domingo, 26 de abril de 2015

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 Hes el hamiltoniano no perturbado del que sabemos sus auto energías En(0) y sus auto estados normalizados es decir

       

y Hp 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

domingo, 19 de abril de 2015

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

domingo, 12 de abril de 2015

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