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Transcripción del video

cuando las personas descubrieron que las partículas de materia como el electrón podrían tener longitudes de onda y cuando de broggi descubrió que la longitud de onda es la constante de planck entre el momento de la partícula pero algunas personas dijeron haber un momento este particular tiene una longitud de onda y un comportamiento parecido al de una honda pero qué es exactamente lo que está ondulando a que se refiere esta onda conceptualmente es un poco extraño es decir nosotros sabemos perfectamente que es una honda en el agua un montón de agua que os y la de arriba a abajo una ola en una cuerda sabemos que es cuando la misma cuerda se mueve de arriba abajo y se extiende a través del espacio pero es difícil de imaginar cómo es que esté electrón tiene una longitud de onda y cuál es la onda en sí misma los físicos estaban lidiando con este problema comprender conceptualmente cómo describir la onda de un elector ellos querían dos cosas una era la descripción matemática de la forma de esa onda a esto le llamamos la función de la honda y la función de onda nos da una descripción matemática de la forma de la onda diferentes sistemas de electrones tendrán diferentes funciones de honda esta es la letra griega sí y es el símbolo de las funciones de onda y es una función de x por lo que en diferentes puntos de x podríamos tener un valor mayor o un valor más pequeño por lo que esta función no será la forma matemática de esta onda lo que es una de las cosas que queremos determinar pero la otra cosa es poder interpretarla qué es lo que significa en sí misma esta función de honda así que tenemos dos problemas queremos una descripción matemática de la onda y queremos interpretar qué significa esta onda la persona que nos dio la descripción matemática de esta función de honda fue edwin rodinger challenge es esta persona y él escribió la ecuación de schrödinger y ahora su nombre básicamente es si no no de la mecánica cuántica ya que ésta es una de las actuaciones más importantes de toda la mecánica cuántica aquí tenemos varias derivadas parciales y constante de planck pero lo importante es que aquí está la función de la onda si ustedes nunca han visto las derivadas parciales o el cálculo no se preocupen no tienen que saberlo al menos para el propósito de este vídeo sólo deben saber que esta ecuación es una forma de obtener matemáticamente esta función de onda nos da la forma de la onda como función de x y pueden imaginar que la gráfica 2 ya que encontramos esta vez sí como función de x podemos graficar la quizá en este caso luzca así pero la ecuación de schrödinger es la forma en la que podemos obtener esta ecuación de honda así que es rodinger nos proporciona una manera de obtener esta función de honda pero qué es lo que significa el decir que esta función de onda representa a la onda del elector es muy extraño wenger trató de interpretarla de esta manera él dijo quizá esté electrón está distribuido en el espacio y su carga está distribuida en diferentes lugares vengar quiso interpretar esta función de la onda como la densidad de la carga y quizás sea algo razonable la forma en la que tenemos una honda en el agua este miedo al agua distribuida en el espacio así que la forma en que obtenemos una onda de electrón quizá esté viendo la carga del electrón distribuida en el espacio pero esta descripción no funcionaba bien lo que es extraño jogging e inventó esta ecuación pero no era capaz de interpretar la aunque si pudiera describir la correctamente fue otra persona llamada max bolt quien dio la interpretación que ahora usamos para esta función de onda max von dijo no interpreten esto como la densidad de la carga deben interpretar esta así como una manera de obtener la probabilidad de encontrar al electrón en cierto punto en el espacio así que tomé en la ecuación de schrödinger para encontrar la función de honda y una vez que encuentre en aps y lo que van a hacer es elevar así al cuadrado tomamos el valor absoluto y lo elevamos al cuadrado y esto les dará la probabilidad de encontrar al electrón en cierto punto técnicamente es la densidad de probabilidad pero para nuestros propósitos pueden pensar en esto como la probabilidad como la probabilidad de encontrar al elector en cierto punto si ésta es la función de nuestra honda match ball nos dice que si en estos puntos la función vale cero tendremos un cero por ciento de probabilidad de encontrar un electrón ahí en los puntos donde hay un valor grande de pizzi ya sea positivo o negativo habrá una mayor probabilidad de encontrar un elector en este punto y podemos decir que la probabilidad de encontrar un electrón en cierto punto aquí será mayor para el valor de x aquí ya que es aquí en donde tenemos la mayor magnitud de la onda pero no necesariamente vamos a encontrar aquí al electrón si repitiéramos el experimento una y otra y otra vez podrían encontrar al electrón aquí o aquí o acá hay que seguir tomando medidas y si tomamos las suficientes nos