimos, un objeto cu\u00e1ntico se dispersa y existe al mismo tiempo en m\u00e1s de un lugar, como una onda o una nube, nada menos.<\/p>\n La f\u00edsica cu\u00e1ntica ofrece una visi\u00f3n del mundo nueva y apasionante que desaf\u00eda conceptos antiguos como las trayectorias deterministas y la continuidad causal. Si las condiciones iniciales no determinan para siempre el movimiento de un objeto, si cada momento que observamos se convierte en un nuevo comienzo, entonces, en un nivel fundamental, el mundo es creativo.<\/p>\n Hab\u00eda un cosaco que ve\u00eda c\u00f3mo casi todos los d\u00edas, aproximadamente a la misma hora, un rabino cruzaba la plaza de la ciudad. Un d\u00eda, por curiosidad, pregunt\u00f3: \u201c\u00bfAd\u00f3nde vas, rabino?\u201d Bohr propuso una nueva forma de entender la paradoja de la dualidad onda-part\u00edcula. Seg\u00fan \u00e9l, la naturaleza ondulatoria y part\u00edcula del electr\u00f3n no son cualidades duales, sino simplemente polos opuestos. \u00c9stas son cualidades complementarias que se nos revelan en experimentos complementarios. Cuando tomamos el patr\u00f3n de difracci\u00f3n de un electr\u00f3n, descubrimos su naturaleza ondulatoria; cuando lo trazamos en una nube de vapor, vemos su naturaleza corpuscular. Los electrones no son ondas ni part\u00edculas. Se les puede llamar \u00abpart\u00edculas ondulatorias\u00bb porque su verdadera naturaleza trasciende ambas descripciones. \u00c9ste es el principio de complementariedad.<\/p>\n Dado que contemplar el hecho de que el mismo objeto cu\u00e1ntico tiene propiedades aparentemente contradictorias como onda y part\u00edcula puede ser peligroso para la psique humana, la naturaleza ha proporcionado un amortiguador. El principio de complementariedad de Bohr nos asegura que, aunque los objetos cu\u00e1nticos tienen propiedades tanto ondulatorias como particulares, en cualquier entorno experimental s\u00f3lo podemos medir un aspecto de una part\u00edcula ondulatoria en un momento dado. Elegimos qu\u00e9 aspecto de la part\u00edcula ondulatoria queremos ver eligiendo el entorno experimental apropiado.<\/p>\n Habiendo comprendido las ideas revolucionarias de la nueva f\u00edsica, ser\u00eda completamente err\u00f3neo pensar que la f\u00edsica de Newton estaba completamente equivocada. La vieja f\u00edsica sigue viva en el \u00e1mbito de la mayor parte (pero no de toda) la materia bruta como un caso especial de la nueva f\u00edsica. Una caracter\u00edstica importante de la ciencia es que cuando un nuevo orden reemplaza a uno antiguo, normalmente ampl\u00eda el alcance de su aplicaci\u00f3n. En la antigua regi\u00f3n, las ecuaciones matem\u00e1ticas de la f\u00edsica antigua siguen siendo v\u00e1lidas (confirmadas por datos experimentales). Por lo tanto, en el \u00e1mbito de la f\u00edsica cl\u00e1sica, las conclusiones de la f\u00edsica cu\u00e1ntica sobre el movimiento de los objetos corresponden claramente a las formuladas utilizando las matem\u00e1ticas newtonianas bajo el supuesto de que los cuerpos con los que estamos tratando son cl\u00e1sicos. Bohr formul\u00f3 este principio de correspondencia. La relaci\u00f3n entre la f\u00edsica cl\u00e1sica y la cu\u00e1ntica es, en cierto modo, como una ilusi\u00f3n visual. \u201cMi esposa y mi suegra\u201d (Fig. 12). \u00bfQu\u00e9 ves en esta imagen? Primero ves a la esposa o a la suegra. Siempre veo a mi esposa primero. De hecho, puede que te lleve un poco de tiempo detectar la segunda imagen del dibujo. Si lo miras de cerca, de repente aparece una segunda imagen. La barbilla de la esposa se convierte en la nariz de la suegra, su cuello se convierte en la barbilla de una mujer mayor, y as\u00ed sucesivamente. Quiz\u00e1s se pregunte: \u00bfqu\u00e9 est\u00e1 pasando? Las l\u00edneas del dibujo siguen siendo las mismas, pero de repente te resulta posible una nueva forma de percibir la pintura. Muy pronto descubrir\u00e1s que puedes pasar f\u00e1cilmente de la imagen antigua a la nueva y viceversa. En cualquier momento todav\u00eda ves s\u00f3lo una de las dos im\u00e1genes, pero tu conciencia se ha expandido de modo que eres consciente de su dualidad. En este estado ampliado de conciencia, la extra\u00f1eza de la f\u00edsica cu\u00e1ntica comienza a hacerse clara. Incluso llega a ser emocionante. Parafraseando las palabras de Hamlet dirigidas a Horacio, podemos decir que hay muchas cosas en el cielo y en la tierra con las que la f\u00edsica cl\u00e1sica nunca so\u00f1\u00f3.