Como entender la física cuántica

La mejor manera de entender la física cuántica es que vienes a reservar sin bañarte, cepillarte los dientes y absolutamente letárgico, al igual que despertar del sueño.

Ahora prepárese para el primer salto en una piscina con agua fría y fría para sentir el frío helado de la física cuántica.

Ahora diversión aparte.

La mecánica cuántica es la ciencia que requiere que pienses de la forma en que nunca pensaste pensar.

Requiere que desafíes la mecánica newtoniana, los axiomas de Euclides y casi todo lo que lees en la escuela antes de la secundaria. De eso hablaba de un chorro de agua fría.

Tendrá que ” aprender de nuevo a pensar “, “¿cómo hacer el proceso de pensar?”.

Ahora, cuando haya tomado una decisión, tendrá que tomar algunos manuales como

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En general, aquí está la lista de todos los libros.

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Estos son algunos excelentes folletos disponibles a precios económicos que están muy escritos sobre física. Algunos pueden ser útiles para la mecánica cuántica. Nunca he leído un solo libro mejor que estos libros, excepto las conferencias sobre física de RP Feynman y HC Verma sobre física.

Sin embargo, la mecánica cuántica es en este momento un laberinto sin fin, por lo que te sugiero que leas solo a la ligera porque incluso los científicos no han podido llegar al final de la física cuántica. Así que solo puedes recorrer algunos de los hermosos laberintos en este mundo de mecánica cuántica.

¡La mecánica cuántica es UNA BESTIA HERMOSA!

¡Así que mejor sigue siendo un vagabundo que un explorador!

Gracias.

Comprender la física cuántica es en realidad más fácil de lo que la gente piensa. Sin embargo, primero debe tener un control claro sobre las matemáticas involucradas.

Para entender este tema, abre tu mente, libérala de cualquier intuición que hayas adquirido sobre física y luego úsala en una nueva marca de matemáticas. Hay varias formas de abordarlo y te diré cómo lo aprendí yo mismo.

Aprenda sobre kets base, teorema de superposición, teoría de medición, álgebra de operador y valores de expectativa.

Una vez que tenga una idea básica de estas herramientas matemáticas, aprenda sobre el experimento Stern Gerlach, que realmente le dirá cómo manejar los problemas en la Mecánica Cuántica.

Luego puede pasar al momento y posicionar el álgebra en 3D, que finalmente lo equipará con todas las cantidades que necesita saber y abrirá un nuevo lado al tema: la mecánica de las olas.

Luego estudie la ecuación de Schrodinger, para un hamiltoniano estacionario y luego pase a las imágenes de Schrodinger y Heisenberg y finalmente a las ecuaciones de Schrodinger, tanto dependientes del tiempo como independientes.

Para concluir esta parte, aprenda sobre el oscilador armónico. Una vez que tenga esto cubierto, pase al álgebra de momento angular y luego al átomo de hidrógeno.

Luego, siéntase libre de comenzar con la serie Dyson o la teoría de la perturbación.

No puedes Comprender la realidad es difícil. Es por eso que a los humanos les llevó más de diez mil años pasar de la Revolución Neolítica a la teoría cuántica, y la teoría cuántica solo se creó después de que doscientos años de física newtoniana se hubieran desarrollado con increíble detalle, y un grupo muy pequeño de personas muy dedicadas. , humanos inteligentes y bien educados habían asimilado completamente la Realización Fundamental de la Ciencia, que es: “El universo no tiene ningún tipo de sentido intuitivo para nuestro cerebro de mono, y eso está bien”.

La física newtoniana no se puede entender fácilmente. La física cuántica es mucho más difícil, porque es más abstracta, está más alejada de la experiencia humana y viola todo lo que imaginamos que debería ser cierto de todo lo que existe.

La forma más fácil de entender la física cuántica es pasar varios años estudiando física clásica, hasta el punto en que te sientas cómodo con la formulación hamiltoniana y el principio de menor acción. En ese punto, estará listo para comprender la derivación de la ecuación de Schrodinger, que es la base de la mecánica cuántica no relativista.

