100 AÑOS DE LA MECÁNICA MATRICIAL
En el 2025-2 los proyectos realizados por los estudiantes se enfocaron en la celebración de los 100 años de la mecánica matricial de Heisenberg, Jordan y Born.
Los diferentes productos se presentaron en el Praxifest-2025, evento de socialización de las experiencias de práctica pedagógica y didáctica de los maestros en formación de la Licenciatura en Física
EL CAMINO HACIA LA MECÁNICA CUÁNTICA MATRICIAL
1. Problemas en la física clásica y la hipótesis cuántica
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Radiación del cuerpo negro (Planck, 1900): Introducción del cuanto de acción h para explicar la distribución espectral.
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Efecto fotoeléctrico (Einstein, 1905): Hipótesis del fotón con energía .
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Espectros atómicos (Balmer 1885, Rydberg 1890): Regularidades matemáticas en las líneas del hidrógeno.
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Modelo atómico de Bohr (1913): Niveles de energía cuantizados y saltos con emisión/absorción de fotones.
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Teoría de Sommerfeld (1916–1919): Generalización de Bohr con órbitas elípticas, números cuánticos adicionales y relatividad especial.
2. Desarrollo del primer modelo cuántico
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Condiciones de cuantización de Wilson–Sommerfeld (1915–1916):
∮pidqi=nih
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Estas reglas funcionaban en algunos casos, pero fracasaban en átomos más complejos.
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Anomalías espectroscópicas (década de 1910): Multiplicidad de líneas (estructura fina y dobletes) que el modelo de Bohr-Sommerfeld no podía explicar.
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Magnetismo y efecto Zeeman (normal y anómalo): Otro desafío para el modelo orbital clásico.
3. Hacia un nuevo formalismo
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Trabajo de Kramers y la teoría de la dispersión (1923–1924): Sugerían que solo las frecuencias de transición entre estados cuánticos tenían sentido físico, no las órbitas electrónicas.
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Principio de correspondencia de Bohr: La teoría cuántica debía reproducir la clásica en el límite de grandes números cuánticos.
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Tablas espectroscópicas: Gran cantidad de datos empíricos sistematizados que mostraban patrones regulares en las transiciones.
4. La propuesta de Heisenberg (1925)
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Heisenberg abandonó las órbitas electrónicas no observables y se centró en magnitudes observables (frecuencias y probabilidades de transición).
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Representó estas magnitudes como tablas bidimensionales (índices inicial/final de estado), que al operar entre sí mostraron una nueva regla de multiplicación: la no conmutatividad.
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Born y Jordan reconocieron que estas tablas eran matrices, formulando así la Mecánica Cuántica Matricial.