El principio de exclusión de Pauli, fue desarrollado por el físico austriaco Ernst Pauli en el año 1925. Este principio de la cuántica dice que dos partículas ( concretamente fermiones) que tiene los números cuánticos con los que constan idénticos, no pueden existir.

Esto significa que dos electrones ( fermiones) que se encuentren en

Wolfgang Pauli

un átomo no podrán poseer a la vez iguales números cuánticos. Este hecho explicaría que los electrones se dispersen en capas o niveles en torno al núcleo del átomo y por lo cual, los átomos que posean mayor número de electrones ocupen mayor espacio, debido a que aumenta el número de capas de las que consta el átomo. El número máximo de electrones que puede tener una capa o nivel es de 2n^2.

Para poder describir de forma completa al electrón dentro del átomo de hidrógeno, necesitamos introducir obligatoriamente un cuarto número cuántico a los ya conocidos. Dicho cuarto número cuántico se representa por las letras ms, y es conocido como el número cuántico de spin, el cual se encuentra relacionado estrechamente con las propiedades magnéticas que presentan los electrones. El número cuántico ms, tan sólo puede tener dos valores diferentes, +1/2 o -1/2. A los electrones cuyos valores de ms son iguales, se dice que cuentan con lo que se conoce como spines paralelos, sin embargo, si los valores que presenta ms son distintos se dice que poseen spines opuestos o también llamados antiparalelos.



Para poder describir a un orbital, se necesitan tres números cuánticos ( los números n, l y ml), a la vez que un electrón que se encuentra en un átomo viene dado por una combinación de cuatro números cuánticos, los tres principales más el número ms. El principio de exclusión de Pauli nos dice que en un átomo es imposible que coexistan dos electrones con los cuatro números cuánticos idénticos. Según establece este principio, en un orbital de tipo atómico, que se encuentra determinado por los números cuánticos n, l, y ml, solamente pueden haber dos electrones: uno de ellos con un spin positivo +1/2 y otro con su contrario spin negativo -1/2.


Entonces decimos que cada uno de los tipos de orbitales solamente puede contener 2 electrones como máximos, los cuales deberán obligatoriamente tener spines contrarios. Estos electrones tendrán todos sus números cuánticos iguales , y tan sólo se diferenciarán en el número cuántico ms ( spin).


Texto extraído de: quimica.laguia2000.com

Teoría de las perturbaciones

En mecánica cuántica la gran mayoría de las veces los problemas que se presentan no tienen solución analítica por lo que es necesario utilizar métodos aproximados para obtener información relevante de ellos.

Existen dos tipos de métodos que se emplean en la

Christian Moller

actualidad, los métodos numéricos donde se aprovecha la capacidad de cálculo de los ordenadores o los que se presentan aquí que son la teoría de perturbaciones dependientes e independientes del tiempo y el método variacional. Supongamos un sistema definido por un hamiltoniano H  que podemos separar de la siguiente forma

      
donde H₀ es el hamiltoniano no perturbado del que sabemos sus auto energías E_n⁽⁰⁾ y sus auto estados normalizados es decir

   y     

y H_p es el término perturbativo adicional al hamiltoniano y  es un parámetro adimensional tal que su valor es mucho menor que uno,

En estas condiciones es plausible esperar soluciones del hamiltoniano total H en la forma con auto energías . Busquemos por tanto las soluciones en la forma 

  

     con las auto energías
 

 Texto extraído de: www.uam.es

Relación entre la física cuántica y la mente

El físico nuclear Otto Frisch nació en Viena, Austria, en el año 1904. Se radicó en Inglaterra en 1934. Fue el primero en observar la gran cantidad de energía liberada en la fusión del núcleo de uranio. Durante una entrevista manifestó:

Creo que se recordará en este siglo por sus grandes adelantos en la física, se inició con la hipótesis de Plank según la cual la emisión y absorción de luz por la materia no se realiza de forma continua sino por medio de las partículas que denominamos fotones. Éste fue el primer paso en la creación de un sistema completamente nuevo, la teoría de los cuantos, que nos ha permitido entender con una precisión increíble la estructura de la materia. Esta construcción de conceptos nuevos, que todavía continúa, es sin duda, una de las mayores hazañas de la mente humana. 

La teoría cuántica nos enseñó que cualquier intento de explorar una

Otto Frisch

cosa tiene irremediablemente un efecto sobre la misma. En la vida cotidiana el efecto es casi nulo, pero llega a ser significativo cuando se estudian cosas muy pequeñas como por ejemplo, átomos o los constituyentes de éstos. La teoría cuántica vació de sentido frases como «esto es así» y todo lo que podemos decir es «hemos observado esto».

Cuando observamos la velocidad de una partícula, cambiamos su posición y viceversa; de manera que nuestro conocimiento simultáneo de ambas magnitudes implica un grado de indeterminación descrito por las relaciones de incertidumbre de Heisemberg. Por eso, no podemos predecir con precisión el movimiento futuro de la partícula. Reaccionamos a los estímulos de una manera compleja y sutil, la cual depende de nuestra composición genética, de la educación recibida y de todas las múltiples experiencias de nuestra vida.