Hay muchas formas más difíciles de entender la física cuántica que implican rutas tortuosas que parecen atajos para los no iniciados, pero que no lo acercarán más a su objetivo en el mejor de los casos, y en el caso promedio se moverán estás más lejos de eso. En el peor de los casos, irás a Deepak completo y nunca volverás a entender nada.

Te sugiero que no hagas ninguna lectura preliminar, y solo aprendas QM directamente. No hay mucho, el trasfondo requerido es álgebra lineal muy primitiva, y el libro de Dirac “Los principios de la mecánica cuántica” y “Lectures on Physics Vol III” de Feynman se pueden leer con la ayuda de Wikipedia sin ningún requisito previo.

La mecánica clásica que necesita saber tampoco es muy sofisticada: solo necesita conocer las leyes de Newton y cómo provienen de un lagrangiano o hamiltoniano, que está cubierto en fuentes estándar. No necesita tantas cosas profundas, aunque conocer los corchetes de Poisson es útil para ver la cuántica vestigial en la estructura mecánica clásica.

Sugeriría leer las siguientes páginas de Wikipedia para una perspectiva histórica, que ayuda mucho con la literatura histórica:

• Antigua teoría cuántica
• Invariante adiabático
• Principio de correspondencia
• Mecánica matricial

Esto se deja fuera de la mayoría de los libros, y es una pena. No existe una presentación unificada del material histórico, excepto en Wikipedia, y es por eso que estas páginas están allí. Una vez que obtienes las cosas históricas (no es mucho), Dirac ofrece una introducción conceptualmente autónoma a las matemáticas, la notación y la física, mientras que Feynman es amigable con la ruta, por lo que puedes seguir leyendo Feynman y Hibbs , o Mandelstam y Yourgrau sin demora.

Por lo general, es una pérdida de tiempo tratar de cumplir con los requisitos previos, ya que estos suelen ser aburridos y la mayoría del material no se acostumbra. Para QM, debe saber qué es una matriz y qué es un valor propio, que probablemente sea mejor aprendido de Dirac.

Física cuántica: una forma realmente fantástica de ver el mundo desde el punto de vista científico. Sin duda, es una rama compleja de la física. Sin embargo, si realmente desea aprender física cuántica, puede seguir los siguientes pasos:

1. Aprender matemáticas de nivel secundario superior + nivel de graduación especialmente cálculo (cálculo diferencial e integral). Sería mejor si sigues el libro “INGENIERÍA DE MATEMÁTICAS” escrito por John Bird. Este libro reduce la complejidad y enseña incluso el teorema complejo de una manera muy fluida.

2. Aprenda en la secuencia como -Matrices, Determinante, diferenciación, integración, ecuación diferencial lineal (LDE), ecuación diferencial parcial, Transformada de Laplace, Transformada de Laverse inversa, series de Fourier y análisis de transformadas y complejos.

3. Luego, desarrolle una comprensión de los temas mecánicos clásicos de la física en una secuencia como: Álgebra vectorial, cálculo vectorial, movimiento, fuerza y ​​momento, etc. física de nivel secundario superior. (Fundamentos de física de Resnik Halliday y Walker es el mejor libro para comprender todos estos conceptos físicos). Esto se debe a que existe una contraparte cuántica o análogo de cada cantidad física clásica. Por ejemplo, en mecánica cuántica , el análogo de la ley de Newton es la ecuación de Schrödinger para un sistema cuántico .

Si ha terminado con los pasos anteriores, ahora está totalmente equipado para comprender la física cuántica. No llevará más de 45 días estar completamente equipado con la herramienta matemática y física anterior.

Ahora siga los siguientes pasos para aprender la física cuántica.

1. Tome los conceptos básicos de la lección de física cuántica en cualquier buen libro (sugiero encarecidamente “Física cuántica” por HCVerma)

2. Obtenga un concepto teórico de los fenómenos cuánticos básicos por los canales de youtube (disponible en inglés e hindi en ambos idiomas).

3. Entonces, todos y cada uno de los conceptos teóricos deben entenderse en términos de herramientas matemáticas.

4. Ahora trata de visualizar cada expresión matemática en sentido físico.

5. Luego trata de resolver algún problema relacionado con la física cuántica que aparece en el ejercicio del libro

Así es como puedes desarrollar una comprensión adecuada de la física cuántica básica paso a paso. Y por último, pero no menos importante, “deja atrás tu sentido común y luego aprende”.

