MECÁNICA CUÁNTICA.

La mecánica cuántica es una de las ramas principales  de la fisica y uno de los más grandes avances del siglo XX  en el conocimiento humano.
Explica  el comportamiento  de la materia y de la energía .
De  esta forma la mecánica  cuántica  puede  explicar  la existencia  del átomo  y desvelar los  misterios  de la estructura átomica , tal  como hoy son  entendidos  fenómenos  que no  pueden  explicar debidamente  la fisica clásica o más propiamente  la mecánica clásica.
La parte  de la mecánica cuántica que si  incorpora elementos  relativistas de manera formal y con diversos problemas es la mecánica cuántica,  relativista  o ya ,de forma  más exactas y potentes  la TEORIA CUÁNTICA  DE CAMPOS..
(   que incluye  a su vez a la  electrodinámica  cuántica ,cromodinámica  cuántica y teoria electro débil dentro del modelo standar.)  y más  generalmente  la teoria cuántica de campos en espacio --tiempo-curva  la única interacción   que no se ha podido cuantificar ha sido  la interacción gravitatoria.
La  mecánica cuántica es el fundamento de los estudios del átomo ,su núcleo  y las particulas elementales,       ( siendo  necesario  el enfoque  relativista ).también en teoría de la información,cristografia y quimica.
En  el momento  en que dos de las teorias que intentaban  explicar ciertos fenómenos, la ley de gravitación  universal  y la teoria eletromagnética surge la mecánica cuántica rama de  la fisica.
Fue    MAX PLANCK quien  entonces  enuncíó la hipotesis  de que la radiación  electromagnetica es absorbida   y emitida  por la materia  en forma de  " CUÁNTOS "  de luz  o fotones  de energía mediante  una constante  estadistica ,q1ue se denomina CONSTANTE DE PLANCK.
Fue ALBERT EINSTEIN :: en  1905, con las leyes  de movimiento  en su teoria especial  de la relatividad demostrando que el   ---electromágnetismo  era una  teoría  esencialmente no mecánica.Culminaba  asi lo que  que se ha dado en llamar  física clásica , es decir,la fisica no cuántica.
Teoria  sobre el calor  especifico  es decir   ,la que  resuelve  cuál es la cantidad  de calor  necesaria para aumentar en una unidad  la temperatura  de la unidad de masa de un cuerpo.
1925  LOUIS BROGLIE propuso  que cada partícula material  tiene una LONGITUD de ONDA asociada ,INVERSAMENTE PROPORCIONAL  a su MASA.
 (   a lo que llamó    MOMENTUM )  y dado por su VELOCIDAD,
La mecánica cuántica  introduce  una serie de hechos  contraintuitivos  que no aparecian  en los paradigmas fisicos  anteriores  con ello  se descubre  que el mundo  atómico  no se comporta como  esperariamos, los conceptos   de  INCERTIDUMBRE o CUÁNTIZACIÓN ,son introducidos  primera vez  de  aqui.
Este fenómeno  se llama  CUANTIZACIÓN. y los intervalos posibles   más pequeños  entre los valores discretos son llamados QUANTA ...(  singular,quantum )---de la  palabra  latina pera  (  cantidad ). de ahi el  nombre  de mecánica cuántica ,el tamaño  de un cuanto  es un  valor fijo  llamado  constante de PLANCK, y que vale.
             -34
6.626x 10 julios por segundo .
Las bolas  de billar  al desplazarse  chocan una con  otra ---se dispersan " en todas direcciones " todas muy vagas confusas ---se desplegaban  en un ángulo de 180°  entorno  a la dirección  del  impacto  original, parecia  una onda  peculiar  que partiese del punto  de la colisión ." dispersión de onda ",reconocio el profesor lo que usted esta observando es en realidad un fenómeno  mecánico  cuántico " ah las matrices " o mejor la incertidumbfre del movimiento.
