QUÈ ÉS LA QUÀNTICA?

La conferència sobre Què és la Quàntica?, va despertar una gran curiositat entre els socis i amics de l’Aula d’Extensió Universitària de Barberà. Van assistir 49 persones i, amb l’habitual valoració demanada als assistents , un 46% van fer constar un grau de satisfacció molt elevat, un 3,8 sobre 4. L’orador, el professor d’ESADE, Francesc Lozano Winterhalder és molt conegut de l’Aula, que el convida cada any per les seves interessants conferències.

La Ciència és un: “Observo i dic”, “Ho veig, ho crec”. Estem parlant del món físic des de l’Univers i fins al profund.

La Teoria de la Relativitat d’Einstein ens serveix per parlar, de moment, del que veiem a l’Univers, l’Univers macro.

Però hi ha un Univers micro fet d’energia, buit i matèria. Si aquesta sala fos buida i al mig una agulla de cap, l’agulla seria la matèria, la resta és buit.

Energia i matèria és el que forma l’existència humana. La matèria que observem és el resultat de l’agrupació i combinació de molècules. Les molècules estan formades per àtoms. Els àtoms es componen d’un nucli format per protons (amb càrrega elèctrica positiva) i neutrons (sense càrrega) i d’electrons (amb càrrega elèctrica negativa) que giren al voltant del nucli. Els protons i els neutrons estan formats per quarks.
La quàntica inicialment volia explicar els diferents fenòmens del món atòmic.

PLANCK va ser un físic i matemàtic alemany considerat com el pare de la teoria quàntica i guardonat amb el Premi Nobel de Física en 1918. Va formular que l’energia sempre és múltiple d’una quantitat elemental, el quàntum i va definir la constant de Planck.
Aquesta idea va repercutir als físics.

 

EINSTEIN el 1905 es basa en els quàntums per explicar l’efecte fotoelèctric. La propietat de generar electricitat a partir dels fotons (les partícules elementals que formen la llum). Per això li varen donar el premi Nobel en 1921.

El 1913 el físic danès NIELS BOHR formula un model per tal d’explicar l’àtom de l’hidrogen. Bohr va postular la idea que l’àtom és com un petit sistema solar amb un petit nucli al centre i un núvol d’electrons que hi donen voltes. Aquest model no funciona amb la física clàssica, ja que els electrons caurien sobre el nucli a causa de les diferents càrregues elèctriques. Al model de Bohr els electrons no podem ocupar qualsevol òrbita, les òrbites estan quantificats.

LOUIS DE BROGLIE . El 1923 De Broglie va llançar la hipòtesi que les partícules en general també presenten un doble comportament, una dualitat, ona-corpuscle. Un dels debats més profunds en la història de la ciència va ser sobre la naturalesa de la llum, que tradicionalment considerada com una ona (es reflecteix, es refracta, fa interferències, etc.) o bé com una partícula (es pot desplaçar al buit en tant que una ona necessita un suport material).

HEISENBERG el 1925 formula el principi d’incertesa o principi d’indeterminació, que postula que no es pot saber alhora on és una partícula i la seva velocitat. Com més determinada està una, menys se sap de l’altre.

SCHRÖDINGER el 1925 estableix les seves equacions per tal d’explicar les propietats de les partícules elementals. La posició d’una partícula o la seva energia no es poden saber amb exactitud, el que podem conèixer és la probabilitat que es trobi amb un lloc o la probabilitat que tingui una determinada energia. Les probabilitats s’estableixen a partir de l’equació d’ona de Schrödinger. Aquestes idees són la base del desenvolupament de la mecànica quàntica. Això va portar al trencament d’Einstein amb els quàntics (Einstein va afirmar que Déu no juga als daus).

Actualment una de les teories quàntiques més rellevants es la:
TEORIA DE LES CORDES D’acord amb aquesta teoria, tota partícula elemental és un tipus de corda minúscula que vibra en un espai-temps. D’acord amb aquesta teoria es percebria que la partícula és en realitat una corda en forma de llaç. Una corda que a més de moure’s pot oscil·lar de diferents maneres. Si oscil·la de certa manera, veuríem un electró; però, si oscil·la d’una altra manera, veuríem un fotó, o un quark, o qualsevol altra partícula. Totes les partícules serien com cordes vibrants en un espai de moltes dimensions que segons com vibrin sona una cosa o altra.

LLibres recomenats pel Sr. Lozano:
Introducción al mundo quántico. David Jou
Desayuno con partículas

 

Pilar Gimeno

Publicat a General