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LA MECÁNICA CUÁNTICA Y SUS IMPLICACIONES
Article · November 2022
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4 authors, including:
María Anabel Chávez
Universidad Técnica de Manabí (UTM)
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ 
 
FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS, FÍSICAS Y 
QUÍMICAS 
 
INGENIERÍA CIVIL 
 
 
LA MECÁNICA CUÁNTICA Y SUS IMPLICACIONES 
QUANTUM MECHANICS AND ITS IMPLICATIONS 
 
 
AUTORES: 
BRAVO MOREIRA RICHARD STEEVEN rbravo2411@utm.edu.ec 
CEDEÑO CACIERRA KENNETH SINECIO kcedeño7421@utm.edu.ec 
CEDEÑO MOREIRA JOAO JAVIER jcedeño7816@utm.edu.ec 
CHAVEZ GUERRERO MARÍA ANABEL mchavez9896@utm.edu.ec 
 
 
DINÁMICA “C” 
 
TUTOR: 
ING. PALMA BRAVO JULIO CESAR 
 
 
 
 
 
PERIODO ACADEMICO 
OCTUBRE, 2022 – FEBRERO, 2023 
 
 
 
mailto:rbravo2411@utm.edu.ec
mailto:kcedeño7421@utm.edu.ec
mailto:jcedeño7816@utm.edu.ec
mailto:mchavez9896@utm.edu.ec
RESUMEN 
 
La mecánica cuántica es la rama de la física contemporánea dedicada al estudio de los objetos 
y fuerzas de muy pequeña escala espacial, es decir, de la materia a nivel del átomo y de las partículas 
que lo componen, así como los movimientos que las caracterizan, mientras que la física es en la que 
se subdivide la mecánica cuántica la cual se encarga del estudio de los objetos microscópico formando 
así la materia tal como la conocemos, como son los electrones, protones y neutrones, por tanto el 
desafío que la teoría cuántica plantea sobre el mundo microscópico esta confrontado con la imagen 
clásica del macrocosmos, generando un panorama incierto sobre las referencias reales de ese mundo, la 
cual parece ajena a los patrones con certezas, derivados de la experiencia cotidiana con el mundo 
macroscópico. Dentro de la mecánica cuántica podemos hablar de los fluidos de luz, los cuales fueron 
descubiertos por Albert Einstein, el cual trata sobre la ley del efecto fotoeléctrico que publico en 1905 
y que planteaba que la luz tenía una propiedad tan contra intuitiva que llevaría a cuestionar la propia 
noción de la realidad. En 1905, Einstein argumento que a veces la luz parecía consistir en cuantos, lo 
que hoy son los fotones, y que cuatro años más tarde, introdujo la dualidad onda-partícula en la física, 
es decir que la luz no era una onda o una partícula, sino más bien era ambas cosas. 
 
Palabras claves: Partícula, mecánica cuántica, átomo, protones, neutrones, fotoeléctrico, 
ondas. 
https://concepto.de/fisica/
https://concepto.de/atomo/
https://concepto.de/particulas-subatomicas/
Summary 
 
ABSTRACT 
 
Quantum mechanics is the branch of contemporary physics dedicated to the study of objects 
and forces of a very small spatial scale, that is, of matter at the level of the atom and the particles that 
compose it, as well as the movements that characterize them. Physics, which is subdivided into 
quantum mechanics, is responsible for the study of microscopic objects, thus forming matter as we 
know it, such as electrons, protons and neutrons. The challenge that quantum theory poses on the 
microscopic world is confronted with the classic image of the macrocosm, generating an uncertain 
panorama about the real references of that world, which seems alien to the patterns of certainties, 
derived from daily experience with the world. macroscopic. Within quantum mechanics we can talk 
about light fluxes, which were discovered by Albert Einstein. It is about the law of the photoelectric 
effect that he published in 1905 and which stated that light had such a counterintuitive property that it 
would lead to question the very notion of reality. In 1905, Einstein had argued that light sometimes 
seemed to consist of "quanta" (what photons are today) and, four years later, he introduced wave-
particle duality into physics. In other words, light was not a wave or a particle: it was both. 
 