Cualquier cuerpo  en  un espacio   limitado posee cierto movimiento ;el " MOVIMIENTO del PUNTO CERO "  ejemplo el movimiento de los electrones en cualquier  átomo
LA       TEORIA  CUÁNTICA .
Según la teoria clásica del  ELECTROMÁGNETISMO , la energia de un cuerpo  caliente seria infinita !!!!!.Esto es imposible  en el mundo  real , y para resolver este problema el fisico MAX PLANCK invento la MECÁNICA CUÁNTICA,
Los  sistemas atómicos y las " particulas elementales " no se pueden  describir con  las teorias que usamos para estudiar los cuerpos macroscopicos  ( como las rocas,las casas,etc.).
Es decir en el  mundo de los átomos siempre existe una INCERTIDUMBRE  que puede ser superada. .
la   mecánica  cuántica  explica  este comportamiento ,el tamaño  de un núcleo  atómico  es del  orden de
   -13
10     centimetros. ¿ porque  imaginar esto ? muy dificilmente   mucho  más dificil  aun seria imaginar como interactuán  dos nucleos atómicos , o como  interactúa el núcleo con los lectrones en el átomo.
Veamos que propone la mecánica cuántica.
El   intercambio  de energia entre átomos  y particulas  se lo puede  ocurrir en paquetes de energia de cantidad discreta  (   fuerzas e interacciones   )  
 Las  ondas de luz ,en algunas  circunstancias    se pueden comportar  como si fueran particulas FOTONES
Las particulas  elementales ,en algunas  circunstancias  se pueden  comportar  como si fueran ondas.
Es imposible  conocer la posición  exacta  y la velocidad  de una particula  al mismo tiempo ,este es el  famoso principio  de INCERTIDUMBRE , de HEISEMBERG.
EJEMPLO: de las consecuencias  de la mecánica  se pueden  apreciar  estudiando  la naturaleza de los átomos y de la  radiación.
Existe un teorema  matemático  general  que dice  que el  producto  de las  disperciones estadisticas  de dos operadores,  que no conmutan  es mayor que cierto  número  que depende de los operadores en cuestión .
Las  dispersiones se calculan  conforme  a la definición  elemental  ,la forma de calcularlos  depende del campo de aplicación..Estas  particulas nuevas se crean  en colisiones  de muy alta energia ; de hecho , para  crear  una partícula  de requiere  una energia igual  al producto  de su masa por el cuadrado  de  la velocidad de la luz  de acuerdo   con la equivalencia  masa -- energia descubierta por EINSTEIN
La . unica particula que aun  se resiste a ser descubierta es el  GRAVITON, es decir el cuanto  del campo GRAVITATORIO ,cuando  se descubra  quedará  abierto el camino  para la GRAN TEORIA UNIFICADA, el gran sueño que EISTEIN  no pudo cumplir porque se apartó del camino  correcto,el cuántico.
NÚMERO  CUÁNTICO.
Los números  cuánticos son unos números que se conservan  en los sistemas  cuánticos ,corresponden  con aquellos  observables que conmutan con el  HAMILTONIANO, del sistema ,asi  los números  cuánticos permiten  caracterizar  los estados  estacionarios ,es decir los estados propios del sistema.
En  fisica atómica,los números cuánticos  son valores numéricos discretos que nos indican  las caracteristicas  de los electrones en los átomos ,esto está basado  en la teoria  atómica de NIELS BOHR.  que  es el modelo  atómico más aceptado  y utilizado  en los ultimos tiempos por su  simplicidad.
ENERGIA DEL PUNTO CERO .
En  fisica ,la energia  del punto cero  es la energia más baja  que un sistema fisica mecano--cuántica puede poseer , y es la energia del estado  fundamental del sistema...
Debido  a que la energia del punto  cero  es la energia  más baja  que un sistema  puede tener ,no puede ser eliminado  de dicho  sistema ,un  término  relacionado  es el campo del punto cero  que es el estado  de energia más bajo  para un  campo ,su estado  base ,que no es cero.
MECÁNICA CUÁNTICA RELATIVISTA.
