Fundamentos de la mecánica cuántica
Este curso es una introducción a la mecánica cuántica para personas entusiastas de las ciencias. En él haremos un recorrido histórico para comprender el contexto y desarrollo de esta revolución científica, así como sus implicaciones sobre nuestra forma de comprender la realidad. Discutiremos el significado de las famosas paradojas como la del gato Schrödinger o la frase de Einstein: “Dios no juega a los dados”, y su origen en el desafío que suponen para el sentido común las leyes del mundo cuántico. La experiencia incluye el desarrollo paso a paso de los conceptos matemáticos fundamentales, talleres prácticos para aprender a calcular algunas propiedades de las partículas subatómicas, y una revisión de las evidencias y comprobaciones de la mecánica cuántica, sus aplicaciones a la vida real y desafíos actuales.
Este curso ofrece la oportunidad única a cualquier persona con curiosidad por las ciencias de iniciarse en la comprensión de la mecánica cuántica, un tópico percibido como exclusividad de los científicos en sus laboratorios. El tema no solo ha tenido repercusiones científicas históricas para el ser humano, también filosóficas, y es de vital importancia para comprender muchos avances científicos como la computación cuántica. Sin duda un tema que todo amante de las ciencias amará conocer mejor. La metodología ha sido planteada para proveer las bases matemáticas de una forma sencilla, ofreciendo una visión robusta y completa de los temas, pero privilegiando la comprensión de los conceptos más allá de las fórmulas.
Dirigido a
Este curso está dirigido a profesionales y estudiantes con curiosidad científica que deseen comprender la esencia de la mecánica cuántica. No se requieren conocimientos especializados, sólo fundamentos básicos de matemáticas, física y mucho gusto por la ciencia.
Objetivos
Al finalizar el curso el estudiante:
- Conocerá los conceptos fundamentales sobre la mecánica cuántica, así como sus comprobaciones y aplicaciones prácticas.
- Comprenderá la importancia histórica y las implicaciones filosóficas de la mecánica cuántica en nuestra concepción de la naturaleza y de la experiencia de la realidad. Esto incluye la auténtica comprensión del significado de las famosas paradojas de la mecánica cuántica como la del gato Schrödinger.
- Estará en capacidad de hacer algunos cálculos relacionados con la física del mundo cuántico como la energía de fotones, transiciones energéticas en el átomo de hidrógeno, o la incertidumbre asociada al estado de las partículas subatómicas debido al principio de incertidumbre de Heisenberg.
Metodología
El desarrollo de las clases es teórico-práctico. Las exposiciones del profesor estarán enriquecidas por elementos audiovisuales, estimulando la participación de los asistentes mediante preguntas orientadoras y actividades interactivas mediadas por herramientas tecnológicas.
Las clases se desarrollan de manera virtual sincrónica por medio de tecnología a través de Zoom.
Contenido
- Fenómenos ópticos ondulatorios.
- La inexplicable radiación de cuerpo negro y el nacimiento de la mecánica cuántica.
- Ley de Planck: una inesperada solución al misterio.
- Einstein y el efecto fotoeléctrico: dualidad onda partícula de la luz.
- Efecto compton: interacción luz-materia.
- La materia también son ondas, Louis de Broglie.
- El esquivo mundo cuántico: principio de incertidumbre de Heisenberg.
- Las partículas subatómicas como ondas de probabilidad no deterministas.
- La ecuación de Schrödinger para entender el comportamiento cuántico.
- Superposición de estados y la paradoja del gato de Schrödinger.
- El efecto túnel: cuando una partícula aparece donde no podría estar.
- Historia y desarrollo de los modelos atómicos.
- Modelo cuántico del átomo de hidrógeno.
- Espectros de la luz emitida por los átomos.
- Números cuánticos y el principio de exclusión de Pauli.
- El debate Einstein-Bohr: ¿Juega Dios a los dados?
- Entrelazamiento cuántico y paradoja EPR. ¿Viajar más rápido que la luz?
- Las ecuaciones de Bell y el premio Nobel de Física 2022.
- Aplicaciones prácticas de la mecánica cuántica en la vida real
Profesores
Condiciones
Eventualmente la Universidad puede verse obligada, por causas de fuerza mayor a cambiar sus profesores o cancelar el programa. En este caso el participante podrá optar por la devolución de su dinero o reinvertirlo en otro curso de Educación Continua que se ofrezca en ese momento, asumiendo la diferencia si la hubiere.
La apertura y desarrollo del programa estará sujeto al número de inscritos. El Departamento/Facultad (Unidad académica que ofrece el curso) de la Universidad de los Andes se reserva el derecho de admisión dependiendo del perfil académico de los aspirantes.
