2# Guía del Viajero Cuántico: Ingresando al mundo cuántico (1/2) Marcando límites

Ingresando al mundo cuántico (1/2): Marcando límites

Está bien. Aquí nos encontramos una vez más en esta guía para los amantes y curiosos de la física. En esta ocasión el objetivo de este nuevo post es, justo como dice el título, poder buscar la manera de ingresar al mundo cuántico y, por consiguiente ir sentando las bases de la física de partículas.

En primer lugar, hay que establecer límites, ¿qué pertenece al campo de estudio de la fisica cuántica y qué no?. Para ponerlo simple, podemos decir que existen dos disciplinas en la física. Por un lado, tenemos a la mecánica clásica, que estudia todos los fenómenos que ocurren a mayor escala, como la rotación los planetas y otros astros, y a menor escala, por ejemplo el lanzamiento de una pelota, cuando empujamos una caja o el recorrido de una hormiga; en fin, todo evento que se pueda predecir y medir fácilmente a través de la observación y uso de fórmulas "simples".

En contraste, está la mecánica cuantica, que describe el comportamiento de los objeto y fenómenos que son iguales o más pequeños que los mismísimos átomos. Lo que caracteriza a esta área de estudio es que se encuentra dominada por la probabilidad y la incertidumbre, no sabes lo siguiente que puede pasar con 100% de certeza, tanto como lo que está sucediendo en el mismo momento, a diferencia de la mecánica clásica que demuestra que cuando lanzamos un balón hacia arriba es innegable que caera por acción de la gravedad; en otras palabras, que se puede perdecir todo el recorrido del objeto y determinar su ubicación en el espacio y el tiempo. Sin embargo, en el caso de la mecánica cuántica, el tema se descontrola, y mucho. 

Elementos de la física cuántica como el fotón (partícula de la luz) o el tan famoso electrón no se encuentran sujetos a una regla específica de cómo deben comportarse o en dónde se deben encontrar. Muchos de ellos no tienen un valor específico, como su dirección de viaje, su estado, su localización y velocidad. 

Antes se creía que el electrón giraba alrededor del núcleo del átomo como si fuese un sistema planetario, es así como el surgió modelo atómico de Ernest Rutherford, pero resulta que la idea no estaba del todo clara, según la ley de la conservación de la energía, si cada vez que los eletrones giran alrededor del nucleo, van a ir perdiendo eventualmente su energía, provocando que colisione con su nucleo; en resumen, no podriamos existir con ese modelo de atómo. Posteriormente, Niels Bohr solucionó el problema añadiendo niveles de energía; es decir, ubicaciones especifica alrededor del átomo en donde la orbita del electrón es estable. No obstante, el modelo del físico Austríaco Erwin Schrödinger fue quien dió el golpe final. Su modelo se basaba en un átomo envuelto en una nube en la que existe una probabilidad de que encuentres a los electrones en determinados sitios, a los que llamó orbitales.

Lo interesante de todo el asunto es que aquí el observador luega un papel muy importante en la mecánica cuántica. Tomando el ejemplo anterior, sabemos donde puede estar el electrón pero no exactamente dónde realmente está. Para poder conseguirlo, debemos acercarnos más y obligar al electrón a que aparezca en uno de sus posibles lugares.

Existen muchos otros fenomenos de la física cuántica, como la dualidad onda-partícula, el entrelazamiento cuántico, la inestabilidad de las partículas y muchos más que serán desarrollados más a fondo en futuras publicaciones.

Espero que les haya gustado el tema del día de hoy. Este tema ha sido dividido en dos partes, la primera parte trata de los límites que hay entre la mecánica clásica y cuántica, y la segunda abarcará el contexto histórico.

Sin más que decir, me despido y espero vernos muy pronto. Que la probabilidad te acompañe ;-)