sábado, 6 de junio de 2009
Nació en Bristol, Reino Unido. Falleciendo el 20 de octubre de 1984 en Tallahassee, Florida EE. UU.
La ecuación cuántica y relativista de Dirac
Estudió ingeniería eléctrica en su misma ciudad natal, pero pronto las matemáticas atrajeron su atención. En 1925, ya en Cambridge, su interés se fue hacia la teoría cuántica, que se encontraba en pleno apogeo. Surgida de los seminales trabajos sobre la luz de Planck y Einstein a principios del siglo XX, la mecánica cuántica tenía una primera versión basada en la matemática de matrices y que había sido recientemente desarrollada por Werner Heisenberg. Las habilidades matemáticas de Dirac lo llevan a plantear una nueva formulación de la mecánica cuántica, que publica el mismo año
de la mecánica matricial de Heisenberg.
Fue en 1928 que Dirac, enfrentado al problema de describir la dinámica de los electrones y el electromagnetismo, encontró una manera de escribir una ecuación cuántico-relativista para el electrón, hoy conocida como la ecuación de Dirac.
La ecuación de Dirac es la base de la electrodinámica cuántica, que es la teoría cuántico-relativista para el electromagnetismo, descrito como electrones y fotones en interacción.
La electrodinámica cuántica fue a la larga tremendamente exitosa, por la capacidad predictiva que demostró en cuanto a fenómenos que fueron observados y medidos experimentalmente con un asombroso acuerdo con la teoría.
¿Qué dice la ecuación de Dirac?
En la mecánica cuántica, los electrones son descritos por ondas de una determin
La ecuación de Dirac establece cómo evoluciona un electrón de manera cuántica.ada frecuencia y velocidad. Estas ondas se superponen y forman pulsos que tienen una cierta extensión espacial y se desplazan en el espacio (ver la figura).
Un pulso siempre tendrá una mínima extensión espacial y, además, habrá una imprecisión en su velocidad lo que así hará a una partícula cuántica diferente de una bolita que rueda por el suelo, a la cual podemos ubicar y hasta seguir con la vista con facilidad.
Más aún, como cualquier onda, los electrones experimentarán fenómenos de interferencia como le ocurre a la luz o el sonido.
El resultado es una cierta probabilidad de tener al electrón en uno u otro lugar, y que será dada por la manera cómo se extiende en el espacio el pulso que lo describe.
Electrones: ondas relativistas con spin
El carácter relativista determina que su energía está dada por E = mc2 , la expresión relativista de la energía de una partícula con masa en reposo m0 .
Además, los electrones tienen spin, una propiedad que le confiere dos estados posibles, que físicamente emparenta a cada electrón con un pequeño imán que puede orientarse de dos únicas maneras cuando se le observa.
Así, la ecuación de Dirac es una ecuación de ondas de electrones con energías relativistas y spin.
El Legado de Dirac:
Dirac es ampliamente considerado como uno de los físicos más importantes de todos los tiempos. Fue uno de los fundadores de la mecánica cuántica y la electrodinámica cuántica, siendo considerado por algunos físicos como el físico más relevante del siglo XX.
Sus primeras aportaciones incluyen el cálculo moderno de operadores para la mecánica cuántica, que él llamó Teoría de Transformaciones, así como una versión temprana de la formulación de integrales de camino. También creó un formalismo de muchos cuerpos para la mecánica cuántica que permitía que cada partícula tuviera su propio tiempo.
Su ecuación de ondas relativista para el electrón fue el primer planteamiento exitoso de una mecánica cuántica relativista. Dirac fundó la teoría cuántica de campos con su interpretación de la ecuación de Dirac como una ecuación de muchos cuerpos, con la cual predijo la existencia de la antimateria así como los procesos de aniquilación de materia y antimateria. Así mismo, fue el primero en formular la electrodinámica cuántica, si bien no pudo calcular cantidades arbitrarias debido al límite de distancias cortas que requiere de la renormalización.
La ecuación cuántica y relativista de Dirac
Estudió ingeniería eléctrica en su misma ciudad natal, pero pronto las matemáticas atrajeron su atención. En 1925, ya en Cambridge, su interés se fue hacia la teoría cuántica, que se encontraba en pleno apogeo. Surgida de los seminales trabajos sobre la luz de Planck y Einstein a principios del siglo XX, la mecánica cuántica tenía una primera versión basada en la matemática de matrices y que había sido recientemente desarrollada por Werner Heisenberg. Las habilidades matemáticas de Dirac lo llevan a plantear una nueva formulación de la mecánica cuántica, que publica el mismo año
de la mecánica matricial de Heisenberg.Fue en 1928 que Dirac, enfrentado al problema de describir la dinámica de los electrones y el electromagnetismo, encontró una manera de escribir una ecuación cuántico-relativista para el electrón, hoy conocida como la ecuación de Dirac.
La ecuación de Dirac es la base de la electrodinámica cuántica, que es la teoría cuántico-relativista para el electromagnetismo, descrito como electrones y fotones en interacción.
La electrodinámica cuántica fue a la larga tremendamente exitosa, por la capacidad predictiva que demostró en cuanto a fenómenos que fueron observados y medidos experimentalmente con un asombroso acuerdo con la teoría.
¿Qué dice la ecuación de Dirac?
En la mecánica cuántica, los electrones son descritos por ondas de una determin
La ecuación de Dirac establece cómo evoluciona un electrón de manera cuántica.ada frecuencia y velocidad. Estas ondas se superponen y forman pulsos que tienen una cierta extensión espacial y se desplazan en el espacio (ver la figura).
Un pulso siempre tendrá una mínima extensión espacial y, además, habrá una imprecisión en su velocidad lo que así hará a una partícula cuántica diferente de una bolita que rueda por el suelo, a la cual podemos ubicar y hasta seguir con la vista con facilidad.
Más aún, como cualquier onda, los electrones experimentarán fenómenos de interferencia como le ocurre a la luz o el sonido.
El resultado es una cierta probabilidad de tener al electrón en uno u otro lugar, y que será dada por la manera cómo se extiende en el espacio el pulso que lo describe.
Electrones: ondas relativistas con spin
El carácter relativista determina que su energía está dada por E = mc2 , la expresión relativista de la energía de una partícula con masa en reposo m0 .
Además, los electrones tienen spin, una propiedad que le confiere dos estados posibles, que físicamente emparenta a cada electrón con un pequeño imán que puede orientarse de dos únicas maneras cuando se le observa.
Así, la ecuación de Dirac es una ecuación de ondas de electrones con energías relativistas y spin.
El Legado de Dirac:
Dirac es ampliamente considerado como uno de los físicos más importantes de todos los tiempos. Fue uno de los fundadores de la mecánica cuántica y la electrodinámica cuántica, siendo considerado por algunos físicos como el físico más relevante del siglo XX.
Sus primeras aportaciones incluyen el cálculo moderno de operadores para la mecánica cuántica, que él llamó Teoría de Transformaciones, así como una versión temprana de la formulación de integrales de camino. También creó un formalismo de muchos cuerpos para la mecánica cuántica que permitía que cada partícula tuviera su propio tiempo.
Su ecuación de ondas relativista para el electrón fue el primer planteamiento exitoso de una mecánica cuántica relativista. Dirac fundó la teoría cuántica de campos con su interpretación de la ecuación de Dirac como una ecuación de muchos cuerpos, con la cual predijo la existencia de la antimateria así como los procesos de aniquilación de materia y antimateria. Así mismo, fue el primero en formular la electrodinámica cuántica, si bien no pudo calcular cantidades arbitrarias debido al límite de distancias cortas que requiere de la renormalización.
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