Teoría cuántica

A Mecánica cuántica é a parte da física que estuda o movemento das partículas moi pequenas, e, á vez, a base da Teoría cuántica en calquera campo. O concepto de partícula "moi pequena" atende ó tamaño no que comezan a notarse efectos como a imposibilidade de coñecer con exactitude infinita e ó tempo a posición e a velocidade dunha partícula (ver Principio de indeterminación de Heisenberg), entre outros. A estes efectos acostuma denominárselles "efectos cuánticos". Así, a Mecánica cuántica é a que rexe o movemento de sistemas nos que os efectos cuánticos son relevantes. Tense documentado que ditos efectos son importantes en materiais mesoscópicos (uns 1.000 átomos ou menores).

Bases

As suposicións máis importantes desta teoría son:

• A enerxía non se intercambia de xeito continuo. En todo intercambio enerxético hai unha cantidade mínima involucrada.
• Ó ser imposible fixar á vez a posición e a velocidade dunha partícula, renúnciase ó concepto de traxectoria, vital na Mecánica Clásica. En troques diso, o movemento dunha partícula queda rexido por unha función matemática que asigna, a cada punto do espazo e a cada instante, a probabilidade de que a partícula descrita se atope en dita posición nese momento (ó menos, na interpretación da Mecánica cuántica máis usual, a probabilística ou "de Copenhague"). A partir desa función, ou función de onda, obtéñense en teoría tódalas magnitudes do movemento.

Aínda que a estrutura formal da teoría está ben desenvolta, non pasa o mesmo coa súa interpretación, que segue a ser obxecto de controversias.

A teoría cuántica foi desenvolta no seu xeito básico ó longo da primeira metade do século XX. O intercambio discreto de enerxía manifestouse por cuestións relacionadas con:

• Espectro da radiación do corpo negro, resolto por Max Planck coa cuantización da enerxía.
• Explicación do efecto Fotoeléctrico, dada por Albert Einstein.
• O efecto Compton.

O desenvolvemento formal da teoría foi obra dos esforzos conxuntos de moitos (e moi bos) físicos e matemáticos da época como Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Albert Einstein, P.A.M. Dirac, Niels Bohr e Von Neumann entre outros (a lista é longa). En xeral, a rexión de orixe da Mecánica cuántica pode localizarse na Europa central, en Alemaña e Austria, e no contexto histórico do primeiro terzo do século XX.