Las sugerencias son siempre bienvenidas.

Jai Mahakaal, Jai Shiv Shambho

Si te respondo honestamente, incluso estoy luchando por entender lo que realmente quiere decir cuántico. Las ecuaciones y derivaciones están en el corazón del cuanto. Es una forma totalmente diferente de pensar una nueva dirección para mirar. Al principio te parece absurdo, pero luego te das cuenta de que no es tan malo.

La mejor manera de comprender la química cuántica es comprender la física y las matemáticas básicas. Sin herramientas matemáticas es como pedirle a un estudiante que cave un hoyo sin destornillador.

Mejora tus matemáticas y física, solo así podrás entender el mensaje oculto de la cuántica. La química cuántica es solo una aplicación de resultados matemáticos de la física cuántica en química.

Comience con los conceptos básicos de la mecánica de ondas, ondas estacionarias, derivadas, integración, movimiento oscilatorio, movimiento rotacional y, lo más importante, una breve historia sobre el átomo, que contribuyó en el desarrollo del modelo atómico. Estos temas lo ayudarán a comprender las derivaciones cuánticas y su aplicación, importancia y necesidad de ellas.

Espero que haya sido útil.

Para más consultas envíeme un mensaje directamente.

Mira el documental de youtube.

Lee muchos periódicos.

Ahora vaya a la parte más difícil y comience a comprender su ecuación cuando comience a ver videos y obtenga la sensación de la mecánica cuántica que lo hace comenzar a comprender esa extraña teoría de la mecánica a nivel cuántico.

Y si no desea ver videos, comience leyendo libros de teoría pura sobre un modelo de universo como “Breve historia del tiempo de S. Hawkings”, etc.

Fuente de Google.

Recuerde que si no lo encuentra extraño, no tiene el principio básico de la mecánica cuántica.

La comprensión requiere un esfuerzo por parte de las personas que aprenden, y la mayoría de las personas no están dispuestas a hacer un gran esfuerzo. Tenga en cuenta que la física cuántica no es especial a este respecto; Cualquier habilidad compleja es la misma.

La gente da por sentado que debería haber una manera de que alguien les explique rápidamente la mecánica cuántica a pesar de que no tienen los requisitos previos más básicos. Si quisiera aprender a jugar al tenis sin antes aprender a caminar, ¿lo consideraría razonable? Para comprender la física cuántica, todo lo que necesita hacer es ir a la universidad durante unos años y trabajar duro en los cursos necesarios (cálculo, álgebra lineal, mecánica clásica y analítica, electromagnetismo y, por supuesto, la mecánica cuántica sería un buen comienzo). ) Eso no es tan diferente de lo que necesita hacer para, por ejemplo, adquirir fluidez en un idioma extranjero.

Gran parte del problema aquí es que las personas no entienden el papel de las matemáticas. La matemática no es solo un adorno en física, no es solo un detalle; Las matemáticas son el lenguaje en el que se expresa la física. Si no habla el idioma, no lo entenderá, aunque pueda vislumbrarlo. En este sentido, puede ser justo decir que la mecánica cuántica es uno de los campos de física menos “traducibles”: realmente necesitas aprender matemáticas para obtenerlo.

Se ha puesto de moda decir que nadie entiende la mecánica cuántica, pero eso simplemente no es cierto. Si bien hay aspectos que todavía se están debatiendo, ese es el caso con muchos otros campos de la física, que van desde la relatividad general hasta la física de la materia condensada. La mecánica cuántica es de hecho una de las teorías más contraintuitivas que tenemos en física, pero eso no hace que no sea comprensible.

Asumiré que no sabes nada al respecto. Hay mucha basura por ahí, así que sería cuidadoso con lo que empiezas. Comenzaría viendo todos los videos en QM en PBS spacetime en YouTube (tienen un par de listas de reproducción), varias veces. Esta es una buena introducción hecha por expertos. Si aún desea obtener más información, obtenga “Física cuántica, lo que todos necesitan saber” (enlace a continuación). Es una excelente introducción técnica de un profesor que no se mete en las matemáticas (mucho), pero aún se mete en algunas de las malezas. Luego, intenta explicarlo a tus amigos, encontrarás lagunas en tu conocimiento, ¡vuelve a Quora para obtener respuestas!

