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    Por qué la mecánica cuántica desafía a la física
    Crédito:Universidad de Nottingham

    La extraña y completa historia del mundo cuántico es demasiado extensa para un solo artículo, pero el período comprendido entre 1905, cuando Einstein publicó por primera vez su solución al rompecabezas fotoeléctrico, hasta la década de 1960, cuando se desarrolló un estudio completo, bien probado, riguroso y Finalmente surgió una increíblemente complicada teoría cuántica del mundo subatómico, esa es toda la historia.



    Esta teoría cuántica llegaría a proporcionar, a su manera, su propia revisión completa y total de nuestra comprensión de la luz. En la imagen cuántica del mundo subatómico, lo que llamamos fuerza electromagnética es en realidad el producto de innumerables interacciones microscópicas, obra de fotones indivisibles, que interactúan de maneras misteriosas. Como en literalmente misterioso. El marco cuántico no proporciona una imagen de cómo se desarrollan realmente las interacciones subatómicas. Más bien, simplemente nos brinda un conjunto de herramientas matemáticas para calcular predicciones. Y así, aunque sólo podemos responder a la pregunta de cómo funcionan realmente los fotones con un encogimiento de hombros asediado, al menos estamos equipados con cierto poder predictivo, que ayuda a aliviar el dolor de la incomprensibilidad cuántica.

    Hacer el negocio de la física, es decir, utilizar modelos matemáticos para hacer predicciones que se validen frente a experimentos, es bastante difícil en la mecánica cuántica. Y eso se debe al simple hecho de que las reglas cuánticas no son reglas normales y que en el reino subatómico todas las apuestas están canceladas.

    Las interacciones y los procesos a nivel subatómico no se rigen por la previsibilidad y confiabilidad de los procesos macroscópicos. En el mundo macroscópico, todo tiene sentido (en gran parte porque hemos evolucionado para darle sentido al mundo en el que vivimos). Puedo lanzarle una pelota a un niño suficientes veces para que su cerebro pueda captar rápidamente el patrón confiable:la pelota sale de mi mano, la pelota sigue una trayectoria arqueada, la pelota avanza y finalmente cae al suelo. Claro, existen variaciones basadas en la velocidad, el ángulo y el viento, pero la esencia básica de una pelota lanzada es la misma, siempre.

    No es así en el mundo cuántico, donde la predicción perfecta es imposible y faltan afirmaciones fiables. A escalas subatómicas, las probabilidades gobiernan el día:es imposible decir exactamente qué hará una partícula determinada en un momento dado. Y esta ausencia de previsibilidad y confiabilidad al principio preocupó y luego disgustó a Einstein, quien eventualmente dejaría atrás el mundo cuántico con nada más que un lamentable movimiento de cabeza ante el trabajo equivocado de sus colegas. Y así continuó su trabajo, intentando encontrar un enfoque unificado para unir las dos fuerzas conocidas de la naturaleza, el electromagnetismo y la gravedad, con un marco enfáticamente no cuántico.

    Cuando en la década de 1930 se propusieron por primera vez dos nuevas fuerzas para explicar el funcionamiento profundo de los núcleos atómicos (las fuerzas nucleares fuerte y débil, respectivamente), esto no disuadió a Einstein. Una vez que el electromagnetismo y la gravedad se unieran con éxito, no haría falta mucho esfuerzo adicional para trabajar en nuevas fuerzas de la naturaleza. Mientras tanto, sus contemporáneos de inclinación cuántica adoptaron las nuevas fuerzas con entusiasmo, y finalmente las incorporaron a la visión y el marco del mundo cuántico.

    Al final de la vida de Einstein, la mecánica cuántica podía describir tres fuerzas de la naturaleza, mientras que la gravedad era la única, y su teoría general de la relatividad era un monumento a su intelecto y creatividad.

    Proporcionado por Universe Today




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