Quantum Physics Books

Libros de física cuántica, disponibles en todos los idiomas

Aplicación de física cuántica: la física cuántica es el estudio de la materia y la energía en el nivel más fundamental. Su objetivo es descubrir las propiedades y los comportamientos de los componentes básicos de la naturaleza.

Si bien muchos experimentos cuánticos examinan objetos muy pequeños, como electrones y fotones, los fenómenos cuánticos nos rodean y actúan en todas las escalas. Sin embargo, es posible que no podamos detectarlos fácilmente en objetos más grandes. Esto puede dar la impresión equivocada de que los fenómenos cuánticos son extraños o de otro mundo. De hecho, la ciencia cuántica cierra brechas en nuestro conocimiento de la física para darnos una imagen más completa de nuestra vida cotidiana.

Los descubrimientos cuánticos se han incorporado a nuestra comprensión fundamental de los materiales, la química, la biología y la astronomía. Estos descubrimientos son un recurso valioso para la innovación, ya que dan lugar a dispositivos como láseres y transistores, y permiten un progreso real en tecnologías que alguna vez se consideraron puramente especulativas, como las computadoras cuánticas. Los físicos están explorando el potencial de la ciencia cuántica para transformar nuestra visión de la gravedad y su conexión con el espacio y el tiempo. La ciencia cuántica puede incluso revelar cómo todo en el universo (o en múltiples universos) está conectado con todo lo demás a través de dimensiones superiores que nuestros sentidos no pueden comprender.

¿Qué es la física cuántica? En pocas palabras, es la física la que explica cómo funciona todo: la mejor descripción que tenemos de la naturaleza de las partículas que componen la materia y las fuerzas con las que interactúan.

La física cuántica subyace en cómo funcionan los átomos y, por lo tanto, por qué la química y la biología funcionan como lo hacen. Tú, yo y el poste de la puerta: al menos en algún nivel, todos estamos bailando al son de la melodía cuántica. Si desea explicar cómo se mueven los electrones a través de un chip de computadora, cómo los fotones de luz se convierten en corriente eléctrica en un panel solar o se amplifican en un láser, o incluso cómo el sol sigue ardiendo, deberá usar la física cuántica. .

La dificultad (y, para los físicos, la diversión) comienza aquí. Para empezar, no existe una única teoría cuántica. Está la mecánica cuántica, el marco matemático básico que sustenta todo, que fue desarrollado por primera vez en la década de 1920 por Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger y otros. Caracteriza cosas simples como cómo la posición o el momento de una sola partícula o grupo de pocas partículas cambia con el tiempo.

Pero para comprender cómo funcionan las cosas en el mundo real, la mecánica cuántica debe combinarse con otros elementos de la física, principalmente, la teoría especial de la relatividad de Albert Einstein, que explica lo que sucede cuando las cosas se mueven muy rápido, para crear lo que se conoce como teorías cuánticas de campos. .

Tres teorías cuánticas de campo diferentes se ocupan de tres de las cuatro fuerzas fundamentales mediante las cuales interactúa la materia: el electromagnetismo, que explica cómo se mantienen unidos los átomos; la fuerza nuclear fuerte, que explica la estabilidad del núcleo en el corazón del átomo; y la fuerza nuclear débil, que explica por qué algunos átomos se desintegran radiactivamente.

Durante las últimas cinco décadas, más o menos, estas tres teorías se han reunido en una coalición destartalada conocida como el "modelo estándar" de la física de partículas. A pesar de la impresión de que este modelo está ligeramente sujeto con cinta adhesiva, es la imagen probada con mayor precisión del funcionamiento básico de la materia que jamás se haya ideado. Su gloria suprema llegó en 2012 con el descubrimiento del bosón de Higgs, la partícula que da su masa a todas las demás partículas fundamentales, cuya existencia se predijo sobre la base de las teorías cuánticas de campos desde 1964.

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