FisicaCuantica

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UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI 
Fundada el 29 de octubre de 1952 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS, FISICAS Y QUIMICAS 
 
 
INCIDENCIA DE LAS TEORÍAS DE LA FÍSICA CUÁNTICA 
Autores: Saltos Palacios Alejandra Yamileth, Santana Quijije Edgar Alexy, Sánchez Palma 
Miguel Andrés, Solorzano Almeida Joel Gregorio, Sabando Rodríguez Kevin Sabando 
Facilitador: Ing. Julio Cesar Palma Bravo 
INFORMACION DEL ARTICULO 
Historia del articulo 
Entregado: 08/12/2020 
Recibido: 08/12/2020 
RESUMEN 
En el presente artículo se darán a conocer 
los conceptos teóricos de la Física 
Cuántica, las características, 
comportamientos e interacciones de 
partículas a nivel atómico y subatómico. 
Así como también en qué año y por quién 
fue desarrollada, cuáles fueron sus 
descubrimientos, sus diferencias y 
similitudes con otras ciencias, etc. 
La física cuántica explica el mundo 
microscópico con un margen de 
incertidumbre. Este margen de error es lo 
que ha conducido a grandes 
investigaciones en busca de minimizar 
esta incertidumbre. Hace casi cien años 
comenzaron a surgir los conceptos de la 
cuántica y aún sigue siendo un misterio 
total para la mayoría de las personas. 
ABSTRACT 
This article will present the theoretical 
concepts of Quantum Physics, the 
characteristics, behaviors and 
interactions of particles at the atomic and 
subatomic level. As well as in what year 
and by whom it was developed, what 
were its discoveries, its differences and 
similarities with other sciences, etc. 
Quantum physics explains the 
microscopic world with a margin of 
uncertainty. This margin of error is what 
has led to extensive research seeking to 
minimize this uncertainty. Nearly a 
hundred years ago the concepts of 
quantum began to emerge and it still 
remains a total mystery to most people. 
 
INTRODUCCION 
La física cuántica es uno de los grandes 
logros del intelecto humano y es la base 
de la comprensión de los fenómenos 
naturales, pues es la rama de la ciencia 
que estudia los comportamientos del 
átomo, el enlace químico, las moléculas, 
https://es.wikipedia.org/wiki/29_de_octubre
https://es.wikipedia.org/wiki/1952
 
 
la interacción de la luz con las partículas, 
la materia, etc. 
Aunque la física cuántica describe el 
mundo a escala atómica podemos 
observar sus consecuencias a escala 
macroscópica en las propiedades 
térmicas (como la radiación), ópticas 
(como los colores), eléctricas (como la 
clasificación entre aislantes, metales y 
semiconductores en los sólidos 
cristalinos) y magnéticas (como el 
ferromagnetismo, anti-ferromagnetismo 
y otros ordenes magnéticos de la 
materia). Esta tiene a su vez importantes 
aplicaciones tecnológicas como la 
invención del transistor y por lo tanto del 
ordenador y es la base de la mayoría de 
la alta tecnología electrónica que 
utilizamos hoy en día. 
La idea principal es que las partículas 
son también ondas y las ondas son 
también partículas. La intuición de que 
las partículas sean también ondas se la 
debemos a De Broglie que propuso que 
la velocidad por la masa (denominado 
momento en física (𝑝 = 𝑚𝑣) de una 
partícula es inversamente proporcional a 
la longitud de onda (𝑝 = ℎ/𝜆). El factor 
proporcional h es la constante de Planck; 
la hipótesis ondulatoria de las partículas 
ha sido confirmada numerosas veces en 
fenómenos de interferencia. 
El electrón, por ejemplo, es entonces 
onda y partícula a la vez y se describe por 
una función de onda que tiene una 
amplitud y una fase. El cuadrado de la 
función de onda nos da la probabilidad 
de encontrar el electrón y su fase se 
puede observar porque produce 
fenómenos de interferencia. 
Orígenes de la física cuántica 
El concepto cuántico fue creado en el 
año 1900, en la propuesta de la teoría 
cuántica postulada por Planck, donde 
este explicaba la radiación del cuerpo 
negro o cuerpo oscuro. 
La teoría cuántica fue reforzada en el año 
1905 por el físico Albert Einstein al 
explicar el efecto fotoeléctrico (por lo 
cual, además, ganó un premio Nobel). 
Pero no fue hasta el año 1920 que se 
determinó que la ciencia que estudiaría 
estas partículas pasaría a llamarse 
mecánica cuántica como una rama de la 
física. 
El físico Albert Einstein, además de 
postular que la velocidad de la luz en el 
vacío es una constante fundamental de la 
naturaleza, y no así el espacio-tiempo, 
absorbe la idea de Planck. De manera 
general, llega a la conclusión de que la 
luz es una partícula que también se 
comporta como una onda, por lo que la 
https://wp.icmm.csic.es/superconductividad/?page_id=749
https://wp.icmm.csic.es/superconductividad/?page_id=749
 
