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Teoria cuantica de planck wikipedia

Ley de Stefan-boltzmann

En física de partículas y cosmología física, las unidades Planck son un conjunto de unidades de medida definidas exclusivamente en términos de cuatro constantes físicas universales, de tal manera que estas constantes físicas adquieren el valor numérico de 1 cuando se expresan en términos de estas unidades. Propuestas originalmente en 1899 por el físico alemán Max Planck, estas unidades son un sistema de unidades naturales porque su definición se basa en propiedades de la naturaleza, más concretamente en las propiedades del espacio libre, y no en una elección de objeto prototipo. Son relevantes en la investigación de teorías unificadas como la gravedad cuántica.

El término escala de Planck se refiere a las cantidades de espacio, tiempo, energía y otras unidades que son similares en magnitud a las correspondientes unidades de Planck. Esta región puede caracterizarse por energías de partículas de unos 1019 GeV o 109 J, intervalos de tiempo de unos 10-43 s y longitudes de unos 10-35 m (aproximadamente el equivalente energético de la masa de Planck, el tiempo de Planck y la longitud de Planck, respectivamente). A la escala de Planck, no se espera que se apliquen las predicciones del Modelo Estándar, la teoría cuántica de campos y la relatividad general, y se espera que dominen los efectos cuánticos de la gravedad. El ejemplo más conocido está representado por las condiciones en los primeros 10-43 segundos de nuestro universo tras el Big Bang, hace aproximadamente 13.800 millones de años.

Integral de Planck

La constante de Planck es una constante física fundamental de la mecánica cuántica. La constante da la relación entre la energía de un fotón y su frecuencia, y por la equivalencia masa-energía, la relación entre masa y frecuencia. En concreto, la energía de un fotón es igual a su frecuencia multiplicada por la constante de Planck. Esta constante se designa generalmente por

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En metrología se utiliza, junto con otras constantes, para definir el kilogramo, la unidad SI de masa[1] Las unidades SI se definen de tal forma que, cuando la constante de Planck se expresa en unidades SI, tiene el valor exacto

La constante fue postulada por primera vez por Max Planck en 1900 como parte de una solución a la catástrofe ultravioleta. A finales del siglo XIX existían mediciones precisas del espectro de la radiación de los cuerpos negros, pero la distribución de esas mediciones en las frecuencias más altas divergía significativamente de lo que predecían las teorías existentes entonces. Planck dedujo empíricamente una fórmula para el espectro observado. Supuso que un hipotético oscilador cargado eléctricamente en una cavidad que contuviera radiación de cuerpo negro sólo puede cambiar su energía en pasos cuantizados, y que las energías de esos pasos son proporcionales a la frecuencia de la onda electromagnética asociada al oscilador[4]. Fue capaz de calcular la constante de proporcionalidad a partir de mediciones experimentales, y esa constante lleva su nombre en su honor.

Efectos cuánticos

En física teórica, la teoría cuántica de campos (QFT) es un marco teórico que combina la teoría clásica de campos, la relatividad especial y la mecánica cuántica[1]: xi La QFT se utiliza en física de partículas para construir modelos físicos de partículas subatómicas y en física de la materia condensada para construir modelos de cuasipartículas.

La QFT trata las partículas como estados excitados (también llamados cuantos) de sus campos cuánticos subyacentes, que son más fundamentales que las partículas. La ecuación de movimiento de la partícula se determina minimizando el Lagrangiano, un funcional de los campos asociados a la partícula. Las interacciones entre partículas se describen mediante términos de interacción en el Lagrangiano que implican a sus correspondientes campos cuánticos. Cada interacción puede representarse visualmente mediante diagramas de Feynman según la teoría de perturbaciones de la mecánica cuántica.

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La teoría cuántica de campos surgió del trabajo de varias generaciones de físicos teóricos durante gran parte del siglo XX. Su desarrollo comenzó en la década de 1920 con la descripción de las interacciones entre la luz y los electrones, culminando en la primera teoría cuántica de campos: la electrodinámica cuántica. Pronto surgió un importante obstáculo teórico con la aparición y persistencia de varios infinitos en los cálculos perturbativos, un problema que sólo se resolvió en la década de 1950 con la invención del procedimiento de renormalización. Un segundo obstáculo importante vino con la aparente incapacidad de la QFT para describir las interacciones débil y fuerte, hasta el punto de que algunos teóricos pidieron que se abandonara el enfoque de la teoría de campos. El desarrollo de la teoría gauge y la finalización del Modelo Estándar en la década de 1970 condujeron a un renacimiento de la teoría cuántica de campos.

Radiación de cuerpo negro

En física, la teoría de cuerdas es un marco teórico en el que las partículas puntuales de la física de partículas se sustituyen por objetos unidimensionales llamados cuerdas. La teoría de cuerdas describe cómo estas cuerdas se propagan por el espacio e interactúan entre sí. En escalas de distancia mayores que la escala de cuerdas, una cuerda se parece a una partícula ordinaria, con su masa, carga y otras propiedades determinadas por el estado vibracional de la cuerda. En la teoría de cuerdas, uno de los muchos estados vibratorios de la cuerda corresponde al gravitón, una partícula mecánica cuántica portadora de la fuerza gravitatoria. Así pues, la teoría de cuerdas es una teoría de la gravedad cuántica.

  Teoria del potencial z

La teoría de cuerdas es un tema amplio y variado que intenta abordar una serie de cuestiones profundas de la física fundamental. La teoría de cuerdas ha aportado una serie de avances a la física matemática, que se han aplicado a diversos problemas de la física de los agujeros negros, la cosmología del universo temprano, la física nuclear y la física de la materia condensada, y ha estimulado una serie de avances importantes en las matemáticas puras. Dado que la teoría de cuerdas ofrece potencialmente una descripción unificada de la gravedad y la física de partículas, es candidata a teoría del todo, un modelo matemático autónomo que describe todas las fuerzas y formas fundamentales de la materia. Pese a lo mucho que se ha trabajado en estos problemas, no se sabe hasta qué punto la teoría de cuerdas describe el mundo real ni cuánta libertad permite la teoría en la elección de sus detalles.

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