Keywords: Particle, quantum mechanics, atom, protons, neutrons, photoelectric, waves. 
INTRODUCCIÓN 
 
La mecánica es una especialización de la física en la que es posible predecir el 
comportamiento de los objetos sometidos a fuerzas. Así, la mecánica cuántica es la ciencia que estudia 
las propiedades y el comportamiento de los átomos y las partículas subatómicas, y junto con la teoría 
de la relatividad, la mecánica cuántica constituye lo que ahora llamamos física moderna. El físico 
Albert Einstein, además de postular que la rapidez de la luz en el vacío es una constante importante de 
la naturaleza, y no de esta forma el espacio-tiempo, absorbe la iniciativa de Planck, llegando a la 
conclusión de que la luz es una partícula que además se comporta como una onda. 
 
La dualidad onda-partícula es una de las características primordiales de la naturaleza a grado 
atómico estudiada por la mecánica cuántica, llamada además física cuántica. Uno de los postulados de 
la mecánica cuántica explica que las partículas necesarias que conforman la materia (electrones, 
protones, neutrones) permanecen dotadas de características tanto de onda como de partícula, 
comportándose de manera distinto a la naturaleza de los objetos macroscópicos de la mecánica 
tradicional o newtoniana. 
 
La mecánica clásica se diferencia en la determinación del estado físico de un cuerpo u objeto 
por su posición y velocidad, mientras que la mecánica cuántica lo hace a través de una función de onda, 
cabe destacar que la función de onda sólo especifica la probabilidad de encontrar la partícula en un cierto 
lugar del espacio, la mecánica cuántica ha recorrido infinidades de teorías, investigaciones e ideas que 
tuvieron los científicos de cada época para concretar lo que es actualmente, cada uno de los temas que 
formaron parte de ello constó como un misterio que tuvieron que resolver. Es importanteconocer su 
trayectoria, por esta razón, el objetivo del artículo científico es el desarrollo su historia y como esta nos 
da un concepto amplio de las bases de la Mecánica Cuántica. 
DESARROLLO 
 
Peña manifiesta que la complejidad de los problemas abordados se tradujo en una búsqueda 
que abarcó varias décadas de trabajo, desarrollado por una multitud de científicos, y que culminó con 
el establecimiento de una nueva teoría física para describir el comportamiento de los microsistemas-
átomos, moléculas, cristales, esta nueva teoría es la mecánica cuántica (2014). La dificultad abarcó 
algunas décadas de trabajo fuerte y profundamente creativo, desarrollado por una muchedumbre de 
científicos, entre quienes se cuentan figuras extraordinariamente brillantes, y que terminó con el 
establecimiento de una totalmente nueva teoría física. 
 
Gillespe expresa que antes de la mecánica cuántica existía la mecánica clásica o conocido 
como física clásica, a finales del siglo XIX, los físicos creían que los conceptos generales de lo que 
hoy llamamos física clásica eran adecuados para describir todos los fenómenos físicos. La mecánica 
clásica, formulada por Newton en el siglo XVII, había alcanzado su máximo esplendor y 
proporcionaba, evidentemente, un marco totalmente válido para el tratamiento de la Dinámica de los 
cuerpos materiales (1976). Es decir, anteriormente a la mecánica cuántica existía la mecánica 
tradicional, a fines del siglo XIX, los físicos creían que los conceptos en general de lo cual hoy 
llamamos física típica eran adecuados para explicar todos los fenómenos físicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Al transcurso de los años y los avances que se descubrían poco a poco el físico Niels Bohr, en 
1913, tuvo que postular que el momento cinético de los electrones orbitales del átomo de hidrógeno 
excitado sólo podía tomar los valores discretos h/2π; 2h=2π; su justificación sobre la cuantificación de 
la variable física pertinente, esto llevo a cabo una hipótesis sin procedente en el marco de la física 
clásica (Bombal, 1999). En 1925, la física cuántica vislumbraba dentro de la encrucijada donde la 
teoría cuantificación de la energía sobre el átomo de Bohr, donde De Broglie había aportado dentro de 
la base de esta teoría, aun persistía el dilema en que se agobiaba por varios años, sin embargo, 
Heinserbeg falló en la determinación de la estructura del átomo de helio y Einstein comenzó a dudar 
del papel de la probabilidad en el comportamiento cuántico del átomo. 
Albert Einstein en 1905 fomentó la teoría fotoeléctrica, en donde un rayo de luz de frecuencia 
v se comportaba como si fuese una colisión de partículas en la cual se denominaron fotones, además 
cada una de las partículas presenta una energía e=hv; A. 
 