<\/p>\n Arroz. 12.<\/strong> La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica nos brinda una perspectiva m\u00e1s amplia, un nuevo contexto que expande nuestra percepci\u00f3n a un \u00e1rea nueva. Podemos ver la naturaleza como formas separadas (ondas o part\u00edculas) o podemos detectar complementariedad: la idea de que la misma cosa tiene propiedades tanto de onda como de part\u00edcula.<\/p>\n Seg\u00fan la llamada interpretaci\u00f3n de Copenhague de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, desarrollada por Bohr, Heisenberg y Born, calculamos los objetos cu\u00e1nticos como ondas y las interpretamos de forma probabil\u00edstica. Definimos sus atributos, como la posici\u00f3n y el impulso, de manera algo vaga y los entendemos en t\u00e9rminos del principio de complementariedad. Adem\u00e1s, la falta de continuidad y los saltos cu\u00e1nticos (por ejemplo, el colapso de un paquete de ondas en expansi\u00f3n tras la observaci\u00f3n) se consideran aspectos fundamentales del comportamiento de un objeto cu\u00e1ntico. Otro aspecto de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es la inseparabilidad. Hablar de un objeto cu\u00e1ntico sin hablar de c\u00f3mo lo observamos no tiene sentido, ya que uno es inseparable del otro. Finalmente, para macroobjetos masivos, las predicciones de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica coinciden con las predicciones de la f\u00edsica cl\u00e1sica. Esto proh\u00edbe la manifestaci\u00f3n de efectos cu\u00e1nticos como la probabilidad y la discontinuidad en la esfera macrosc\u00f3pica de la naturaleza, que observamos directamente con la ayuda de nuestros sentidos. La correspondencia cl\u00e1sica enmascara la realidad cu\u00e1ntica.<\/p>\n Los principios de la teor\u00eda cu\u00e1ntica permiten abandonar los supuestos infundados del realismo material.<\/p>\n Supuesto 1: Objetividad estricta<\/em>\u00a0. El supuesto b\u00e1sico del materialismo es que existe un universo material independiente de nosotros. Esta suposici\u00f3n tiene cierta validez operativa obvia y a menudo se considera necesaria para la b\u00fasqueda significativa de la ciencia. \u00bfEst\u00e1 realmente justificada esta suposici\u00f3n? La f\u00edsica cu\u00e1ntica muestra que elegimos qu\u00e9 aspecto (onda o part\u00edcula) mostrar\u00e1 un objeto cu\u00e1ntico en una situaci\u00f3n determinada. Adem\u00e1s, nuestra observaci\u00f3n colapsa el paquete de ondas cu\u00e1nticas en una part\u00edcula localizada. Los sujetos y los objetos est\u00e1n inseparablemente unidos. Si esto es as\u00ed, \u00bfc\u00f3mo se puede adherirse al supuesto de objetividad estricta?<\/p>\n Supuesto 2: Determinismo causal.<\/em>\u00a0Otro supuesto de la ciencia cl\u00e1sica que sustenta el realismo material es que el mundo es fundamentalmente determinista: s\u00f3lo necesitamos conocer las fuerzas que act\u00faan sobre cada objeto y las condiciones iniciales (la velocidad inicial y la posici\u00f3n del objeto). Sin embargo, el principio de incertidumbre cu\u00e1ntica dice que nunca podremos determinar simult\u00e1neamente la velocidad y la posici\u00f3n de un objeto con absoluta precisi\u00f3n. Nuestro conocimiento de las condiciones iniciales siempre contendr\u00e1 errores y el determinismo estricto es inaceptable. La idea misma de causalidad es igualmente sospechosa. Dado que el comportamiento de los objetos cu\u00e1nticos es probabil\u00edstico, es imposible una descripci\u00f3n estricta de causa y efecto del comportamiento de un solo objeto. En cambio, cuando hablamos de grandes grupos de part\u00edculas, tenemos causa estad\u00edstica y efecto estad\u00edstico.