Como entender la mecánica cuántica

¿Cuánto conocimiento preliminar de física tienes? Yo diría que se familiarice con al menos la mecánica clásica y la electrodinámica, si no es así. Sin tener algún conocimiento de estos, no podrá apreciar el requisito de la mecánica cuántica. Luego aprenda un poco de álgebra lineal como Matrices, Eigenvalues ​​y Eigenvectors y Linear Vector Space. Después de eso, tome un texto introductorio de mecánica cuántica, como Griffith, y debería poder entenderlo.

Si no está interesado en dominarlo, hacer los cálculos y solo desea conocer los principios, le diría que obtenga el libro “Cómo enseñar física a su perro”. También está disponible en formato PDF. ¡No te insultes por el título, jaja! Este libro es realmente bueno para aprender sobre los principios cualitativamente.

Una vez que mi héroe personal de Física, el Dr. Richard Feynman había dicho: “Si crees que entiendes la mecánica cuántica, no entiendes la mecánica cuántica”.

Aún así, intentaré parlotear un poco para ayudarte a entender lo que quiso decir.

En breve:

1. Siga algunos textos buenos y libros de referencia (otra pregunta por favor)
2. Use esta filosofía básica:

Cada cantidad física puede cuantificarse, es decir, tiene un componente unitario que no puede dividirse más, a saber. materia y energía. Algunos ya han sido verificados experimentalmente y para los demás, hay unos pocos hombres buenos en el trabajo.

¿Te importaría si te cuento una historia, en lugar de usar ecuaciones matemáticas?

Lo suficientemente justo.

Todo comenzó con las olas. Los fenómenos de las ondas fueron descritos de manera apreciable, precisa, matemática y experimental verificable por la mecánica clásica gracias a los genios (físicos y matemáticos) como Newton, Laplace, Euler y d’Alembert y algunos otros. Luego vino James Clerk Maxwell e incluyó radiaciones y luz como ondas electromagnéticas (EM) de las que Einstein se inspiró para la relatividad especial y general. Esta era una escuela de pensamiento.

El problema comenzó con los resultados e hipótesis de investigación de Max Plank. Algunas de sus observaciones no pudieron ser explicadas por la escuela clásica de Física. Mientras estudiaba las radiaciones de los cuerpos negros, llegó a la conclusión de que las radiaciones (térmicas y EM) están cuantificadas, lo que significa que estas ondas tienen una unidad fundamental (llamada cuántica) que no puede existir en fracciones. Se verificó experimentalmente que tenía razón. Llamemos a eso cuántico como Photon. Max Plank solía pertenecer a la escuela de física clásica, pero pronto se convirtió en una inspiración para la otra escuela de físicos que no tenían una etiqueta.

En la otra (inicialmente un archirival rival de la primera) había físicos brillantes, innovadores y lo más importante: Bohr, Heisenberg, Dirac, Pauli, deBroglie y algunos otros. Estudiaron extensamente el ‘átomo’ y especialmente el electrón y sus diversas órbitas alrededor del núcleo. Inspirados por Plank y liderados por Bohr, no solo desarrollaron una nueva teoría que intentaba explicar el comportamiento del mundo subatómico, sino que también contradecían las leyes desarrolladas por la Escuela Clásica. Llamaron a su producto como Mecánica Cuántica. Por supuesto, su desafío solo se limitaba al reino subatómico. Pero esto molestó a los físicos clásicos. Eso trajo una era de discusiones, reuniones y convenciones que fue nada menos que una guerra de espíritu.

Aquí vino mi otro héroe personal de Física, Erwin Schrödinger, quien descubrió la ecuación de onda que formó un puente entre las dos escuelas utilizando la dualidad onda-partícula como filosofía básica (cada partícula cuántica también puede tratarse como una onda). El truco consistía en escribir la ecuación de onda apropiada para cada partícula que se suponía que era la cuántica de su tipo y luego resolver la ecuación para varias condiciones (llamadas ESTADOS CUÁNTICOS) para obtener predicciones con buenas aproximaciones. ¿Por qué la aproximación? Porque, como Heisenberg había dicho correctamente, siempre habrá una cierta incertidumbre en la medición de la posición y el momento asociados con cada partícula, lo que se vuelve relativamente crítico para ignorarlo en el dominio subatómico.

Nos hemos adelantado mucho en esos días y hemos estado haciendo física de partículas, teoría de cuerdas y cosmología como empresas conjuntas entre las dos escuelas.

¿Todavía te interesa la mecánica cuántica? Adelante. ¡¡¡Puedes hacerlo!!!

Gracias por el A2A. Disfruté respondiendo tu pregunta.

PD Perdóname y avísame si he cometido algún error involuntario al exponer los hechos. Fue una pregunta emocional para mí.

Daré respuesta en palabras simples

QM está relacionado principalmente con la naturaleza quisquillosa de la materia, puede existir en forma de partículas y en forma de onda simultáneamente.

QM define que un electrón, prácticamente puede existir en todas partes, hasta que lo observe. También puedes decir que no puedes preguntar dónde está el electrón en ningún momento.

QM es solo el estudio del principio anterior

Comenta para cualquier pregunta. Se cayó tarifa a la pregunta.

Espero que esto ayude.

Al principio comienza con la mecánica clásica.

La mecánica hamiltoniana.

La mecánica lagrangiana.

Teoría de ondas por Schrodinger.

Para la versión clásica, Classical Mechanics de Goldstein

Una vez que salgas de la mecánica clásica, estos libros serán útiles.

Introducción a la mecánica cuántica por DJGriffiths

Mecánica Cuántica por Landau- Lifshitz

Principios de la mecánica cuántica por R. Shankar

La mecánica cuántica moderna de JJ Sakurai es la mejor.

Si eres nuevo en la mecánica cuántica, diría que deberías estar listo para sorprenderte.

Olvídate del sentido común y las observaciones prácticas en la vida cotidiana. Debes tener una mentalidad completamente abierta para entenderlo. Me gustaría recomendar libros que lo ayudarán a comprenderlo.

“Las partículas al final del universo”, de Sean Carol

“La teoría de todo”, Stephen Hawking

Usted no

“Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica”

~ Richard Feynman

En realidad, no puedes entender la mecánica cuántica lo suficiente porque el principio en el que se basa es la duda y la incertidumbre.

Al estudiarlo.