H. Compton afirma que con la ayuda de los fotones se podrían hacer saltos electrones según 
con las reglas usuales de mecánica clásica. (Bombal, 1999), Compton aseguraba que con las reglas 
usuales de la mecánica clásica se podría comprobar la teoría fotoeléctrica. 
 
Bombal expresa que todo el avance que ha existido en el transcurso de querer aprender más 
sobre el mundo microscópico de su funcionalidad y a la vez para poder obtener energía de la mejor 
manera, ha llevado a cabo grandes consecuencias dentro de la microfísica por el cambio radical, por 
motivo del comportamiento de las cosas a escala micro cósmica es distinto a la que se encuentro a 
simple vista (macroscópica) ya que un átomo no átomo no se comporta igual a lo que vendría ser un 
muelle o cualquier objeto mucho menos a un micro sistema solar, pero hablando del tema micro, se 
puede decir que el comportamiento de estas partículas se comportan de manera normal e igual, (1999). 
Por fundamento del comportamiento de las cosas a escala micro cósmica es diferente a la que se 
encuentro a primera vista debido a que un átomo no se comporta igual a cualquier objeto mucho menos 
a un micro sistema solar, no obstante, puede decirse que las conductas de estas partículas se comportan 
de forma regular. 
 
Comúnmente, desde Galileo y Newton, una teoría física se plasma en un modelo matemático, 
o sea, en palabras de Pierre Duhem, un sistema de proposiciones matemáticas cuyo objetivo es 
representarla tan sencilla, completa y exactamente como sea viable un grupo de leyes experimentales. 
En 1900 se creía, en general, que la luz era una onda, mientras que el electrón era una partícula. Sin 
embargo, con referencia a la naturaleza de la luz, Albert Einstein presentó en 1905 su teoría del efecto 
fotoeléctrico, la cual indicaba que un rayo de luz de frecuencia v se comporta como si fuese una 
colección de partículas, cada una de las cuales tuviese una energía. (Gillespie, 1976). 
Ondas y partículas de luz (dualidad onda corpúsculo) 
 
Se resalta que al finalizar el siglo XIX, gracias a la teoría atómica, se sabía que toda materia 
estaba formada por partículas elementales llamadas átomos. La electricidad se pensó primero como un 
fluido, pero Joseph John Thomson demostró que consistía en un flujo de partículas llamadas electrones, 
en sus experimentos con rayos catódicos. Todos estos descubrimientos llevaron a la idea de que una 
gran parte de la naturaleza estaba compuesta por partículas, al mismo tiempo, las ondas eran bien 
entendidas, junto con sus fenómenos, como la difracción y la interferencia, en aquel entonces se creía que 
la luz era una onda, tal y como demostró el Experimento de Young y efectos tales como la difracción 
Fraunhofer. 
 
 
 
 
 
 
Cuando se alcanzó el siglo XX, no obstante, aparecieron problemas con este punto de vista. 
Según Nave R, El efecto fotoeléctrico, tal como fue analizado por Albert Einstein en 1905, demostró 
que la luz también poseía propiedades de partículas. Más adelante, la difracción de los electrones fue 
predecía y demostrada experimentalmente, con lo cual, los electrones poseían propiedades que habían 
sido atribuidas tanto a partículas como a ondas. Esta confusión que enfrentaba, aparentemente, las 
propiedades de partículas y de ondas fue resuelta por el establecimiento de la mecánica cuántica, en la 
primera mitad del siglo XX. 
 
