Francis Villatoro explica cómo los fotones involucrados en las transiciones energéticas atómicas son significativamente mayores que el tamaño del propio átomo, comparando la escala con unidades como el angstrom y la longitud de onda de la luz visible.
…cuántico y otro estado cuántico. cuando hay esa transición, porque claro, la transición ¿qué ocurre? Ocurre que un electrón que está en un cierto estado pasa a otro estado emitiendo un fotón, si este otro estado está por debajo, o pasa a otro estado porque Recibe un fotón y llega hacia arriba. Los fotones que logran, que tienen la longitud de onda adecuada para lograr esas transiciones energéticas son enormes comparados con el espacio físico real que ocupa el electrón, que es una excitación de ese campo electrónico localizado alrededor del núcleo con un tamaño comparable al propio orbital; o sea, es una cosa enorme. Yo diría que es miles de veces, ¿no? Porque si un angstrom es típicamente el tamaño, creo recordar que era como representativo de la escala del átomo, ¿no? Un angstrom, el átomo de hidrógeno o algo así. Y la luz visible son 5.000 angstroms; pues pensemos que una transición de un átomo que emite un fotón en el espectro visible, pues el fotón, la longitud de una oscilación de ese fotón es 5.000 veces más grande que el átomo en sí. Exactamente, entonces fíjate, se tiene un proceso extraño de, o sea, la matemática es complicada, pero hay cálculos hechos ¿eh? La transición de ese, imaginaos, bajamos ese fotón del visible, 5.000 veces más grande que el átomo, echa un tiempo en pasar a…
Francis Villatoro explica cómo el estudio de las colisiones a alta energía permite investigar si los constituyentes del protón son partículas puntuales o tienen un tamaño detectable.
Habla: Francis VillatoroSignificado #19colisiones a alta energíatamaño detectable de quarksfunciones de onda quark interferencialímite de 8 terelectrón voltios…electrón voltios; lo que yo puedo estudiar con esas en concreto, y es lo que destaca la noticia en el CERN, y lo que yo quería destacar hoy aquí en el programa es estudiar si los constituyentes del protón a alta energía son partículas puntuales o no lo son. Es decir, si son partículas que tienen un tamaño aparentemente más pequeño que el tamaño más pequeño que puedo explorar. Eso al hacer ese tipo de ajuste es realmente curioso porque las, digamos, distribuciones de probabilidad, entre comillas, las funciones de onda asociadas a cada quark puedan interferir entre ellas, porque tengan un tamaño suficientemente grande para que veamos esa interferencia. Eso me permite explorar no solo ese límite de esos 8 terelectrón voltios asociado a la colisión, sino multiplicar. Eso por un factor adicional, que depende del modelo que yo meta para esa distribución extendida de los quarks; que los quarks no sean partículas puntuales. Y eso me permite explorar la idea de que los quarks son partículas puntuales hasta una energía…
Francis Villatoro explica cómo los fotones involucrados en las transiciones energéticas atómicas son significativamente mayores que el tamaño del propio átomo, comparando la escala con unidades como el angstrom y la longitud de onda de la luz visible.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #15fotones y transiciones energéticas atómicaslongitud de onda luz visible angstromstamaño del fotón versus átomo hidrógenoangstrom como escala del átomo…cuántico y otro estado cuántico. cuando hay esa transición, porque claro, la transición ¿qué ocurre? Ocurre que un electrón que está en un cierto estado pasa a otro estado emitiendo un fotón, si este otro estado está por debajo, o pasa a otro estado porque Recibe un fotón y llega hacia arriba. Los fotones que logran, que tienen la longitud de onda adecuada para lograr esas transiciones energéticas son enormes comparados con el espacio físico real que ocupa el electrón, que es una excitación de ese campo electrónico localizado alrededor del núcleo con un tamaño comparable al propio orbital; o sea, es una cosa enorme. Yo diría que es miles de veces, ¿no? Porque si un angstrom es típicamente el tamaño, creo recordar que era como representativo de la escala del átomo, ¿no? Un angstrom, el átomo de hidrógeno o algo así. Y la luz visible son 5.000 angstroms; pues pensemos que una transición de un átomo que emite un fotón en el espectro visible, pues el fotón, la longitud de una oscilación de ese fotón es 5.000 veces más grande que el átomo en sí. Exactamente, entonces fíjate, se tiene un proceso extraño de, o sea, la matemática es complicada, pero hay cálculos hechos ¿eh? La transición de ese, imaginaos, bajamos ese fotón del visible, 5.000 veces más grande que el átomo, echa un tiempo en pasar a…
Francis Villatoro explica las dificultades para aplicar la electrodinámica cuántica a un átomo, señalando que no se puede aplicar directamente como si fuera una partícula aislada y que los resultados varían según el método de cálculo.
Habla: Francis VillatoroPalabras #6electrodinámica cuántica a un átomopartícula aislada electrodinámica cuánticainteracción onda electrón ligado átomométodo cálculo electrodinámica cuántica…general y con la relatividad especial y con todas las relatividades a los que muestran que esto es un proceso completamente natural asociado a esas escalas de tiempo de cosas que tienen tamaños distintas y que interaccionan durante un cierto tamaño. Pero no es nada fácil, o sea, porque en ningún momento no es trivial aplicar electrodinámica cuántica a un átomo. La electrodinámica cuántica la aplicamos a una partícula y un electrón en un nivel electrónico de un átomo; no es una partícula aislada entonces no se puede aplicar la interacción de una onda con un tamaño enorme contra un electrón ligado a un átomo. Aplicar directamente la electrodinámica cuántica y pensar que eso es una trivialidad y que con cuatro calculitos lo calculo, no es nada fácil, entonces depende de cómo hagas el cálculo te sale una cosa, te sale otra; y por eso hay una enorme diversidad. Pero el punto clave que hay que entender es que el gran problema de todo esto es que lo que Ocurre no ocurre en el tiempo, no ocurre con un reloj. No hay un reloj asociado al proceso que yo pueda utilizar para mirar en ese reloj y ver cómo ocurre en el tiempo. Entonces yo tengo que usar relojes externos desacoplados del propio sistema y claro, al…
Héctor Socas y Francis Villatoro discuten las dificultades para aplicar la electrodinámica cuántica al estudio del átomo de hidrógeno y cómo los cálculos con partículas reales resultan extremadamente complejos.
Habla: Héctor SocasSignificado #20átomo de hidrógeno y electrodinámica cuánticacálculos con partículas realesteoría limitada para el átomo…Pero bueno, ese tipo de preguntas depende del artículo; yo te puedo dar artículos con todo el espectro posible, de los que dicen que no dura nada y de los que dicen que dura infinito. Pero eso justo lo que nos dice es que, yo voy, me parece que la Clave es lo que dijiste antes, que no tenemos una teoría que explique bien un átomo, es decir, algo tan simple como un protón y un electrón, el átomo de hidrógeno, y en electrodinámica cuántica no tenemos una forma de hacer cálculos con eso, ¿no? Me parece enormemente humbling. Es muy difícil hacer ese tipo de cálculos con partículas reales, con objetos reales, cuando tienes partículas que básicamente en régimen perturbativo van de escándalo. Tenemos una teoría que funciona estupendamente siempre que no la apliquemos a cosas reales. A cosas reales, a cosas. muy complejas, es decir, la mecánica cuántica rápidamente, o sea, el problema de la medida. La medida es que yo no puedo aplicar la ecuación de Rödinger a lo que yo quiera. No es que tengo un aparato de medida, sí, tiene más de 10 átomos. Algo complicado como…