Ensayo Mecanica Cuantica PDF

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INTRODUCCIONLa mecánica cuántica surge a principios del siglo pasado aproximadamente en 1926 bajo dos formulaciones aparentemente distintas, una llamada Mecánica Cuántica Matricial y la otra mecánica cuántica ondulatoria, las cuales fueron a finales de ese mismo año demostradas porSchrödinger que so...

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INTRODUCCION La mecánica cuántica surge a principios del siglo pasado aproximadamente en 1926 bajo dos formulaciones aparentemente distintas, una llamada Mecánica Cuántica Matricial y la otra mecánica cuántica ondulatoria, las cuales fueron a finales de ese mismo año demostradas por Schrödinger que son equivalentes, estas formulaciones fueron fruto del esfuerzo en conjunto de varios físicos y matemáticos que aportaron con sus teorías a la formación del que para algunos académicos se considera el éxito más grande del siglo pasado entre los cuales se destacan: Einstein, Heisenberg, Schrödinger, Bohr, Dirac y Von Neumann entre otros científicos que aportaron significativamente al desarrollo de ésta.

La mecánica cuántica se forma entonces gracias a las teorías e investigaciones como las siguientes: el enunciado de Max Planck, quien comunicó la hipótesis de que la radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia en forma de cuantos de luz o fotones de energía. A esto se le sumó las investigaciones de Albert Einstein quien completó las correspondientes leyes de movimiento con lo que se conoce como teoría especial de la relatividad, la cual agrupa el comportamiento de todos los fenómenos naturales, mediante la cual se demostró que el electromagnetismo era una teoría esencialmente no mecánica. El siguiente paso importante se dio cuando Louis de Broglie propuso que cada partícula material tiene una longitud de onda asociada, inversamente proporcional a su masa, y dada por su velocidad. Poco tiempo después Erwin Schrödinger formuló su famosa ecuación de movimiento para las ondas de materia, cuya existencia había propuesto de Broglie y varios experimentos sugerían que eran reales.

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La unión de todos estos postulados generó la mecánica cuántica tal cual la conocemos hoy en día, la cual introduce una serie de hechos contraintuitivos que no se concebían en la física clásica; con esto se concluye que el mundo cuántico no se comporta de la misma manera que el macroscópico. DESARROLLO La mecánica cuántica es utilizada en muchos campos como son: la electrónica, la mecánica, la física de la materia condensada, la medicina, la física de partículas y la química cuántica, en donde la necesidad de una mayor eficiencia, de extender las condiciones de funcionamientos y de extender las aplicaciones de los dispositivos existentes obliga al estudio y producción de nuevos materiales La Mecánica Cuántica posee muchas aplicaciones, pero estas se encuentran limitadas, casi exclusivamente, a los niveles atómico, subatómico y nuclear, donde resulta totalmente

imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos, como la electrónica donde se diseñan dispositivos de todo tipo de componentes a una escala nanométrica, reduciendo notoriamente los tamaños de los dispositivos electrónicos y aumentando su eficiencia, lo cual ha traído la revolución de la miniaturización, en este mismo campo cabe resaltar que el comportamiento ondulatorio de los electrones contenido en la mecánica cuántica dio origen al microscopio electrónico, pero la primera aplicación práctica de esto fue el diodo de efecto túnel, uno de los dispositivos que revolucionó la electrónica. Más recientemente, en la primera mitad de la década del 80, los científicos inventaron el microscopio de efecto túnel, un ultramicroscopio que casi permite "ver" los átomos.

También se trabaja con semiconductores y superconductores, procurando un ahorro de energías, que son aplicables al diseño de instrumentación en campos tan diversos como la cirugía láser, o la exploración radiológica. En el primero, son utilizados los sistemas láser, que aprovechan la cuantificación energética de los orbitales nucleares para producir luz monocromática, entre otras características. 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, de igual manera se trabaja en la criptografía, la computación cuántica, y en la Cosmología teórica del Universo temprano donde se desarrollan teorías sobre universos paralelos. avances tecnológicos aplicando las teorías desarrolladas en la mecánica cuántica, se espera el desarrollo de 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. Se visiona la tele portación de hombres, aunque en un futuro lejano, esta es una de las aplicaciones más atractivas de la mecánica cuántica. La nano robótica es la fabricación de máquinas, o robots, de dimensiones nanométrica. De una forma más específica, la nano robótica se refiere a la todavía hipotética ingeniería nanotecnológica del diseño y construcción de robots. Otra definición, usada algunas veces, es la de una máquina capaz de operar de forma precisa con objetos de escala nanométrica. Ya se están trabajando con LEDS de puntos cuánticos con los cuales se desarrollan laser para medicina, y para la guerra entre otras aplicaciones como luces artificiales no contaminantes.

CONCLUSIONES En base a lo anterior podemos concluir que el desarrollo de la mecánica cuántica ha traído al hombre la generación de nuevas tecnologías a escala nanométrica, de las cuales se espera una

gran contribución al desarrollo de la ciencia, algunas de estas son simples visiones (o ciencia ficción) de los que se puede hacer en un futuro no muy lejano donde el hombre ha alcanzado los conocimientos suficientes para alcanzar sus más profundos deseos en exploración de este vasto universo que nos rodea....