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Luisa AchaerandioIgnacio CrespoFrancis VillatoroJuan Carlos GilJosé EdelsteinHéctor SocasGastón Giribetnúmeros complejos en mecánica cuánticafunción de onda compleja integradaresultados reales desde números complejoscomodidad física de números complejosGastón GiribetSchrödingerBrassKetzRiemannJosé Edelsteinintegral de CauchyFrancis Villatoro
Función de onda compleja integrada
Con
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Gastón Giribet explica cómo se utilizan los números complejos en la mecánica cuántica para obtener resultados reales, destacando su importancia más allá de ser simplemente una herramienta conveniente.
…intermedios para llegar a él no hayan demandado, no solamente podido ser posible, sino exigido el cálculo a través de números que son complejos; porque en mecánica cuántica, cuando uno calcula la probabilidad, que repito, siempre va a ser un número real y Positivo, primero eleva al cuadrado una función de onda que es complejo y la integra en todo el espacio. Entonces, necesitó el número complejo para producir ese número real. ¿Y por qué es importante esto? Porque los números complejos hasta la mecánica cuántica habían sido para los físicos solamente una comodidad, lo que es una incomodidad para el estudiante, pero para el físico es una comodidad, por ejemplo cuando uno resuelve circuitos eléctricos. Muchas veces para no andar trabajando con senos y cosenos que son molestos, uno escribe la corriente como si fuera un número complejo. Obviamente, la corriente no es un número complejo; son un montón de electrones pasando por un cable, pero la escribe como…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas explica que la ecuación de Schrödinger ya integra números reales y complejos, y que la función de onda resultante también es compleja.
Habla: Héctor SocasSignificado #2 · Palabras #2ecuación de schrödinger números complejosfunción de onda ecuación de schrödingercoeficientes complejos mecánica cuánticaprobabilidades reales módulo al cuadrado…se hicieron de la mecánica cuántica desde el principio si pensamos en la ecuación de Schrodinger vemos que en una parte está el hamiltoniano y en otra parte está la derivada del vector de estado pero hay una i multiplicando a i, esa i es la unidad imaginaria. La ecuación de Schrodinger ya tiene una mezcla de números reales y complejos. La función de onda de la ecuación de Schrodinger es una función compleja. Las formulaciones de la mecánica cuántica, tanto la de la matricial como la de Brass y Ketz funcionan con coeficientes complejos O sea, está como, todas las formulaciones que se hicieron de la mecánica cuántica originalmente se hacían con números complejos Aunque luego al final, todos los resultados que se obtienen cuando tú calculas una probabilidad de medida son probabilidades, son reales porque al final es el módulo al cuadrado de los coeficientes y eso es un número real. Entonces al final tú te quedas con números reales pero todo el cálculo subyacente es con complejos. Entonces, está un poco la duda, existió de ahí siempre sobre si el uso de números complejos es algo fundamental en la mecánica cuántica o es simplemente algo que nos facilita el cálculo; porque uno puede, como yo decía antes, un número complejo lo puede…
José Edelstein explica cómo el aprendizaje inicial de cálculo requiere la existencia de un cuerpo algebraico, como los números complejos, para poder desarrollar análisis y funciones.
Habla: José EdelsteinPalabras #11números complejos para análisisfunciones en variable complejaderivadas integrales con números complejoscálculo requiere cuerpo algebraico…que tiene una serie de propiedades: suma, multiplicación, inverso, elemento neutro, bueno, exactamente igual que los números reales y por lo tanto cuando uno aprende funciones derivadas integrales, todo lo que uno aprende en una carrera científica o técnica. Si uno va a la primera clase o segunda clase de esas materias, de la materia en la cual uno aprende a derivar, a integrar, etcétera, análisis, uno ve que lo que necesita para poder desarrollar un análisis es un cuerpo, por lo tanto automáticamente quedas sobre la mesa; tienes un nuevo cuerpo de los números complejos y con él puedes empezar a hacer funciones en variable compleja, derivadas, integrales, etcétera, etcétera. Si bien es cierto lo que tú dijiste, que uno puede prescindir de los números complejos, déjame hacer un comentario que creo que es importante. La multiplicación de los números complejos, cuando uno lo piensa el número complejo como un punto del plano o como el extremo de la flechita de un vector, eso…
Gastón Giribet explica cómo se utilizan los números complejos en la mecánica cuántica para obtener resultados reales, destacando su importancia más allá de ser simplemente una herramienta conveniente.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1números complejos en mecánica cuánticafunción de onda compleja integradaresultados reales desde números complejoscomodidad física de números complejos…intermedios para llegar a él no hayan demandado, no solamente podido ser posible, sino exigido el cálculo a través de números que son complejos; porque en mecánica cuántica, cuando uno calcula la probabilidad, que repito, siempre va a ser un número real y Positivo, primero eleva al cuadrado una función de onda que es complejo y la integra en todo el espacio. Entonces, necesitó el número complejo para producir ese número real. ¿Y por qué es importante esto? Porque los números complejos hasta la mecánica cuántica habían sido para los físicos solamente una comodidad, lo que es una incomodidad para el estudiante, pero para el físico es una comodidad, por ejemplo cuando uno resuelve circuitos eléctricos. Muchas veces para no andar trabajando con senos y cosenos que son molestos, uno escribe la corriente como si fuera un número complejo. Obviamente, la corriente no es un número complejo; son un montón de electrones pasando por un cable, pero la escribe como…
Francis Villatoro explica que la comprensión de la utilidad de los números complejos para describir la naturaleza proviene de trabajos posteriores a Cauchy, como los realizados por Riemann sobre integración y derivación en el contexto del análisis complejo.