<\/p>\n Supuesto 3: Localidad.<\/em>\u00a0El supuesto de localidad (que todas las interacciones entre objetos materiales est\u00e1n mediados por se\u00f1ales locales) es crucial para la visi\u00f3n materialista de que los objetos existen esencialmente por separado e independientemente unos de otros. Sin embargo, si las ondas viajan a grandes distancias y luego colapsan repentinamente cuando realizamos una medici\u00f3n, entonces la influencia de nuestra medici\u00f3n no se transmite localmente. Por tanto, la localidad queda excluida. Este es otro golpe mortal al realismo material.<\/p>\n Supuestos 4 y 5. Materialismo y epifenomenalismo.<\/em>\u00a0El materialismo sostiene que los fen\u00f3menos mentales subjetivos son meros epifen\u00f3menos de la materia y pueden reducirse completamente al cerebro material. Sin embargo, de acuerdo con el principio de complementariedad y la idea de confusi\u00f3n sujeto-objeto, para comprender el comportamiento de los objetos cu\u00e1nticos, parece que debemos considerar la conciencia, nuestra capacidad de tomar decisiones. Adem\u00e1s, parece absurdo que un epifen\u00f3meno de la materia pueda afectar a la materia: si la conciencia es un epifen\u00f3meno, entonces \u00bfc\u00f3mo puede \u201ccolapsar\u201d una onda dispersa de un objeto cu\u00e1ntico en una part\u00edcula localizada al realizar una medici\u00f3n cu\u00e1ntica?<\/p>\n A pesar del principio de correspondencia, el nuevo paradigma de la f\u00edsica, la f\u00edsica cu\u00e1ntica, contradice los datos del realismo material. No hay manera de eludir esta conclusi\u00f3n. No podemos decir, invocando el principio de correspondencia, que la f\u00edsica cl\u00e1sica es v\u00e1lida para objetos macro para todos los prop\u00f3sitos pr\u00e1cticos, y que dado que vivimos en el mundo macro, asumiremos que la extra\u00f1eza cu\u00e1ntica se limita a la esfera submicrosc\u00f3pica de la naturaleza. Por el contrario, la extra\u00f1eza nos persigue a nivel macro. Si dividimos el mundo en los \u00e1mbitos de la f\u00edsica cl\u00e1sica y la cu\u00e1ntica, surgen paradojas cu\u00e1nticas insolubles.<\/p>\n En la India, a la gente se le ocurri\u00f3 una forma inteligente de atrapar monos utilizando un recipiente con nueces. El mono mete la mano en el recipiente y agarra un pu\u00f1ado de nueces. Por desgracia, despu\u00e9s de apretar la comida en el pu\u00f1o, ya no puede sacar la mano: el cuello del recipiente es demasiado estrecho. La trampa funciona porque la codicia del mono le impide soltar las nueces. Los axiomas del realismo material son el materialismo, el determinismo, la localidad, etc. – nos sirvieron mucho en el pasado, cuando nuestro conocimiento era m\u00e1s limitado que hoy, pero ahora se han convertido en una trampa para nosotros. Quiz\u00e1s tengamos que renunciar a la certeza para abrazar la libertad que se encuentra m\u00e1s all\u00e1 del \u00e1mbito material.<\/p>\n Si el realismo material no puede ser una filosof\u00eda adecuada para la f\u00edsica, \u00bfqu\u00e9 filosof\u00eda puede entonces abordar toda la extra\u00f1eza del comportamiento cu\u00e1ntico? \u00c9sta es la filosof\u00eda del idealismo monista que subyace a todas las religiones del mundo.<\/p>\n Tradicionalmente, s\u00f3lo las religiones y las humanidades reconocen el valor de la vida humana m\u00e1s all\u00e1 de la supervivencia f\u00edsica, un valor derivado de nuestro amor por la belleza; nuestras capacidades creativas en el arte, la m\u00fasica y el pensamiento; y nuestra espiritualidad en la intuici\u00f3n de la unidad. Las ciencias naturales, encerradas en el marco de la f\u00edsica cl\u00e1sica y su bagaje filos\u00f3fico de realismo material, fueron un seductor del escepticismo. Ahora la nueva f\u00edsica necesita urgentemente una filosof\u00eda nueva y liberadora adecuada al nivel actual de nuestro conocimiento. Si el idealismo monista es el camino a seguir, entonces las ciencias y las humanidades, junto con las religiones, podr\u00e1n ir de la mano en la b\u00fasqueda de toda la verdad humana por primera vez desde Descartes.