Amazon.com: Física cuántica: lo que todo el mundo necesita saber® (9780190250713): Michael G. Raymer: Libros

“Si crees que entiendes la mecánica cuántica , no entiendes la mecánica cuántica “. -Richard Feynman

La verdad es que comprender la mecánica cuántica significa que debes olvidar casi todo lo que sabes que es verdad porque es un mundo muy extraño. Lo mejor que puede hacer es comprender las matemáticas detrás de la mecánica cuántica. Sepa que nunca puede saber completamente todo sobre una partícula. No se puede saber su posición y velocidad exactas. (Principio de incertidumbre de Hiesenburg).

Cuando tomé mi primera clase de física moderna, se nos asignó la lectura de un libro que nos ayudó a comprender los principios de la física moderna sin las matemáticas. Se llama El nuevo mundo del señor Tompkins. Le recomiendo que lea ese libro.

El nuevo mundo de Mr Tompkins: clásico de George Gamow Mr Tompkins en rústica: George Gamow, Russell Stannard, Michael Edwards, Wu Bozhe: 9780521639927: Amazon.com: Libros

El fenómeno como Interferencia o onda dualidad de partículas o algo así.

• Cada átomo está formado por electrones, protones y neutrones.
• Las leyes del movimiento de Newton (al menos oí hablar de él)

Todas las leyes de la física (que son válidas para objetos grandes) dicen que su ley de Newton no se aplica a las partículas pequeñas (como electrones, protones y neutrones)

Para encontrar la posición, el momento y la energía de tales partículas microscópicas (partículas pequeñas) hay una rama diferente de la física conocida como física cuántica. Lo que todos ustedes están estudiando en este momento es la física clásica, que es válida para objetos grandes.

Al igual que tenemos la Ley de Newton en mecánica clásica, existe la ecuación de Schrodinger en mecánica cuántica (solo sabemos que la ecuación del nombre es bastante grande y complicada de entender a este nivel ) .

La mecánica cuántica difiere de la física clásica en que la energía, el momento y otras cantidades tienen valores discretos, los objetos tienen características de partículas y ondas (dualidad onda-partícula).

No puedes Puede intentar las muchas sugerencias dadas en estos últimos meses, pero solo podrá regurgitar las narraciones que aprendió a través del trabajo muy duro. Las matemáticas son intensas, los conceptos son paradójicos. Las aplicaciones son muy limitadas.

Tengo un doctorado en ingeniería eléctrica. Me he dedicado a la física aplicada durante décadas. Nunca tuve que usar giros, hechizos, extrañezas ni ningún concepto subatómico o las matemáticas asociadas con ellos.

Veo que la gente habla sobre cómo las computadoras, Internet y nuestra vasta sociedad tecnológica es el resultado de la comprensión poderosa que proviene de QM. Eso es BS. Exploramos el espacio utilizando la mecánica newtoniana. Construimos aparatos electrónicos sobre la base de las ecuaciones electromagnéticas de Maxwell y la teoría de la información de Shannon. Boltzman es útil porque nos muestra las limitaciones del mundo macro que surgen de cargas discretas y niveles de energía.

QM proporciona las ideas que los ingenieros eléctricos usan para encontrar el límite inferior de conocimiento. Piso de ruido por ejemplo. Piense en QM como una forma muy complicada de decir que no lo sé. Es una forma de decir que no puedes usar estos conceptos para diseñar nada porque son aleatorios o caóticos, incluso se infringe la causa y el efecto.

¿Cómo es útil el caos? Solo para decirle a los ingenieros que no intenten entrar en el reino de la QM. Es inútil.

Si la mecánica cuántica no te ha conmocionado profundamente, aún no lo has entendido.-Neils Bohr.

