Junto a la teoría de la relatividad, la otra gran revolución científica que tuvo lugar a comienzos del siglo xx ha sido la física cuántica. Como es sabido, ésta aspira a describir, entre otras cosas, las leyes fundamentales de la naturaleza a escala microscópica. Sin embargo, como el profesor Lapiedra nos muestra con admirable claridad, pronto se vio que de los postulados cuánticos surgían situaciones y planteamientos abiertamente contrarios al sentido común, pero que, no obstante, eran confirmados experimentalmente en el laboratorio. Se trata de lo que el autor denomina «carencias de la realidad», una suerte de fallas ontológicas que impiden asignar siempre una «realidad» previa a todo lo que acontece en este mundo.Además, y como es habitual en un ensayo que aborda cuestiones de física teórica, el autor no teme indagar en cuestiones claramente filosóficas y, por ello mismo, de alcance universal: ¿qué es la conciencia?, ¿somos libres o estamos determinados en nuestras acciones?, ¿qué puede significar el origen del Universo a partir de una supuesta nada?
¿De qué está hecha la materia? ¿Qué es el bosón de Higgs? ¿En qué consiste la teoría de la relatividad? ¿Qué forma tiene el Universo? ¿Qué son los agujeros negros?¿Existe vida fuera de la tierra? A lo largo de las páginas de este libro, de una manera sencilla, se trata de dar respuestas a la luz de la ciencia actual.
Este tomo del Berkeley Physics Course está dedicado a la Física cuántica. Se trata de un libro de introducción para el estudiante cuyos conocimientos básicos de Física corresponden a una fracción apreciable del material contenido en los tomos precedentes de la serie. El lectorestudiante ideal es, por consiguiente, un alumno de Ciencias o Ingeniería de segundo año.ÍndiceIntroducción. Órdenes de magnitud de las cantidades físicas en Física cuántica. Niveles de energía. Fotones. Partículas materiales. El principio de indeterminación y la teoría de los estados estacionarios. Las partículas elementales y sus interacciones.
La Física Cuántica es la física de nuestro siglo. Su contenido es hoy imprescindible no sólo para el físico, sino también para otros profesionales (químicos, ingenieros, médicos...). El libro ha sido redactado por un amplio grupo de profesores, especialistas reconocidos en sus respectivos campos de conocimiento, que han aunado su experiencia en un esfuerzo colectivo. Ofrece al lector una introducción a los fenómenos cuánticos y a las primeras teorías que se formularon para describirlos, una mecánica cuántica elemental lo más completa posible, así como sus múltiples aplicaciones al estudio de los átomos, las moléculas, los sólidos, los núcleos atómicos, las partículas elementales, e introducciones a la Información Cuántica y al atrapamiento y manipulación de iones, átomos y fotones individuales.Además incluye más de 300 ejercicios, cuya solución se explica detalladamente al final de cada parte. Esta nueva edición ha sido revisada y actualizada en diversos temas (neutrinos, LHC y bosón de Higgs, un nuevo experimento reciente sobre la consistencia de la Mecánica Cuántica, núcleos exóticos y otros aspectos).ÍndicePrólogo. Radiación del cuerpo negro. Comportamiento corpuscular de la radiación. Dualidad onda-corpúsculo. Relaciones de indeterminación. Modelos atómicos. Series espectrales. Teoría de Bohr. Soluciones a los ejercicios (capítulos 1 a 5). Ecuación de Schrödinger e introducción a la interpretación probabilística. Desarrollo de la interpretación probabilística. Estados ligados en una dimensión. Coeficientes de reflexión y transmisión. Sistemas tridimensionales. Momento angular. Potenciales centrales. Espín. Métodos de aproximación. Partículas idénticas. Fotones. Introducción a la Mecánica Estadística Cuántica. Aplicaciones de las estadísticas cuánticas. Introducción a la teoría cuántica de la dispersión. Soluciones a los ejercicios (capítulos 6 a 18). El átomo de hidrógeno. Átomos en campos externos constantes. Absorción y emisión de luz por los átomos. El átomo de helio. Átomos multielectrónicos. Soluciones a los ejercicios (capítulos 19 a 23). Niveles electrónicos de las moléculas diatómicas. Términos moleculares. Interpretación física del enlace químico. El movimiento de los núcleos. Espectroscopía molecular. Soluciones a los ejercicios (capítulos 24 a 28). La estructura cristalina del estado sólido. Electrones en sólidos. Algunos efectos cuánticos en sólidos. Orden magnético espontáneo en sólidos. Superconductividad. Soluciones a los ejercicios (capítulos 29 a 33). Núcleos atómicos y procesos nucleares. Interacción de radiaciones ionizantes con la materia. Estructura de los núcleos atómicos. Radioactividad. Reacciones nucleares. Soluciones a los ejercicios (capítulos 34 a 38). Aspectos generales de las partículas elementales. Interacciones entre partículas elementales. Leyes de conservación. Estructura de las partículas: las familias. Soluciones a los ejercicios (capítulos 39 a 42). Tablas de partículas.