<\/p>\n Contenido<\/h3>\n PREFACIO<\/a> Hace casi un siglo, se hicieron una serie de descubrimientos experimentales en f\u00edsica que requirieron un cambio en nuestra visi\u00f3n del mundo. Lo que estos experimentos revelaron fueron, en palabras del fil\u00f3sofo Thomas Kuhn, anomal\u00edas que la f\u00edsica cl\u00e1sica no pod\u00eda explicar. Estas anomal\u00edas abrieron el camino a una revoluci\u00f3n en el pensamiento cient\u00edfico.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":385,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[42],"tags":[60],"class_list":{"0":"post-426","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-biblioteca","8":"tag-epifenomeno"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/426","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=426"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/426\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":746,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/426\/revisions\/746"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media\/385"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=426"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=426"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=426"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nT\u00fa\u00a0<\/strong>(pasando por loco<\/em>\u00a0): Simplemente no puedo entender por qu\u00e9 no estamos tomando el sol ahora.
\nElla\u00a0<\/strong>(riendo):<\/em>\u00a0Bueno, eso estar\u00eda bien. Incluso podr\u00edamos tener motivos para utilizar la chimenea en verano.
\nT\u00fa:<\/strong>\u00a0Ver\u00e1s, la teor\u00eda dice que la radiaci\u00f3n de la chimenea deber\u00eda ser tan rica en luz ultravioleta como la luz solar. Pero \u00bfqu\u00e9 es lo que hace que la luz del sol, y no la luz de la chimenea, sea rica en estas altas frecuencias? \u00bfPor qu\u00e9 no nos bronceamos ahora d\u00e1ndonos un ba\u00f1o de rayos ultravioleta?
\nElla:<\/strong>\u00a0Espera, por favor. Para que yo escuche esto en serio, tendr\u00e1s que frenar un poco y explicarme. \u00bfQu\u00e9 es la frecuencia? \u00bfQu\u00e9 es el ultravioleta?
\nLo<\/strong>\u00a0sientes. La frecuencia es el n\u00famero de ciclos por segundo. Esta es una medida de la rapidez con la que oscila una onda. Para la luz, esto significa color. La luz blanca se compone de luz de diferentes frecuencias o colores. El rojo es luz de baja frecuencia y el violeta es luz de alta frecuencia. Si la frecuencia es a\u00fan mayor, entonces se trata de un color negro invisible, al que llamamos ultravioleta.
\nElla:<\/strong>\u00a0Bien, entonces tanto la luz de la madera quemada como la luz del sol deben contener mucha radiaci\u00f3n ultravioleta. Desafortunadamente, el sol obedece a tu teor\u00eda, pero la quema de madera no. Quiz\u00e1s haya algo especial en quemar le\u00f1a…
\nT\u00fa:<\/strong>\u00a0En realidad, es a\u00fan peor. Todas las fuentes de luz, no s\u00f3lo el sol o la le\u00f1a quemada, deber\u00edan producir grandes cantidades de radiaci\u00f3n ultravioleta.
\nElla:<\/strong>\u00a0Ah, esto se est\u00e1 poniendo interesante. La inflaci\u00f3n ultravioleta es omnipresente. \u00bfPero a toda inflaci\u00f3n no le sigue una recesi\u00f3n? \u00bfNo dice la canci\u00f3n que todo lo que sube debe caer? (\u00a0Empieza a tararear sin palabras.)<\/em>
\nT\u00fa\u00a0<\/strong>(molesto<\/em>\u00a0): \u00bfPero c\u00f3mo?
\nElla (\u00a0<\/strong>le tiende un cuenco de nueces):<\/em>\u00a0\u00bfQuieres nueces, querida?