 
teoría de Planck afirma que la luz se 
propaga en paquetes de energía o fotón. 
La energía de cada fotón es proporcional 
a la frecuencia del mismo. 
La dualidad onda-partícula es una de las 
propiedades fundamentales de la 
naturaleza a nivel atómico estudiada por 
la mecánica cuántica, llamada también 
física cuántica. 
Uno de los postulados de la mecánica 
cuántica describe que las partículas 
elementales que constituyen la materia 
(electrones, protones, neutrones) están 
dotadas de propiedades tanto de onda 
como de partícula, comportándose de 
forma diferente a la naturaleza de los 
objetos macroscópicos de la mecánica 
clásica o newtoniana. 
En muchos aspectos se usa las 
terminologías “física cuántica”, 
“mecánica cuántica” y “teoría cuántica” 
como sinónimos. En una forma general 
significan lo mismo a pesar de que se 
diferencian en términos teóricos. 
La mecánica es una rama de la física. La 
teoría cuántica formalizada en el año 
1912 por el campo de la física se definió 
como un campo diferente en el año 1922 
llamándola mecánica cuántica, ya que 
define los movimientos e interacciones 
de los cuanta. 
En esta medida, la forma correcta de 
mencionar la ciencia que estudia 
elementos y característica de los cuanta 
es mecánica cuántica y no física 
cuántica. 
El cuanto (quantum, en latín) es la 
mínima cantidad de cualquier entidad 
física. Este término fue tomado 
directamente del latín por el físico 
alemán Max Planck (1858-1947), y se 
refiere a la menor cantidad de energía 
concentrada en una partícula, como lo es, 
por ejemplo, el fotón. Un fotón es un 
cuanto de luz. El plural de cuanto se 
conoce como “cuanta”. 
A pesar de que la mecánica cuántica 
surgió para resolver un problema 
científico, más de un siglo después aún 
guarda algo de misterio. La física 
cuántica predice comportamientos 
paradójicos o increíbles. Por ejemplo, 
una partícula cuántica no posee solo un 
valor de una cantidad física, sino todos 
los valores al mismo tiempo, algo que se 
llama superposición; dos partículas 
cuánticas pueden permanecer ligadas o 
“entrelazadas”, aun a distancias 
ilimitadas y sin ninguna conexión física 
de por medio; y se 
pueden teletransportar a través del 
espacio vacío. 
http://www.quo.es/ciencia/que-es-el-entrelazamiento-cuantico
http://www.quo.es/content/search?SearchText=teletransportaci%C3%B3n
 
 
En 2011, el físico austríaco Anton 
Zeilinger aplicó un cuestionario con 16 
preguntas de opción múltiple a más de 30 
especialistas en teoría cuántica, acerca de 
sus conceptos básicos y su 
interpretación. Ninguna de las posibles 
respuestas recibió apoyo unánime, pues 
muchas de las preguntas provocaron un 
amplio rango de opiniones. Según el 
investigador Charles Clark, codirector 
del Joint Quantum Institute en la 
Universidad de Maryland, sería “un gran 
tema ubicar dónde está el problema” que 
hace que la teoría cuántica sea tan difícil 
de interpretar. En parte, esto se debe a 
que es muy abstracta, por mor de la 
pequeñez de lo que describe. 
Cuando pateamos un balón, obtenemos 
conocimiento empírico de cómo 
funciona el mundo a una escala humana. 
Pero no podemos patear unquark o 
aventar un fotón; solo podemos describir 
estas partículas con ayuda de la teoría 
cuántica. 
Cuando Max Planck inventó la teoría 
cuántica en 1900, pensó que solo era un 
truco matemático. Pero su “truco” 
explicaba por qué los físicos de la época 
no podían responder. a esta pregunta: 
“¿Cuál es la naturaleza de la luz emitida 
por una llama o cualquier otro cuerpo 
caliente?”. Sabían que la luz era una 
onda electromagnética generada por 
partículas cargadas eléctricamente, 
como los electrones, pero el problema 
era que los cálculos que usaban para 
aplicar esta teoría contradecían los 
resultados del laboratorio del espectro de 
luz generado por objetos calientes. 
 