La mecánica cuántica nos sirve como marco de trabajo unificado para comprender que toda 
materia puede tener propiedades de onda y propiedades de partícula. Toda partícula de la naturaleza, sea 
un protón, un electrón, átomo o cual fuese, se describe mediante una ecuación diferencial, generalmente, 
la Ecuación de Schrödinger. La discusión entre si la luz es una partícula (teoría corpuscular) o una onda 
http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XIX
http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_at%C3%B3mica
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
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http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n
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http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_cat%C3%B3dicos
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http://es.wikipedia.org/wiki/Difracci%C3%B3n
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http://es.wikipedia.org/wiki/1905
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http://proyectoidis.org/light-art/
http://proyectoidis.org/el-sonido-de-las-ondas-gravitacionales/
(teoría ondulatoria) se dio a lo largo del siglo XIX. No fue hasta el siglo XX que Einstein entre otros 
científicos concluyeron en que depende de cómo se observe, la luz es una onda o una partícula. 
 
La mecánica cuántica nos sirve como marco de trabajo unificado para comprender que toda 
materia puede tener propiedades de onda y propiedades de partícula. Toda partícula de la naturaleza, sea 
un protón, un electrón, átomo o cual fuese, se describe mediante una ecuación diferencial, generalmente, 
la Ecuación de Schrödinger. Las soluciones a estas ecuaciones se conocen como funciones de onda, 
dado que son inherentemente ondulatorias en su forma. La discusión entre si la luz es una partícula (teoría 
corpuscular) o una onda (teoría ondulatoria) se dio a lo largo del siglo XIX. No fue hasta el siglo XX 
que Einstein entre otros científicos concluyeron en que depende de cómo se observe, la luz es una onda 
o una partícula. 
 
La teoría corpuscular corresponde a Newton (1643-1727), en la cual la luz está compuesta por 
diminutas partículas emitidas a gran velocidad en línea recta, que viajan en el espacio y colisionan contra 
los objetos, haciéndolos visibles. En la teoría ondulatoria de Huygens (16291695) la luz es un tipo de 
movimiento. Las ondas se propagan todas iguales, en un frente de ondas. Tal como ocurre en el agua 
calma cuando se le tira una piedra, que da la sensación de una ola que va avanzando, cuando en realidad 
las partículas describen un movimiento circular dentro del agua. El comportamiento de onda describe 
movimiento puro, sin materia que se desplace. 
 
 
 
 
 
 
Actualmente se considera que la dualidad onda - partícula es un “concepto de la mecánica 
cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden 
comportarse como ondas y viceversa.” (Stephen Hawking, 2001). Éste es un hecho comprobado 
experimentalmente en múltiples ocasiones. Fue introducido por Louis-Victor de Broglie, físico francés 
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http://es.wikipedia.org/wiki/Louis-Victor_de_Broglie
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de principios del siglo XX. En 1924 en su tesis doctoral propuso la existencia de ondas de materia, es 
decir que toda materia tenía una onda asociada a ella. Esta idea revolucionaria, fundada en la analogía 
con que la radiación tenía una partícula asociada, propiedad ya demostrada entonces, no despertó gran 
interés, pese a lo acertado de sus planteamientos, ya que no tenía evidencias de producirse. Sin embargo 
Einstein reconoció su importancia y cinco años después, en 1929, recibió el Nobel en física por su 
trabajo. 
 
 
Efecto foto-eléctrico 
 
A finales del siglo XIX los trabajos de un gran número de físicos, entre los que se merece destacar 
a Hertz, demostraron de la existencia de un fenómeno denominado efecto fotoeléctrico y que no pudo 
ser explicado por los métodos de la física clásica. Este efecto consiste en que cuando se ilumina un metal 
con radiación electromagnética, en particular con luz visible, el metal emite, electrones, conocidos como 
fotoelectrones. Desde la mecánica cuántica, la dualidad onda-partícula se ilustra como aquella teoría 
unificada de los fenómenos luminosos (fusión), donde se tiene conciencia de que determinados 
fenómenos se explican mejor desde el punto de vista ondulatorio mientras otros se explican mejor desde 
el punto de vista corpuscular Singh (2002) & Klein (1963). 
 