Apart from providing a lucid introduction to the mathematical formalism and conceptual foundations of quantum mechanics, we explain why the laws of physics have the form that they do. In addition, we present a new and unique look at the quantum world, steering clear of two common errors: the error of the ?-ontologists, who reify a calculational tool; and the error of the anti-realists, for whom physical theories are simply devices for expressing regularities among observations.The new edition of this acclaimed text adds around 200 pages on a variety of topics, such as how the founders sought to make sense of quantum mechanics, Kant's theory of science, QBism, Everettian quantum mechanics, de Broglie?Bohm theory, environmental decoherence, contextuality, nonlocality, and the paradox of subjectivity ? the curious fact that the world seems to exist twice, once for us, in our minds, and once by itself, independently of us.
Este libro ofrece una sorprendente y renovada interpretación de las paradojas que suele arrojar la física cuántica y los misterios que envuelve el átomo. Asimismo, explica, de un modo accesible al lector común, las profundas implicaciones que la mecánica cuántica tiene con respecto a su aplicabilidad técnica y nuestra interacción con el mundo.
Aquestes notes corresponen al curs de Mecànica Quàntica de la llicenciatura de Física. Les notes consten de tres parts. En la primera s'introdueix de manera motivada el formalisme matemàtic estandard de la mecànica quàntica, els seus postulats i unes aplicacions i resultats bàsics. La segona part gira al voltant del concepte de simetria en els sistemes quàntics, i desenvolupa la teoria del moment angular -incloent-hi l'spin- i la composició de moments angulars. Finalment, en la tercera part, es fa una introducció als mètodes aproximats.
Junto a la teoría de la relatividad, la otra gran revolución científica que tuvo lugar a comienzos del siglo xx ha sido la física cuántica. Como es sabido, ésta aspira a describir, entre otras cosas, las leyes fundamentales de la naturaleza a escala microscópica. Sin embargo, como el profesor Lapiedra nos muestra con admirable claridad, pronto se vio que de los postulados cuánticos surgían situaciones y planteamientos abiertamente contrarios al sentido común, pero que, no obstante, eran confirmados experimentalmente en el laboratorio. Se trata de lo que el autor denomina «carencias de la realidad», una suerte de fallas ontológicas que impiden asignar siempre una «realidad» previa a todo lo que acontece en este mundo.Además, y como es habitual en un ensayo que aborda cuestiones de física teórica, el autor no teme indagar en cuestiones claramente filosóficas y, por ello mismo, de alcance universal: ¿qué es la conciencia?, ¿somos libres o estamos determinados en nuestras acciones?, ¿qué puede significar el origen del Universo a partir de una supuesta nada?
¿De qué está hecha la materia? ¿Qué es el bosón de Higgs? ¿En qué consiste la teoría de la relatividad? ¿Qué forma tiene el Universo? ¿Qué son los agujeros negros?¿Existe vida fuera de la tierra? A lo largo de las páginas de este libro, de una manera sencilla, se trata de dar respuestas a la luz de la ciencia actual.
Este tomo del Berkeley Physics Course está dedicado a la Física cuántica. Se trata de un libro de introducción para el estudiante cuyos conocimientos básicos de Física corresponden a una fracción apreciable del material contenido en los tomos precedentes de la serie. El lectorestudiante ideal es, por consiguiente, un alumno de Ciencias o Ingeniería de segundo año.ÍndiceIntroducción. Órdenes de magnitud de las cantidades físicas en Física cuántica. Niveles de energía. Fotones. Partículas materiales. El principio de indeterminación y la teoría de los estados estacionarios. Las partículas elementales y sus interacciones. 