Planck probó varias soluciones para 
resolver el problema antes de dar con la 
idea de que la luz es emitida por medio 
de energías “cuánticas”, múltiplos 
exactos de cierta cantidad mínima, o 
“cuanto”. A esto lo llamó “un acto de 
desesperación”, pero produjo el espectro 
correcto de luz de un cuerpo caliente y 
eso le valió el Premio Nobel en 1918. 
Después, Albert Einstein y Niels Bohr 
obtuvieron sus propios premios Nobel al 
extender el trabajo de Planck. Einstein 
mostró que la luz viene en discretos 
paquetes de energía, luego llamados 
fotones, y Bohr planteó que los 
electrones en un átomo absorben o 
emiten fotones al tiempo que brincan 
entre niveles de energía cuántica. 
 
Fue asombroso encontrar que el mundo 
operaba de esta extraña manera. Ahora 
se sabe que los saltos cuánticos y todo lo 
demás son reales. Pero, ¿por qué la 
humanidad no notó los “cuantos” hasta 
1900?, porque hablamos de una cantidad 
de energía muy pequeña. Incluso el febril 
brillo de una vela representa un torrente 
de fotones (trillones por segundo). La luz 
http://jqi.umd.edu/
http://www.quo.es/ciencia/que-es-el-espectro-electromagnetico
http://www.quo.es/ciencia/bailando-con-atomos
 
 
que irradia una fuente es como arena 
derramándose de un cubo; parece ser una 
corriente continua, pero en realidad es 
una multitud de diminutos granos 
perdidos dentro del flujo mayor. De 
forma similar, los saltos cuánticos en los 
átomos son cambios extremadamente 
pequeños en la energía, aunque el uso 
popular de “saltos cuánticos” con 
frecuencia hace referencia, 
incorrectamente, a grandes cambios. 
Pueden encontrarse en tu bar favorito o 
en el supermercado local. Siempre que 
veas brillar el anuncio luminoso de 
alguna cerveza o el escáner de un código 
de barras, mira detenidamente: estás 
observando saltos cuánticos eléctricos en 
acción a través de sus huellas dactilares, 
la emisión de la luz, como Niels Bohr 
determinó. 
Un anuncio de neón es un tubo de cristal 
relleno con el gas noble neón o con otro 
gas que brilla cuando se le aplica un 
voltaje. La “descarga luminosa”, vista 
por primera vez a finales del siglo XIX, 
funciona porque el voltaje eleva a los 
electrones de los átomos del gas a un 
nivel más alto de energía; después, los 
electrones descienden a niveles más 
bajos y sueltan fotones. Los gases poseen 
diferentes niveles de energía atómica, y 
estos niveles definen las longitudes de 
onda del fotón. El neón produce luz roja, 
el argón genera luz azul… y así. 
La descarga luminosa está también en la 
iluminación fluorescente y en el láser. 
En un tubo fluorescente, los saltos 
cuánticos en el vapor de mercurio crean 
fotones ultravioletas, que activan un 
revestimiento dentro del tubo, el cual 
produce luz blanca. El láser, inventado 
en 1960, es como un tubo de descarga 
entre dos espejos. Al tiempo que los 
fotones de un salto cuántico atómico 
rebotan de un lado a otro, estimulan más 
fotones de los átomos que lo atraviesan. 
Eso produce un rayo mejorado de luz 
pura en una sola longitud de onda. Un 
rayo cuya infinita gama de usos hace 
evidente que la energía cuántica es real. 
Los saltos cuánticos aparecen también en 
los diodos emisores de luz (led). Los leds 
están hechos de semiconductores en los 
cuales los electrones deben saltar a través 
de una brecha hacia una energía mayor, 
antes de moverse como corriente 
eléctrica. Al aplicarle voltaje al led, los 
electrones saltan la brecha, y después 
regresan produciendo fotones. 
Además de para el led, el 
comportamiento cuántico es crucial para 
los aparatos digitales. Sus circuitos 
integrados están hechos de silicio 
semiconductor, cuya brecha de energía 
cuántica permite un buen control de los 
http://www.quo.es/ser-humano/las-mas-asombrosas-pinturas-hechas-!con-luz
http://www.quo.es/naturaleza/color-y-luz
http://www.quo.es/naturaleza/color-y-luz
http://www.quo.es/ser-humano/nuevo-laser
http://www.quo.es/ser-humano/led
 