 
 
 
 
 
Para Kozhevnikov, la dualidad onda-partícula es más que la aserción de que los fenómenos de 
radiación revelan diferentes propiedades que son similares a las de los modelos clásicos de las ondas y 
las partículas. Es decir, la dualidad onda-partícula muestra como dos tipos separados de objetos dan 
cuenta de fenómenos duales (Kozhevnikov,2001). La dualidad es más que la aseveración de que los 
fenómenos de radiación revelan diferentes características que son semejantes a las de los modelos 
http://es.wikipedia.org/wiki/1924
http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Einstein
http://es.wikipedia.org/wiki/1929
http://es.wikipedia.org/wiki/1929
tradicionales de las ondas y las partículas. 
 
Expresar la dualidad onda-partícula de manera formal o matemática, es hacer un tratamiento 
simétrico de ambos conceptos como lo hizo Heisenberg en sus lecturas de Chicago (1930), hay dos 
modelos de los fenómenos cuánticos y ambos conducen a resultados equivalentes. Se puede empezar 
ya sea del concepto clásico de partícula, o del concepto clásico de onda y arribar esencialmente a la 
misma teoría cuántica cuantiando la una o la otra. Ya que la existencia de un evento clásico tras la 
existencia de un evento cuántico, brinda evidencia de la existencia de un mundo que se comporta 
dualmente, bajo las leyes de la probabilidad y que es compatible con la formalización estructurada 
(Heisenberg,1930). El autor manifiesta que se puede comenzar con cualquier criterio y arribar en 
esencia a la misma teoría cuántica, debido a que la vida de un acontecimiento tradicional tras la vida de 
un acontecimiento cuántico, ofrece prueba de la realidad de un mundo que se comporta dualmente, bajo 
las leyes de la posibilidad y que es compatible con la formalización organizada 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hoy día este mismo fenómeno dual se aplica a los fotones, entidades de masa nula que forman 
la luz. Un fotón tiene un comportamiento corpuscular, por ejemplo, cuando colisiona con otro fotón o, 
como ocurre en el efecto fotoeléctrico, con partículas electrones, protones. (Kozhevnikov2001). Sin 
embargo, este autor expresa que un haz luminoso es decir un haz de fotones plantea un comportamiento 
ondulatorio o electromagnética una vez que se polariza o crea interferencias luminosas. 
 
 
MATERIALES Y MÉTODOS 
 
Se utilizó una investigación documental bibliográfica, por cuanto permitió obtener información, 
en libros, publicaciones de revistas, trabajos de expertos encontrados en el internet y otros documentos 
que permitieron obtener información veraz del pasado y presente para tener criterios acertados de la 
temática ya antes mencionada, Por otra parte, el método deductivo permitió extraer información 
partiendo de lo general a lo especifico la cual guio a los autorasdel articulo llegar a la conclusión de la 
temática, y finalmente el método analítico permitió conocer más sobre el objeto de estudio. 
 
RESULTADOS 
 
Se evidencia que una de las ramas de la mecánica cuántica que más se destaca en el tema de la 
investigación en efecto es la materia de ondas de partículas. El cual manifiesta un sinnúmero de 
exponentes y eméritos del asunto destacando al físico alemán Albert Einstein, cuyo científico estudio a 
profundidad este fenómeno y normalmente llegando así a la conclusión, de que cuando una luz produce 
los fotones necesarios para arrancar los electrones de otro objeto, es cuando se genera este fenómeno, 
enfatizando la siguiente cita expuesta anteriormente en el presente artículo “La luz no es ni una onda, ni 
una partícula, era ambas cosas”. 
DISCUSIÓN 
 
La Mecánica cuántica trata de describir con precisión los acontecimientos en la escala 
atómica y su desarrollo ha dependido en gran medida de la exactitud de los resultados numéricos 
obtenidos en las observaciones de los fenómenos del microcosmos. Siendo así la principal causa en 
poder indagar más sobre el amplio mundo de la cuántica y lo microscópico para obtener información 
necesaria para conocer sobre la energía atómica. (Bombal, 1999) 
 