Habla: Francis VillatoroPalabras #3trabajos post-cochí sobre integraciónriemann e integración complejaanálisis complejo curso de josé edelsteinintegral de cauchy y números complejos…para mi journey. Me dan ganas de hacer una ilustración como la de esa de Flammarion, que se ve el hombre metiendo la cabeza para ver lo que hay detrás del cortinaje de estrellas, ¿no? Pues algo así y ve un montón de números complejos detrás. ¡Qué bonito! Pero en cierto sentido, bueno, la manera de entender realmente por qué los números complejos son ventajosos para la descripción de la naturaleza, pues viene de los trabajos post-cochí, ¿no? de todo el trabajo, por ejemplo, de Riemann, de entender lo que es la integración y la derivación en el contexto de lo que ahora llamamos análisis complejo, que es básicamente lo que está contando José en su curso, porque lo que cuenta al principio de jugar con numeritos seguramente los alumnos ya lo saben, pero bueno, tiene que estudiar todo lo que es la integral de Cauchy, cómo se calculan integrales utilizando números complejos y la gran ventaja de las funciones en el análisis, estudia las funciones, Las funciones Complejas tienen la gran ventaja de que si una función tiene derivada, automáticamente tiene infinitas derivadas. O sea, en funciones reales, eso no es verdad. En funciones reales, una función puede tener tres derivadas, pero no tener la cuarta. La cuarta es…
Francis Villatoro explica las ventajas de trabajar con funciones complejas sobre las reales, destacando su mayor sencillez, elegancia y potencia.
Habla: Francis VillatoroPalabras #5funciones complejas sobre realesintegración de funciones plano complejoresiduos en lugares función complejaanálisis real sin integración funciones…con cantidades finitas de números, una cantidad finita, muy pequeñita de números, y con eso lo calculo todo y no en ningún momento he hecho falta números, ¿no? Entonces, con ese tipo de cosas hay que hay que jugar pero lo que es cierto es que en variable. Compleja, lo que es manejar funciones, es muchísimo más sencillo, muchísimo más elegante y muchísimo más potente. Y tengo expresiones para evaluar funciones; pues una función en el plano complejo cuando la integro, pues basta yo que sé el tema de los residuos en ciertos lugares, tomar el valor que tiene la función. Lo que pasa en el resto es trivial porque es obvio, es, es súper sencillo ¿no? O sea, eso no lo tengo en análisis real, en. análisis real tendría que mirar todo el espacio y ir viendo todos los detalles, o sea que desde el punto de vista matemático lo que me ofrece los números complejos es el análisis complejo, es la posibilidad de que todo sea fluido y sencillo y por alguna razón…
Gastón Giribet continúa la conversación sobre materias atractivas para estudiantes, mencionando el cálculo complejo y sus características.
Habla: Gastón GiribetPalabras #4cálculo complejo característicasnúmeros complejos materiafunciones salomorfas integracióngeometría algebraica variedades polinomios…Cualquiera que haya sido expuesto a esa teoría tiene que decir: no, para esto es una, cualquier otra carrera, otra materia física que uno ponga en pie de igualdad es que lo que falla es tu criterio estético. No entendiste algo; y la otra es cálculo complejo. Cálculo complejo es una materia de números complejos, ¿no? Esto que dice Francis, ¿no? Cómo integrar, la teoría de funciones salomorfas, las extensiones analíticas, la integrar en el plano complejo, o también sus propiedades algebraicas, ¿no? Como cuerpo algebraico cerrado. Todo eso y lo que viene después, geometría algebraica, entendida esta como el estudio geométrico de aquellas variedades que son definidas como cero de polinomios. Todo eso es tan hermoso que me cuesta creer que rivalice con... Mira que la física tiene un montón de rincones hermosos y la matemática debe tener otros tantos que desconozco. Pero me cuesta creer que algo rivalice con esas dos materias. Bueno, perdón por este... Yo diría teoría de grupos, pero será porque no sé…