Por lo tanto, revela claramente que la física cuántica es difícil de entender. De hecho, nos encontramos con muchas desviaciones de la mecánica newtoniana. En primer lugar, debe saber acerca de la dualidad de partículas de onda que persiste en cada partícula, pero abrumadoramente en partículas subatómicas. Incluso una pelota de golf puede imaginarse como una onda, pero su naturaleza de onda podría descuidarse debido a su masa. Y la onda asociada con las partículas se denomina longitud de onda de Brogile. La fórmula para la longitud de onda de De brogile es hc / (p), donde h = constante de la plancha, c = velocidad de la luz y p = mv = momento. Por lo tanto, las propiedades de onda de la subatómica partículas como los electrones, los protones son profundos debido a su pequeña masa.

Lo segundo que tenemos que entender es que la luz también exhibe dualidad de partículas de onda. La luz está compuesta de partículas llamadas fotones que no tienen carga de masa y viajan a una velocidad de la luz. Pero finalmente muchas de las propiedades de la luz no se explicaron por la naturaleza de las partículas de luz. Por lo tanto, se considera que la luz es una onda para explicar algunas propiedades como la difracción, la interferencia y la polarización.

Lo tercero que todos debemos saber es que cuando una partícula viaja a una velocidad comparable a la velocidad de la luz, entonces hay un cambio en la masa de la partícula.

Y el punto básico de todo lo que no sabemos cuando se exhibe la naturaleza de la onda de partículas es que quiero decir que no se puede saber cuándo la luz se comporta como luz y cuándo como onda.

Y, por último, la mecánica cuántica requiere mucha imaginación y es casi imposible de percibir a nivel físico.

Gracias.

“Elementary, Mr.Watson”, incluso los científicos más geniales están tropezando con los conceptos básicos de la física cuántica.

Imagina la mecánica cuántica como una película / novela de fantasía. debes olvidar todas las cosas que Newton y Einstein te enseñaron y olvidar el mundo real en el que vives.

De esa manera puedes acercarte a la comprensión de este reino espeluznante.

Supongo que conoces las matemáticas esenciales para la mecánica cuántica.

Todo lo que necesitas es solo libros y algunas buenas conferencias. Puedes usar los siguientes libros:

Berkeley Physics Course-Vol4

Feynman Lectures-Vol3

Estos dos libros debes usarlos para la parte teórica.

Para uso de parte matemática

Introducción a la mecánica cuántica-David J. Grifftihs

Para conferencias

Física Cuántica por el Prof. V Balakrishnan (IIT M)

Conferencias sobre física cuántica por el profesor Ramamurti Shankar (Universidad de Yale)

Sin una conferencia no podrás disfrutarla porque el tema es muy vigoroso e ilimitado.

Gracias por el A2A, pero se ha dicho que incluso aquellos que entienden completamente la física cuántica realmente no lo entienden. Hay muchos libros disponibles para dar una visión general de la ciencia popular, pero aparentemente realmente necesita poder hacer los cálculos para obtener una visión real de ello.

La introducción de Griffith a la mecánica cuántica es bastante decente y estándar, aunque algunos podrían preferir un enfoque más abstracto. Tiendo a estar de acuerdo con ese sentimiento, pero tengo más experiencia leyendo Griffith’s, así que voy con eso. También haz algunos ejercicios.

Es posible que desee aprender algo de mecánica clásica básica, electromagnetismo, mecánica de ondas, mecánica analítica, cálculo vectorial y álgebra lineal antes de leerlo, si aún no lo ha hecho.

La única forma en que realmente puedes entender la física cuántica es sumergiéndote en las matemáticas. Entonces, si usted es serio con esto, recomendaría inscribirse en un curso en línea en la Mecánica Cuántica de la Universidad de Standford para científicos e ingenieros, dirigido por David Miller. El curso es gratuito y puedes terminar en cualquier momento (si no vas por los créditos). Hice este curso el año pasado y fue increíble.

Recomendaría ver algunos documentos en YouTube sobre física cuántica. Y para leer, recomendaré estudiar y comenzar con conferencias de fynman sobre su producción a la mecánica cuántica. Tendrás una idea básica de la física cuántica. [26/10, 11:04 AM] sayantanroy: Explicación de la física cuántica

[26/10, 11:04 AM] sayantanroy: Quantum Theory – Full Documentary HD.