Mecánica Cuántica

Teoría Cuántica de la Energía

Sólo con leyes de física y mecánica clásica, únicas teorías que explicaban comportamientos de la energía y la materia, los científicos del siglo XIX no podían interpretar de manera cabal los fenómenos relacionados a ambas.
En esa época, existían teorías insuficientes para explicar paradigmas como la gravitación y el electromagnetismo.

Esto condujo, en 1900, al físico alemán Max Planck, a formular una constante matemática que interpretaba de mejor forma el comportamiento de la materia a partir de las características que conforman la estructura del átomo. En su teoría, Planck establece la existencia de niveles de energía dentro de el, que explican la emisión y absorción de radiación electromagnética, cuyo componente básico y mínimo es el cuanto. Es decir, la energía no es continua sino que existe en forma de paquetes.
El descubrimiento de que las partículas subatómicas corresponden a paquetes de energía con características de onda, conforman el pensamiento base de la mecánica cuántica.

Desarrollo de la Física Cuántica

La teoría de Planck, quedó por varios años en suspenso, mientras los científicos se sumergían en investigaciones analizando el concepto, revisando sus fórmulas abstractas y desarrollando métodos para comprobar dicha teoría.

En las décadas de 1920 y 1930, Werner Heisenberg y Neils Bohr reformularon la teoría de Planck, cosa que entre los científicos, permitió un concenso sobre las leyes que gobiernan la física atómica.
Esto llevó a una teoría unificada para las partículas subatómicas y las ondas electromagéticas en la cual se postula que las partículas y las ondas no son ni una ni la otra, sin embargo tienen características de ambas, (dualidad onda-partícula). Dicha afirmación, aunque paradojal, se constata en la prueba de la doble rendija realizada con electrones en 2002 y la establece como propiedad fundamental del universo.

El gran físico matemático Albert Einstein también admitió, con objeciones, algunos aspectos de la mecánica cuántica y basado en ella, terminó postulando conceptos menos abstractos y más realistas.
Sin embargo, los últimos experimentos a fines del siglo XX y comienzos del XXI, han comprobado que la interpretación de Einstein estaba errada. Efectivamente el principio de incertidumbre postulado por Bohr es una realidad irrefutable para explicar la mecánica a nivel atómico y desestima la aplicación de la física clásica para ello.
La cuántica establece que 2 partículas subatómicas, que han interactuado entre si, independiente de la distancia que posteriormente las separa, se mantienen entrelazadas por intermedio de un tipo de energía que se propaga más rápido que la luz. En el año 2011 este fenómeno ha sido comprobado, aunque todavía no tiene explicación científica.

Aplicaciones de la Mecánica Cuántica

Con todo lo anterior, la ciencia ha alcanzado, un éxito sin precedentes para explicar gran cantidad de fenómenos inherentes a materia y energía. Basado en principios de mecánica cuántica, la física del estado sólido, ha permitido la invención del transistor, elemento fundamental para la operación del computador, rayo laser, resonador nuclear, teléfono celular y otros.