 
electrones para manipular los bits 
digitales. 
Aunque los saltos cuánticos se 
consideraron radicales, no contradicen 
las visiones existentes del mundo. La 
superposición, el entrelazamiento y la 
teletransportación, sin embargo, 
producen más extrañeza porque se 
oponen a nuestro entendimiento del 
universo. Estos problemas surgen porque 
la teoría cuántica no predice valores 
definitivos para las propiedades físicas, 
sino solo probabilidades. 
Einstein no creía que la naturaleza fuera 
azarosa, como lo expresó en su famoso 
comentario “Dios no juega a los dados 
con el universo”, pero en teoría cuántica 
este no parece ser el caso. Una bola de 
béisbol tiene cierto impulso, pero en el 
mundo cuántico, cualquier partícula 
lleva en sí todos sus posibles valores 
físicos al mismo tiempo o en 
“superposición” hasta que es medido o 
interactúa con el ambiente. 
Por ejemplo, la propiedad llamada “giro” 
hace que los electrones se comporten 
como pequeñas barras magnéticas con su 
polo norte apuntando hacia arriba (U) o 
abajo (D). En teoría cuántica, el electrón 
está en estos estados al mismo tiempo, 
pues existe una probabilidad del 50% de 
que una medición muestre U o D. 
Postulación de Planck sobre la 
radiación de un cuerpo negro 
Por definición, un 
cuerpo negro es una 
cavidad que puede 
absorber 
completamente la luz 
la alcanza. Este es un 
concepto ideal, pero 
se puede implementar muy bien un 
agujero con una pared negra y un 
pequeño agujero en el exterior. Vamos a 
imaginar Para el cuerpo negro, la 
temperatura absoluta de la pared es 𝑇. 
Podemos medir la intensidad La 
temperatura de la radiación que sale de la 
radiación a través del pequeño orificio 
varía con la temperatura 𝑇 y Frecuencia 
ν. Con una muy buena aproximación, la 
intensidad será igual al impacto En la 
pared del cuerpo negro. 
A través de dos conceptos clásicos muy 
comunes, podemos predecir cómo 
debería ser Convertirse en intensidad en 
el marco de la teoría clásica. 
Primeramente, el teorema La división 
igual nos dice que la energía promedio 
de cada grado de libertad debe ser igual 
a 𝑘𝐵 𝑇, Es 𝑘_𝐵 Constante de Boltzmann. 
 
 
En segundo lugar, el número de grados 
de libertad La fuerza del campo 
electromagnético dentro del cuerpo 
negro viene dada por números. En modo 
fijo. Teniendo en cuenta estos dos 
ingredientes, Rayleigh-Jeans Dedujo la 
ley que lleva su nombre, que nos dice la 
intensidad de la radiación. La función de 
la frecuencia es 
𝑢(𝑣, 𝑇) =
8𝜋𝑣2
𝑐3
𝑘𝐵𝑇 
Existía coincidencia con los 
experimentos para frecuencias bajas, sin 
embargo, existían fallas para frecuencias 
altas. Además, la teoría debe estar 
equivocada porque Predecir energía total 
ilimitada porque el número de modos 
diverge en límites altos Frecuencia, 
mientras que la energía de cada modo 
permanece constante. Este resultado es 
Llamado divergencia o desastre 
ultravioleta. 
Leyes de la radiación del cuerpo negro 
Según Stefan Boltzmann, el poder 
emisivo total del cuerpo proporcional a 
la cuarta potencia de la temperatura 
absoluta: 𝐸𝑇 = 𝜎𝑇
4, donde 𝜎 es la 
constante y su valor es 
5,672.10−8 𝑊 𝑚−2 𝐾−4, por otra parte 
esta la ley de desplazamientola cual fue 
propuesta por Wien, esta expresa 
longitud de onda a la cual corresponde el 
máximo de la energía de radiación del 
cuerpo negro es inversamente 
proporcional a la temperatura absoluta: 
𝜆 =
𝑏
𝑇
, donde b es una constante cuyo 
valor es de 2,898−3 𝑚 𝐾 
METODOLOGIA 
El modelo de método de este artículo es 
cuantitativo, porque la información del 
fondo de previsión se recopilará del área 
específica del estudio de investigación. 
Así, se determinan los pros y contras de 
utilizar materiales prefabricados para 
construir viviendas. 
Esta investigación no es experimental, ya 
que no se manipularán variables, por lo 
que se ha determinado este fenómeno. 
Por lo tanto, será descriptivo y 
horizontal, lo que significa que solo se 
observará y registrará la información y 
luego se analizará la información. 
La investigación es descriptiva porque se 
basa en obtener cierta información y 
analizarla sin experimentarla. Dado que 
se han realizado investigaciones en 
diferentes áreas de investigación, se han 
realizado observaciones y recolección de 
datos, por lo que se utilizarán métodos 
deductivos hipotéticos. Lo cierto es que, 
 