La mecánica  cuántica  relativista  es una generalización de la mecánica  cuántica necesaria  para entender el comportamiento  de las particulas que alcanzan  velocidades  cercanas a la luz  ,régimen  en el cual la ecuación de  SCHRODINGER deja de ser efectiva
RELATIVIDA GENERAL.
Los  principios  fundamentales   introducidos en esta generalización  son el  principio  de equivalencia ,que describe la ACELERACIÓN  y la GRAVEDAD, como aspectos  distintos de la misma  realidad la noción de la  curvatura del espacio  tiempo y el  principio  de covariancia  generalizado.
MODELO ATOMICO  DE LA MECÁNICA CUÁNTICA ONDULATORIA.
El  modelo actual  de los atomos  fue desarrollado  principalmente por ERWIN  SCRHODINGER en el que describe  el comportamiento  de un electrón  en función  de sus  caracteristicas   ondulatorias.
La teoria moderna  supone   que el átomo   esta rodeado  por una tenua nube de electrones que retiene  el concepto de niveles estacionarios de energia,esta teoria deriva de los tres siguientes fundamentos.
   1 ) concepto de estados estacionarios de energia de un electrón  propuesto por BORH,
normalmente los  electrones  se encuentran con un nivel  minimo de energía ,pero puede absorber energia pasando  a un nivel superior  y alejandose del átomo  luego  cuando regresa a su posición  original ,la energia  absorbida se convierte en  RADIACIÓN ELECTROMÁGNETICA .
Naturaleza Dual  de la masa sugerida por  LUIS de   BROGLIE.
De broglie concluyo que la masa como la luz  tienen  ambas caracteristicas de  particula  y de onda.
Principio  de incertidumbre de H eisenberg.
Werner H eseinberg  presento  el  principio de incertidumbre  en el que decia que era imposible  en un  momento  dado establecer la posición  y velocidad de un  electrón  en un nivel   eneérgetico
Numero   Cuántico.
Los  numeros cuanticos son el  resultado  de la ecuación de Scrodinger, y la tabulación  de ellos. nos indica  la zona  atómica  en la que  es probable encontrar un electrón.
Los literales de los números  cuánticos son : M,N.S.P y S.. Estas teorias fueron aportadas principalmente  por los cientificos : Borhr,---Somer, fold,Zeemer y Stern,Gerlach.
Numero  Cuántico  Principal  (  N  ).
El número  cuántico  principal  nos indica en que nivel  se encuentra el electrón ,este valor toma valores enteros del  1 al 7.
----caracteristicas
-----toma valores enteros : 1,2,3,
-----A mayor N  más lejos se encuentra  del núcleo  la región  de mayor densidad electronica.
---A  mayor  N el electrón  tiene mayor energía y se encuentra menos  " a todo " al núcleo.
Número  cuántcio  secundario  (  1  )
Determina el sub nivel y se relaciona con  la forma del  orbital  .
cada nivel energético  ( n )  tiene " n  " subniveles.
Número Cuántico Magnetico   (    M  )
El número  cuántico  magnético  nos indica las orientaciones de los orbitales magnéticos  en el espacio ,los orbitales magnéticos  son  las regiones de la nube electronicas  donde se encuentra los electrones ,el  número magnético  depende de 1 y toma valores desde  -1 hasta 1.
Número  cuántico de Spin  (  s  )
El  número  cuántico de spin  nos indica el sentido  de rotación en el  propio eje de los electrones en un orbital ,este número  toma los valores de   -1/2    y de 1/2,de esta manera entonces se puede  determinar  el lugar  donde se encuentra un electrón  determinado , y los niveles de energia del mismo ,esto es importante en el estudio  de las radiaciones ,la energia de ionización ,asi  como de la energia liberada por un átomo en una reacción .
Forma de  los Orbitales
La forma atribuida  a los orbitales es esferica y para los orbitales de tipo  p se consideran elipticas.
  Esta información es en base a un trabajo de investigación  para que usted amigo lector obtenga un concepto real , pero la investigacion continua.