Esto es posible sólo porque nuestro cerebro es un sistema muy seguro, que trabaja de manera casi totalmente determinista; en verdad, el cerebro fue construido muy cuidadosamente para hacer mínimas las incertidumbres que resultan de fluctuaciones cuánticas. La incertidumbre cuántica muy bien podría ser la fuente de la creatividad humana, y aún de la libertad humana. Los efectos cuánticos hacen posible el proceso de la evolución biológica. ¿Tiene acaso el mundo, realmente, una cantidad infinita de dimensiones, de las cuales podemos percibir sólo tres con nuestros sentidos? Pienso que éste es un aspecto muy inquietante de la teoría cuántica. Hoy la teoría de la relatividad general es una parte firmemente establecida, no sólo de la física, sino también de la ingeniería. El matrimonio de la teoría de la relatividad general con la teoría cuántica condujo a la predicción de las antipartículas y a su posterior descubrimiento. Por ejemplo, el positrón es la antipartícula del electrón, y viceversa: tienen la misma masa, pero propiedades electromagnéticas opuestas. La teoría de la relatividad es importante para la astrofísica.

La materia se compone de átomos; los átomos de electrones y núcleos; los núcleos contienen protones y neutrones. ¿Continuará el juego de encontrar partes más y más pequeñas de materia, y durante cuánto tiempo? Se ha propuesto que el protón consta de tres unidades o quarks, cada uno de ellas de masa mucho mayor que la del protón. Esto, absurdo a primera vista, es posible a la ecuación de Einstein; al combinar los tres quarks, se irradia la mayor parte de su masa en forma de energía. Quizás todas las partículas son elementales, pero algunas son más elementales que otras, como todos los animales son iguales, pero algunos son más iguales que otros».

Texto extraído de: www.concienciadeser.es

Existencia de mundos paralelos según la física cuántica

“En los conocidos universos paralelos, cada una de las ramas del universo son un montón de nuevos universos cada vez que se hace una medición cuántica”, dijo el profesor Wiseman a Phys.org. “Por lo tanto, todas las posibilidades están presentes: en algunos universos el asteroide no mató a los dinosaurios. En otros, Australia fue colonizada por los portugueses.”

Pero el profesor Wiseman también quiso destacar que otros

Howard Wiseman

científicos más críticos cuestionan la realidad de estos universos, ya que no influyen en el nuestro universo. Pero con la nueva teoría muchos mundos estarían interactuando entre sí, incluso con el nuestro, ahora mismo.

“La belleza de nuestro enfoque es que si hay un solo mundo nuestra teoría se reduce a la mecánica newtoniana, mientras que si hay un número gigantesco de mundos se reproduce a la mecánica cuántica”, explica el Dr. Hall. “El mundo que experimentamos es sólo uno de un número enorme de mundos esencialmente clásicos, y todos los fenómenos cuánticos se derivan de una fuerza universal de repulsión que impide a los mundos tener configuraciones físicas idénticas. Las probabilidades surgen sólo debido a nuestra ignorancia en cuanto a qué mundo ocupa un observador.”

El Dr. Hall también afirmó que los físicos incluso podrían ser capaces de detectar la existencia de estos otros mundos y que al modelar su existencia podrían ser capaces de explorar nuevas formas de matemáticas y física, posiblemente con implicaciones prácticas.

Y aunque esta nueva teoría parece haber cambiado la forma de ver el universo, otros muchos científicos llevan tiempo sugiriendo la existencia de universos paralelos. La teoría de muchos mundos fue propuesta por primera vez en 1957 por Hugh Everett, y a partir de ese momento se abrió la posibilidad a las múltiples existencias. El pasado septiembre el profesor Brian Cox afirmó la existencia del multiverso, un número infinito de otros universos en los cuales en este momento estarán ocurriendo todas las variaciones que podrían haber sucedido en nuestras vidas.

Texto extraído de: www.agenciaeternity.com

La física cuántica en la medicina

La mente implicada en los procesos de curación y salud.

El desarrollo de la medicina cuántica está basado en una nueva visión del hombre, en donde todo lo existente se interpreta como energía en distintas formas de manifestación. Según la medicina cuántica, en el momento que un organismo pierde su capacidad para mantener armónicamente las funciones que le corresponden aparece la enfermedad, y este mal funcionamiento mencionado, puede expresarse en cualquier tejido u órgano, por ello esta razón se dice que cada persona desarrolla una enfermedad diferente y con los síntomas habituales que la misma es capaz de manifestar.

Relación entre física y medicina

La investigación en campos como la neurociencia, la epigenética y

La medicina Occidental

Se basa en un modelo mecánico de la naturaleza. Los seres humanos son máquinas que funcionan en un universo newtoniano. Según este modelo el mundo sigue una filosofía determinista. Ahora sabemos que la verdadera naturaleza del Universo se expresa mejor a través de la física cuántica. El modelo de medicina tradicional se basa en se basa en la filosofía de Newton.