 
a partir de las teorías y conceptos 
analizados, se puede derivar una 
ideología coherente relacionada con el 
tema, y se puede obtener una mayor 
comprensión a través de los datos 
aportados por la investigación realizada. 
CONCLUSIÓN 
No podemos observarlos directamente, 
pero el comportamiento de átomos, 
quarks, fotones y todo aquello que 
compone la realidad a una escala 
nanométrica o menor confirma que aún 
no sabemos gran cosa del universo. La 
teoría cuántica–que describe estas 
diminutas partículas– dejó de ser una 
rareza antes confinada al laboratorio; 
ahora invade nuestras vidas y se 
encuentra en el teléfono inteligente que 
llevamos en nuestro bolsillo, y hasta en 
el número de la tarjeta de crédito que 
usamos para comprar por internet. La 
“cuántica” aparece cada vez más en 
términos como “sanación cuántica” y 
“políticas cuánticas”. Cuántico se ha 
convertido en una palabra de moda. 
Cualquier relevancia científica en estos 
usos es puramente accidental; sin 
embargo, esto ilustra que lo “cuántico” 
posee una mística más allá de lo 
científico. 
La idea de Max Planck en 1900 comenzó 
un viaje desde el mundo ordinario hacia 
el mundo submicroscópico. Aunque aún 
no comprendemos por completo la teoría 
cuántica, ilumina este mundo y hace que 
la tecnología avance. Con resultados 
como los del experimento de los 
diamantes, continuamos el viaje 
trayendo el universo submicroscópico al 
mundo que ocupamos. Planck, Einstein y 
Bohr estarían hoy completamente 
fascinados. 
 
 
http://www.quo.es/ciencia/premio-por-ver-como-se-portan-los-atomos
https://www.quo.es/ciencia/q2006419793/universos-paralelos-explicados-para-creer-en-ellos/
http://www.quo.es/tecnologia/pc-cuantico-mas-cerca
 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
• La Física Cuántica, para entenderla por fin. (2014, septiembre 26). Recuperado de 
https://www.quo.es/ciencia/a42578/la-fisica-cuantica-para-entenderla-por-
fin/#comments 
• de la Peña, Luis (2006). Introducción a la mecánica cuántica (3 edición). México DF: 
Fondo de Cultura Económica. ISBN 968-16-7856-7. 
• J.M.L.C. - Chena - IES Aguilar y Cano. Física del siglo XX. Recuperado de 
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-
tic/41008970/helvia/sitio/upload/Fisica_cuantica.pdf 
• “Abstracciones sobre la Relatividad”, Patricio T. Díaz Pazos, editado en Internet. 
 
https://www.quo.es/ciencia/a42578/la-fisica-cuantica-para-entenderla-por-fin/#comments
https://www.quo.es/ciencia/a42578/la-fisica-cuantica-para-entenderla-por-fin/#comments
https://es.wikipedia.org/wiki/Luis_de_la_Pe%C3%B1a
https://es.wikipedia.org/wiki/ISBN
https://es.wikipedia.org/wiki/Especial:FuentesDeLibros/968-16-7856-7
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/41008970/helvia/sitio/upload/Fisica_cuantica.pdf
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/41008970/helvia/sitio/upload/Fisica_cuantica.pdf