encontraremos que esta distribución en donde nos encontramos al elector muy seguido por acá y bastante por aquí por acá y por allá siempre encontraremos más seguido al elector en donde tengamos estos picos al menos comparado con la frecuencia de que encontremos al electrón en estos otros puntos de aquí se tiene una distribución que está representada por esta función la función de honda no nos dice en donde se encontrará el elector sino la probabilidad aunque técnicamente es el cuadrado de si lo que nos da la probabilidad de encontrar al electrón en cierto punto aún en este punto en donde nuestra si tiene un valor negativo es decir no podemos tener probabilidades negativas pero elevamos este valor al cuadrado y nos dan la probabilidad de encontrar un elector en esta región en otras palabras vamos a quitar esto y digamos que resolvimos una ecuación de schrödinger y encontramos una función de onda que luce así y nos preguntan en dónde será más probable que encontremos un electrón bueno el valor más grande de esta función está en este punto por lo que es más probable encontrar un electrón en esta región en cambio aquí no tenemos probabilidad alguna de encontrar un electrón por acá tenemos bastante probabilidad de encontrar un electrón o por aquí pero la mayor probabilidad está en esta región por lo que tenemos que realizar varias veces esta medición en la mecánica cuántica una sola medición no nos garantiza que tengamos la función de o la correcta ya que si hago un experimento y encuentro un electrón aquí no me dirá nada tengo que repetir esto muchas veces para asegurarme de que la frecuencia relativa con la que encuentro electrones coincide con la función que estoy usando para modelar este sistema de electrones esto es la función de onda y esto es para lo que nos sirve pero si yo fuera ustedes aún no estaría satisfecha y dya haber un momento esto está muy bien la función de onda nos da la probabilidad o la densidad de probabilidad para encontrar un electrón en cierta región pero aún no respondemos que es lo que está ondulando aquí y qué es exactamente esta función de onda es un objeto físico como una onda del agua o como una onda electromagnética o eso la brujería matemática que usamos y que no tiene una interpretación física que no sea el informarnos en donde puede estar el electrón les tengo buenas noticias y malas noticias la mala noticia es que las personas que aún no se ponen de acuerdo sobre cómo interpretar esta función de honda aunque saben que esta función no dice cuál es la probabilidad de encontrar un electrón en una región particular pero no se ponen de acuerdo sobre cómo deben interpretar la función más allá de esto por ejemplo esta función de onda corresponde a un solo elector o es la función de onda de un sistema de electrones todos preparados de manera similar al experimento que vamos a realizar en otras palabras describe a un electrón solamente oa un conjunto de electrones no describe para nada al electrón y sólo describe nuestra medida del electrón y que le pasa a esta función cuando medimos realmente esté electrón cuando medimos un elector y lo encontramos en cierto lugar significa que ya no tenemos la probabilidad de encontrarlo en ningún otro lugar así que el acto de medir al electrón causa un colapso catastrófico en esta ecuación que no se describe en la ecuación de schrödinger estas y muchas otras preguntas se están debatiendo y no se comprenden por completo estas son las malas noticias la buena noticia es que no necesitamos comprender todo esto para progresar todos saben cómo usar la función de honda para obtener la probabilidad de las mediciones ustedes pueden tener su interpretación favorita pero afortunadamente sin importar cómo interpretamos esta función siempre y cuando tengamos correctamente las probabilidades de las mediciones podremos seguir progresando y probando mediciones y probando nuevos modelos y correlacionando información de las mediciones que las personas obtienen sus laboratorios y no digo que las interpretaciones de estos no sean importantes las personas han tratado de resolver esto durante los últimos cien años y aún no han podido quizá eso sea una pérdida de tiempo o quizá sea un tremendamente difícil interpretar y la persona que lo logre pasar a la historia como uno de los más grandes físicos de todos los tiempos aún no tenemos la respuesta pero lo que ha quedado claro en estos cien años es que podemos hacer progresos en mecánica cuántica aun cuando no estemos de acuerdo en cómo interpretar lo que representa esta función de honda en resumen la función de onda nos da la probabilidad de encontrar un elector en cierta región particularmente el cuadrado de la función de honda particularmente el cuadrado de la función de onda nos da la densidad de la probabilidad de encontrar una partícula en este punto en el espacio casi todos están de acuerdo en esto pero las implicaciones más profundas además de esto aún no están definidas pero eso no nos impide aplicar correctamente la mecánica cuántica en diversos escenarios