Mecánica Cuántica from a dummy. Que no te lo cuenten 1

Hay muy buenos textos de cuántica a nivel divulgativo, los hay muy malos también.  Pero se echa de menos, al menos a mí me pasa, algún sitio que te permita amasar la cuántica con las manos.  Si bien no llegar a ser un experto mundial en el campo sí poder llegar a disfrutar haciendo unas cuantas manipulaciones similares a las que se hace en un problema fácil de mecánica cuántica.

En las últimas entradas nos hemos ido introduciendo en el tema de EPR, entrelazamientos, etc.  El objetivo último es entender qué es eso de experimentos libres de «loopholes» ya que de confirmarse puede que caiga Nobel pronto. Hasta ahora nos hemos limitado a cuestiones clásicas donde la cuántica no aparece demasiado.  Eso va a cambiar, así que hay que meterse en harina con la cuántica.

Esta entrada tiene la humilde intención de presentar recetas para hacer cálculos simples en cuántica.  Hay que seguir unas reglas sin salirse de ellas y listo. Te aseguro que están justificadas por una gran teoría física y matemática y por un siglo de comprobaciones experimentales.  Sigue las reglas y disfruta, a mí me parece que es divertido y agradable poder hacer unas cuantas cuentas cuánticas. Piensa que eres capaz de hacer una créme brûlée sin conocer la teoría de las reacciones de Maillard, solo hay que seguir la receta.

En la serie de entradas sobre EPR, entrelazamiento y esas cosas esta se puede considerar una de transición, una necesaria para introducir formalismo e ideas. Que no te lo cuenten.

Son las -17:00, muy probablemente

El tiempo es uno de los conceptos que más interesan a los científicos. Su papel en la física es fundamental ya que actúa como el parámetro que rige la evolución dinámica de los sistemas.

Sin embargo, su papel en las distintas teorías físicas es, cuanto menos, curioso. Casi siempre aparece como un elemento externo, como algo que está ahí fuera y del que nos servimos para determinar como evoluciona el sistema que estemos considerando. Aún más, en Relatividad General, el tiempo parece que desaparece, que no podemos definirlo. Esto se vuelve un grave problema a la hora de definir una teoría cuántica de la gravedad en todas sus variantes y propuestas.

Lo que es más sorprendente aún es que el tiempo podemos medirlo, tenemos relojes, así pues nos enfrentamos a un problema interesante y perturbador. ¿Qué es eso que llamamos tiempo que podemos medir pero no sabemos qué es?

En esta entrada, que esperamos que sea la primera de una serie que trate sobre el concepto de tiempo, vamos a intentar explicar que sorprendentemente no podemos definir un reloj (el instrumento que mide el paso del tiempo) en teoría cuántica.

Oscilones

Vamos a retomar el tema que hemos venido desarrollando en algunas entradas y que nos ha llevado desde la teoría clásica del oscilador armónico hasta su versión cuántica.

Para disfrutar completamente de esta entrada es preferible haber leído y trabajado un poquito la entrada Reto II y las referencias a otras entradas que se reflejan en este Reto II.

¿Aburridos/as?… ¿Cuantizamos? Parte I

En esta entrada vamos a dar el salto de una teoría clásica a una teoría cuántica. Es decir, vamos a cuantizar de verdad una teoría.  El ingrediente esencial para cuantizar una teoría clásica es precisamente conocer muy bien dicha teoría y, por supuesto, elegir un procedimiento de cuantización.

Aquí vamos a sacar provecho de las entradas sobre el oscilador armónico y vamos a cuantizar esta teoría.  Intentaremos hacerlo todo pormenorizado y con calma.  Este simple ejemplo, que de hecho es uno de los más importantes de toda la física, nos permitirá ver en todo su explendor un proceso de cuantización y de ver las diferencias entre una descripción clásica y una cuántica de los fenómenos físicos.

Estados, observables… ¿me explicas de una vez lo que son?

Muchas veces abusamos de la terminología, y eso en divulgación suele ser negativo.  En cuanto hablamos de física, especialmente de la cuántica, aparecen cosas como estados, funciones de onda, operadores, observable, etc.

¿Pero qué es un estado y un observable? ¿Por qué estos conceptos aparecen una y otra vez? ¿Hay diferencia entre la clásica y la cuántica respecto a estos conceptos?

En esta entrada vamos a procurar aclarar un poco estos conceptos, tanto en la física cuántica como en la cuántica y además puntualizaremos que precisamente estos conceptos, y sus diferencias a esos niveles, son los que condensan la diferencia en el comportamiento físico de los sistemas que se rigen por las leyes clásicas y cuánticas.