Nota: Esta actualización sustancialmente ampliada se basa en un comentario de Rohit.
Hay dos formas de interpretar esta pregunta, basadas en las dos formas en que un átomo de hidrógeno puede ser relativista. Estos son:
1) el átomo se mueve muy rápido en traslación lineal , cerca de la velocidad de la luz.
- ¿Qué es la placa de media onda?
- Si la entropía aumenta, ¿de dónde proviene la nueva información?
- ¿Qué tan bien entendió Einstein la mecánica cuántica, en comparación con los gigantes de su tiempo? ¿Su objeción de EPR refleja un fracaso de comprensión, en relación con los gigantes de su tiempo? ¿O fue una crítica inteligente de la nueva teoría emergente?
- Los electrones en el grafeno obedecen la ecuación de Dirac en lugar de la de Schrodinger. ¿Es la mera consecuencia del enrejado de panal de miel de grafeno y la aproximación estrechamente vinculante?
- ¿Cómo afectaría la interpretación de QM de Everett a la implementación de sistemas éticos?
2) la velocidad de los electrones en su órbita alrededor del protón es tal que debemos tener en cuenta la masa de electrones y la dilatación del tiempo al calcular la estructura espectral del átomo de hidrógeno. En otras palabras, el electrón gira tan rápido que debemos incluir la relatividad en el nivel cuántico.
Supongo que el segundo es de mayor interés quizás para el quoran investigador que publicó la pregunta. Si está de acuerdo, desplácese hasta el final. Personalmente, encuentro el artículo 1 mucho más interesante, ¡pero eso es cuestión de gustos!
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1) traducción lineal
En la interpretación, una “X” relativista es simplemente una “X” que se mueve rápidamente de acuerdo con un marco de referencia fijo. Como los marcos de referencia son relativos, err umm …, también lo es si una “X” es relativista o no. Ahora en nuestro caso aquí “X” = un átomo de hidrógeno.
Entonces, un átomo de hidrógeno que es relativista significa que alguien o algo en algún lugar del universo es de la opinión de que el átomo se mueve bastante rápido, más específicamente rápido como un porcentaje de la velocidad de la luz.
Me entristece decir que el hidrógeno en cada gota de agua en la tierra y cada respiración de aire que respiramos es hidrógeno relativista como se ve en algún lugar del universo, ya que el universo se está expandiendo cerca de la velocidad de la luz o más allá.
Ahora, según el observador que declara que el hidrógeno terrestre es relativista, el hidrógeno tiene más masa que el hidrógeno “normal”. Pero para la gente con destino a la Tierra, nuestro hidrógeno es ordinario, muchas gracias.
¡Bienvenido a la rareza cuántica!
2) Rotación de electrones relativista: aunque no se conoce ampliamente, la determinación de los niveles de energía de los fotones que emiten los átomos en general, y el hidrógeno en particular, requiere la relatividad de acoplamiento y la ecuación de Schrödinger , ver Estructura fina. Esto se logró para spin 1/2 partículas de masa al principio, por Dirac, ver la ecuación de Dirac. Entonces, como si la teoría cuántica no fuera lo suficientemente difícil, en realidad debemos tener en cuenta que la velocidad del electrón es tan rápida que la relatividad entra en acción.
A veces, esta es una contribución tan importante que sin ella no podemos hacer una caracterización adecuada del material en cuestión a nivel de propiedad masiva. Un gran ejemplo de esto es una chispa de genio que es un poco exagerado pero útil …
