Tras una serie de experimentos que no se pueden entender con la física clásica, en el siglo XX surgió una teoría llamada Mecánica Cuántica. A medida que la teoría se desarrolló, motivó la realización de más experimentos que a su vez llevó a desarrollar más la teoría. La Mecánica Cuántica que se presentará aquí en partes es solo una parte de la teoría completa, cosnstituida por la Teoría de Campo Cuántica y la Electrodinámica Cuántica. La teoría cuántica y los experimentos concuerdan con una precisión notable.
A diferencia de lo que pasa en otros campos de la física, no hay analogías conceptuales confortables para ayudarnos a entender la mecánica cuántica. Los sistemas cuánticos se comportan diferente a cualquier cosa con la que nuestros sentidos nos familiarizan en nuestra existencia ordinaria, y por eso pasaron décadas entre las primeras evidencias experimentales del comportamiento cuántico, y los primeros modelos teóricos exitosos. Esto es también la razón de que los libros de texto sobre mecánica cuántica tienden a leerse como libros de receta - no hay otra motivación para calcular cantidades en la forma en que lo hacemos, más que porque funciona. Cuando hacemos cálculos cuánticos según dictan Schrödinger, Heisenberg, y otros, obtenemos respuestas que concuerdan con mediciones.
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