\n(La conversaci\u00f3n termina.)<\/em><\/p>\nPlanck da su primer salto cu\u00e1ntico<\/h4>\n
\nquantum,<\/em>\u00a0que significa \u201ccantidad\u201d, del lat\u00edn). La emisi\u00f3n de luz de objetos calientes (como la madera quemada o el sol) es causada por electrones, peque\u00f1as cargas el\u00e9ctricas oscilantes. Estos electrones absorben energ\u00eda de un ambiente calentado, como una chimenea, y luego la liberan en forma de radiaci\u00f3n. Esta parte de la f\u00edsica antigua era correcta, pero la f\u00edsica cl\u00e1sica predijo que la radiaci\u00f3n emitida deber\u00eda ser rica en ultravioleta, lo que nuestras observaciones contradec\u00edan. Planck (muy valientemente) anunci\u00f3 que el problema de emitir diferentes cantidades de luz ultravioleta podr\u00eda resolverse suponiendo que los electrones emiten o absorben energ\u00eda s\u00f3lo en ciertas porciones discretas, a las que llam\u00f3 \u00abcuantos\u00bb de energ\u00eda.<\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_1.png\")
<\/p>\n
\nSalto cu\u00e1ntico. En un plano inclinado, el movimiento cl\u00e1sico de una pelota es continuo; En la escalera cu\u00e1ntica, el movimiento se produce en forma de etapas discretas (saltos cu\u00e1nticos).<\/em><\/p>\nLos fotones de Einstein y el \u00e1tomo de Bohr<\/h4>\n
![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_2.png\")
<\/p>\n
\nLas \u00f3rbitas de los sat\u00e9lites que giran alrededor de la Tierra son inestables. Las \u00f3rbitas de los electrones se comportan de la misma manera en el modelo del \u00e1tomo de Rutherford.<\/em><\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_3.png\")
<\/p>\n
\n\u00d3rbita de Bohr y salto cu\u00e1ntico: a – \u00f3rbitas de Bohr cuantificadas. Los \u00e1tomos emiten luz cuando los electrones saltan de una \u00f3rbita a otra; b – para saltos cu\u00e1nticos a lo largo de la escalera de energ\u00eda no es necesario pasar por el espacio intermedio entre los escalones<\/em><\/p>\nDualidad onda-part\u00edcula<\/h4>\n
Ondas de materia<\/h4>\n
![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_4.png\")
<\/p>\n
\nRepresentaci\u00f3n gr\u00e1fica de la onda.<\/em><\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_5.png\")
<\/p>\n
\nLos primeros arm\u00f3nicos de una onda estacionaria o permanente en una cuerda de guitarra<\/em><\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_6.png\")
<\/p>\n
\nLa idea de De Broglie: \u00bfno podr\u00edan los electrones ser ondas estacionarias en el espacio limitado de un \u00e1tomo?<\/em><\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_7.png\")
<\/p>\n
\nLos anillos de difracci\u00f3n conc\u00e9ntricos muestran la naturaleza ondulatoria de los electrones.<\/em><\/p>\nOndas de probabilidad<\/h4>\n
\npaquetes de ondas<\/em>\u00a0. Utilizando el concepto de paquetes, podemos hacer que la amplitud de la onda sea grande en ciertas regiones del espacio y peque\u00f1a en todos los dem\u00e1s lugares (Fig. 8). Esto es importante porque la onda debe representar una part\u00edcula localizada. Un paquete de ondas es un paquete de probabilidades, y Born argument\u00f3 que para las ondas de electrones, el cuadrado de la amplitud de la onda (t\u00e9cnicamente llamada funci\u00f3n de onda) en alg\u00fan punto del espacio nos da la probabilidad de encontrar un electr\u00f3n en ese punto. Esta probabilidad se puede representar mediante una curva en forma de campana (Fig. 9).<\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_8.png\")
<\/p>\n
\nLa superposici\u00f3n de muchas ondas simples forma un paquete de ondas local t\u00edpico (Del libro de P. W. Atkins Quanta: A Handbook of Concepts, Oxford: Clairdon Press, 1974)<\/em><\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_9.png\")
<\/p>\n
\nDistribuci\u00f3n de probabilidad t\u00edpica<\/em><\/p>\nPrincipio de incertidumbre de Heisenberg<\/h4>\n
Fantas\u00edas dudosas<\/h4>\n
Dualidad onda-part\u00edcula y medici\u00f3n cu\u00e1ntica.<\/h4>\n
![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_10.png\")
<\/p>\n
\nPista de electrones en una nube de vapor.<\/em><\/p>\n![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_11.png\")
<\/p>\n
\nResultados de m\u00faltiples mediciones de la posici\u00f3n del electr\u00f3n en el \u00e1tomo de hidr\u00f3geno en la \u00f3rbita m\u00e1s baja. Es obvio que la onda de electrones generalmente colapsa cuando la probabilidad prevista de encontrarla es alta, lo que resulta en una \u00f3rbita borrosa.<\/em><\/p>\n
\nEl rabino respondi\u00f3: \u00abNo estoy seguro\u00bb.