La solución de muchos problemas partía de un planteamiento puramente clásico, de modo 
que, en cierto punto del razonamiento, se introducían los números cuánticos por tanteo. Parecía que 
la teoría cuántica estaba a punto de sufrir una muerte súbita, ya que no mostraba visos de autonomía 
y tampoco era lógicamente consistente, en el transcurso de los años de 1925 y 1926, surgió un cambio 
en la que se volvió fundamental dentro de la teoría cuántica, llamado el segundo salto cuántico, 
motivo que recibió el nombre por ser de que la brecha era una zanja, inesperada fue autónomas y 
consistentes, cuyas formalidades matemáticas implicaban, aparentemente, una separación entre esta 
teoría, relativamente nueva, y las ideas clásicas para explicar el comportamiento de la materia, basado 
en un modelo atómico (Crisafulli, 2011). Tras las debidas investigación y grandes esfuerzos para 
estudiar el mundo microscópico se toparon con diversas dificultades que obstruyeron en las 
investigaciones, esto se refería a la distinción entre ondas y partículas, es así, donde se pensó que la 
luz era la que se comportaba como la lluvia de corpúsculos, como gotas de agua. 
 
La mecánica cuántica difiere esencialmente de la mecánica clásica y se aplica a todo sistema 
cuántico, cualquiera que sea su estructura o tamaño (existen sistemas cuánticos macroscópicos, como 
puede ser un cristal, un superconductor, un láser, etc.). Para asentar esta teoría fue necesario 
abandonar muchas ideas viejas y cambiar principios bien establecidos; por ejemplo, se requirió 
primero convencerse de la realidad de la realidad física de la estructura atómica de la materia, 
mostrar después que la mecánica newtoniana no es directamente aplicable al estudio del átomo 
(Peña, 2014, p. 1) 
CONCLUSIONES 
 
➢ La mecánica cuántica es una de las ramas primordiales de la física, esta ciencia es la que revela 
la conducta de la materia y de la energía, dicha utilización ha hecho viable el hallazgo y 
desarrollo de las tecnologías, tales como los transistores, elementos abundantemente usados 
en fundamentalmente cualquier artefacto que tenga alguna parte servible electrónica, por ello 
la mecánica cuántica puede describir y revelar la vida del átomo y los misterios de la 
composición atómica de la misma forma que hoy son comprendidos, cuya ciencia es la base 
de los estudios del átomo, su núcleo y las partículas necesarias, sin embargo, además en 
teoría de la información, criptografía y química. 
 
➢ En el caso de la dualidad onda-partícula es la acción de que un electrón utilizado en un 
experimento cuyo propósito es observar su naturaleza como partícula es decir como una onda, 
se porte como una partícula onda, manteniéndose firme al reflejo del inicio, en caso de que 
aquel experimento altere su naturaleza del sistema cuántico medido. A través del tiempo 
cantidades de experimentos han demostrado esta doble naturaleza del electrón, de acuerdo 
con la física tradicional existen diferencias entre onda y partícula. En donde una partícula 
ocupa un sitio en el espacio y tiene masa mientras en lo que una onda se prolonga en el 
espacio calificándose por tener una rapidez determinada y masa nula. 
 
➢ La dualidad onda partícula y la mecánica cuántica hacen parte de nuestra vida cotidiana y 
gracias a su existencia se han originado avances en la tecnología que empleamos 
actualmente, estos descubrimientos han permitido la creación del láser de los reproductores 
DVD, las células fotoeléctricas de las puertas automáticas, en la tecnología de la 
información aporto a los transistores de los computadores, en el entretenimiento y 
pasatiempo con la televisión digital, así como la invención del microondas, en el ámbito 
salud el descubrimiento los rayos X y los aparatos de resonancias, entre otros. 
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http://www.quimica.es/enciclopedia/Dualidad_onda_corp%C3%BAsculo.htmlhttps://www.researchgate.net/publication/365716233
	RESUMEN
	Summary
	ABSTRACT
	INTRODUCCIÓN
	DESARROLLO
	Ondas y partículas de luz (dualidad onda corpúsculo)
	Efecto foto-eléctrico
	MATERIALES Y MÉTODOS
	RESULTADOS
	DISCUSIÓN
	CONCLUSIONES
	BIBLIOGRAFÍA