La medicina Cuántica

La medicina cuántica integra la parte física y los pensamientos como parte de un todo.  Este tipo de medicina explora la energía que alimenta nuestros órganos, glándulas y tejidos. A veces pueden darse mal funcionamiento de los órganos aún sin estos estar dañados, ya que las emociones y pensamientos pueden alterarlos.La salud para la medicina cuántica depende del equilibrio entre la parte física y emocional.

Texto extraído de: http://beonquantum.com/

Notación de Dirac

La notación bra-ket, también conocida como notación de Dirac, es la notación estándar para describir los estados cuánticos en la teoría de la mecánica cuántica. Puede también ser utilizada para denotar vectores abstractos y funcionales lineales en las matemáticas puras. Es así llamada porque el producto interior de dos estados es denotado por el "paréntesis angular" (angle bracket, en inglés), , consistiendo en una parte izquierda, , llamada el bra, y una parte derecha, , llamada el ket.

En mecánica cuántica, el estado de un sistema físico se identifica

Paul Dirac

con un vector en el espacio de Hilbert complejo, . Cada vector se llama unket, y se denota como . Cada ket  tiene un bra dual, escrito como , esto es una funcional lineal continua de  a los números complejos C, definido como

 para todos los kets 

Donde () denota el producto interior definido en el espacio de Hilbert. La notación está justificada por el teorema de representación de Riesz, que establece que un espacio de Hilbert y su espacio dual son isométricamente isomorfos. Así, cada bra corresponde a exactamente un ket, y viceversa.

Incidentemente, la notación bra-ket puede ser utilizada incluso si el espacio vectorial no es un espacio de Hilbert. En cualquier espacio de Banach B, los vectores pueden ser notados como kets y los funcionales lineales continuos por los bras. Sobre cualquier espacio vectorial sin topología, se puede también denotar los vectores con kets y los funcionales lineales por los bras. En estos contextos más generales, el braketno tiene el significado de un producto interno, porque el teorema de representación de Riesz no se aplica.

La aplicación del bra  al ket  da lugar a un número complejo, que se denota:

.

En mecánica cuántica, ésta es la amplitud de probabilidad para que el estado ψ colapse en el estado φ.

Texto extraído de: wikipedia.org

La longitud de onda de De Broglie

En el primer cuarto del siglo pasado los físicos se acostumbraron a convivir con un modelo de la luz basado en la dualidad onda-partícula. Por otro lado, también intentaron hacer modelos del electrón que estuviesen de acuerdo con los resultados experimentales, pero todos ellos fracasaron, al final de este periodo un físico francés, Louis De-Broglie presento en su tesis doctoral una hipótesis verdaderamente revolucionaria.

De-Broglie propuso la hipótesis, de que los electrones también tienen un propiedad ondulatoria

Louis de Broglie

cuando se propagan de un punto a otro, al igual que la luz. Esta hipótesis era tan revolucionaria, que difícilmente podía ser aceptada por los físicos de aquella época. El profesor de De-Broglie Henri Langevin, envió la tesis a varios distinguidos profesores de Europa para su evaluación; uno de los mas importantes era el profesor suizo de Zurich, Peter Debye quien a su vez era anfitrión del destacado físico Erwin Schrödinger. Inicialmente la tesis fue considerada como muy mala por Schrödinger, pero él después se volvió un fanático de la misma, aceptando que los electrones en efecto se propagan como ondas. Es muy interesante el hecho anecdótico, de que fue Debye quien reto a Schrödinger a buscar la ecuación matemática que gobierna el comportamiento de las ondas de De-Broglie.
La relación entre las características ondulatorias determinadas esencialmente por la longitud de onda y las características corpusculares determinadas esencialmente por el momentum, en la misma que se cumple para las ondas de luz. Esta relación es:

La hipótesis de De-Broglie permitió comprender en algún grado la validez que ocho años antes pudo tener el primer postulado de Bohr acerca de la existencia de orbitas estacionarias. Ahora en lugar de órbitas estacionarias De-Broglie introdujo la hipótesis de que la órbita del electrón contiene un múltiplo entero de longitudes de onda. De esta manera, las ondas electrónicas que se propagan alrededor del núcleo atómico tienen la característica de ser ondas estacionarias muy similares a las onda estacionarias, que se tienen digamos en una cuerda de guitarra cuando la tensión y la longitud de la misma son las adecuadas para producirlas. La nueva interpretación de las condiciones de cuantización en términos de ondas es por supuesto muchísimo mas satisfactoria que la simple condición de Bohr. Se podía incluso seguir aceptando la valides de la teoría electromagnética de Maxwell a la escala atómica, cosa que resultaba muy atrayente. 

Texto extraído de: http://www.virtual.unal.edu.co/