\n\u201cPasas por esta carretera todos los d\u00edas a esta hora. Por supuesto que sabes ad\u00f3nde vas.\u00bb
\nCuando el rabino insisti\u00f3 en que no sab\u00eda esto, el cosaco se enoj\u00f3, luego sospech\u00f3 y finalmente llev\u00f3 al rabino a prisi\u00f3n. Justo cuando estaba cerrando la puerta de la celda, el rabino lo mir\u00f3 y dijo en voz baja: \u00abMira, no lo sab\u00eda\u00bb.
\nAntes de que el cosaco lo detuviera, el rabino sab\u00eda ad\u00f3nde iba, pero despu\u00e9s ya no lo supo. Detenerse (podr\u00edamos llamarlo medir) abri\u00f3 nuevas posibilidades. \u00c9ste es el significado de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. El mundo no est\u00e1 determinado de una vez por todas por las condiciones iniciales. Cada evento de medici\u00f3n es potencialmente creativo y puede abrir nuevas posibilidades.<\/p>\nEl principio de complementariedad<\/h4>\n
Principio de correspondencia<\/h4>\n
![](\"https:\/\/artemiada.ru\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/080424img_12.png\")
<\/p>\n
\nMi esposa y mi suegra<\/em><\/p>\nInterpretaci\u00f3n de Copenhague<\/h4>\n
Superar el realismo material<\/h4>\n
El libro \u201cEl universo autoconsciente. C\u00f3mo la conciencia crea el mundo material.\u00bb Amit Goswami<\/p>\n
\nPARTE I. La Uni\u00f3n de Ciencia y Espiritualidad<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 1. EL CAP\u00cdTULO Y EL PUENTE<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 2. LA F\u00cdSICA ANTIGUA Y SU HERENCIA FILOS\u00d3FICA<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 3. LA F\u00cdSICA CU\u00c1NTICA Y LA MUERTE DEL REALISMO MATERIAL<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 4. LA FILOSOF\u00cdA DEL IDEALISMO MON\u00cdSTICO<\/a>
\nPARTE II. EL IDEALISMO Y LA RESOLUCI\u00d3N DE PARADOJAS CU\u00c1NTICAS<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 5. OBJETOS EN DOS LUGARES AL MISMO TIEMPO Y EFECTOS QUE PRECEDEN A SUS CAUSAS<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 6. LAS NUEVE VIDAS DEL GATO DE SCHRODINGER<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 7. ELIJO CON POR LO TANTO SOY<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 8. EL EINSTEIN-PODOLSKY -PARADOJA DE ROSEN<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 9. RECONCILIACI\u00d3N DEL REALISMO E IDEALISMO<\/a>
\nPARTE III. AUTOREFERENCIA: C\u00d3MO SE CONVIERTE EN MUCHOS<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 10. EXPLORANDO EL PROBLEMA MENTE-CUERPO<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 11. EN BUSCA DE LA MENTE CU\u00c1NTICA<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 12. PARADOJAS Y JERARQU\u00cdAS COMPLEJAS<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 13. \u201cYO\u201d DE LA CONCIENCIA<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 14. UNIFICACI\u00d3N DE PSICOLOG\u00cdAS<\/a>
\nPARTE IV. EL REGRESO DEL ENCANTO<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 15. GUERRA Y PAZ<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 16. CREATIVIDAD EXTERNA E INTERNA<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 17. EL DESPERTAR DE BUDA<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 18. TEOR\u00cdA IDEALISTA DE LA \u00c9TICA<\/a>
\nCAP\u00cdTULO 19. ALEGR\u00cdA ESPIRITUAL<\/a>
\nGLOBAR DE T\u00c9RMINOS<\/a>
\n<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"