La Física Cuántica es la física de nuestro siglo. Su contenido es hoy imprescindible no sólo para el físico, sino también para otros profesionales (químicos, ingenieros, médicos...). El libro ha sido redactado por un amplio grupo de profesores, especialistas reconocidos en sus respectivos campos de conocimiento, que han aunado su experiencia en un esfuerzo colectivo. Ofrece al lector una introducción a los fenómenos cuánticos y a las primeras teorías que se formularon para describirlos, una mecánica cuántica elemental lo más completa posible, así como sus múltiples aplicaciones al estudio de los átomos, las moléculas, los sólidos, los núcleos atómicos, las partículas elementales, e introducciones a la Información Cuántica y al atrapamiento y manipulación de iones, átomos y fotones individuales.Además incluye más de 300 ejercicios, cuya solución se explica detalladamente al final de cada parte. Esta nueva edición ha sido revisada y actualizada en diversos temas (neutrinos, LHC y bosón de Higgs, un nuevo experimento reciente sobre la consistencia de la Mecánica Cuántica, núcleos exóticos y otros aspectos).ÍndicePrólogo. Radiación del cuerpo negro. Comportamiento corpuscular de la radiación. Dualidad onda-corpúsculo. Relaciones de indeterminación. Modelos atómicos. Series espectrales. Teoría de Bohr. Soluciones a los ejercicios (capítulos 1 a 5). Ecuación de Schrödinger e introducción a la interpretación probabilística. Desarrollo de la interpretación probabilística. Estados ligados en una dimensión. Coeficientes de reflexión y transmisión. Sistemas tridimensionales. Momento angular. Potenciales centrales. Espín. Métodos de aproximación. Partículas idénticas. Fotones. Introducción a la Mecánica Estadística Cuántica. Aplicaciones de las estadísticas cuánticas. Introducción a la teoría cuántica de la dispersión. Soluciones a los ejercicios (capítulos 6 a 18). El átomo de hidrógeno. Átomos en campos externos constantes. Absorción y emisión de luz por los átomos. El átomo de helio. Átomos multielectrónicos. Soluciones a los ejercicios (capítulos 19 a 23). Niveles electrónicos de las moléculas diatómicas. Términos moleculares. Interpretación física del enlace químico. El movimiento de los núcleos. Espectroscopía molecular. Soluciones a los ejercicios (capítulos 24 a 28). La estructura cristalina del estado sólido. Electrones en sólidos. Algunos efectos cuánticos en sólidos. Orden magnético espontáneo en sólidos. Superconductividad. Soluciones a los ejercicios (capítulos 29 a 33). Núcleos atómicos y procesos nucleares. Interacción de radiaciones ionizantes con la materia. Estructura de los núcleos atómicos. Radioactividad. Reacciones nucleares. Soluciones a los ejercicios (capítulos 34 a 38). Aspectos generales de las partículas elementales. Interacciones entre partículas elementales. Leyes de conservación. Estructura de las partículas: las familias. Soluciones a los ejercicios (capítulos 39 a 42). Tablas de partículas. 
Apart from providing a lucid introduction to the mathematical formalism and conceptual foundations of quantum mechanics, we explain why the laws of physics have the form that they do. In addition, we present a new and unique look at the quantum world, steering clear of two common errors: the error of the ?-ontologists, who reify a calculational tool; and the error of the anti-realists, for whom physical theories are simply devices for expressing regularities among observations.The new edition of this acclaimed text adds around 200 pages on a variety of topics, such as how the founders sought to make sense of quantum mechanics, Kant's theory of science, QBism, Everettian quantum mechanics, de Broglie?Bohm theory, environmental decoherence, contextuality, nonlocality, and the paradox of subjectivity ? the curious fact that the world seems to exist twice, once for us, in our minds, and once by itself, independently of us.
Este libro ofrece una sorprendente y renovada interpretación de las paradojas que suele arrojar la física cuántica y los misterios que envuelve el átomo. Asimismo, explica, de un modo accesible al lector común, las profundas implicaciones que la mecánica cuántica tiene con respecto a su aplicabilidad técnica y nuestra interacción con el mundo. 
Aquestes notes corresponen al curs de Mecànica Quàntica de la llicenciatura de Física. Les notes consten de tres parts. En la primera s'introdueix de manera motivada el formalisme matemàtic estandard de la mecànica quàntica, els seus postulats i unes aplicacions i resultats bàsics. La segona part gira al voltant del concepte de simetria en els sistemes quàntics, i desenvolupa la teoria del moment angular -incloent-hi l'spin- i la composició de moments angulars. Finalment, en la tercera part, es fa una introducció als mètodes aproximats.