Superposición de ondas en una dimensión. Parte 2

Núria Lupón Bas

Diana Mendoza, Mauricio Rozo Clavijo

En este trabajo se presenta una reflexión alrededor del principio de superposición de estados, partiendo del análisis del concepto de estado dentro del contexto de la mecánica clásica y el contexto de la mecánica cuántica. Además se pretende examinar de qué manera se implementa la idea de superposición, a partir del análisis de los estados de polarización de una onda monocromática. El principio de superposición de estados siendo uno de los principios fundamentales en la mecánica cuántica, tiene un grado de dificultad entre los estudiantes, ya que no es mediato entender que un sistema pueda estar en un estado como una combinación lineal de otros estados. De esta manera se utilizan analogías como herramienta didáctica dentro del contexto clásico y cuántico, con el fin de conceptualizar y establecer las diferencias del principio de superposición desde la teoría clásica y la teoría cuántica.

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Lozano Rodríguez, Júlio César

Román Castañeda

La superposición de ondas es una de las ideas fundamentales más preciadas de la física. Durante cerca de dos siglos ha constituido el principio físico de la interferencia y la difracción de las ondas y, a lo largo de los últimos cien años se ha empleado como instrumento predictivo del comportamiento de sistemas cuánticos. Sin embargo, dicha superposición no puede explicar la interferencia de las ondas y de las partículas de manera generalizada debido, principalmente, a la diferente interpretación de la función de onda en cada contexto. Dado que los fenómenos del mismo tipo deben obedecer al mismo principio, o ser consecuencia de las mismas causas, esta limitación de la superposición de ondas es, por lo tanto, un problema actual en los fundamentos de la física. Como solución se propone un nuevo principio físico, el cual proporciona la misma explicación para la interferencia de las ondas y de las partículas sin detrimento de la precisión predictiva. Su validez se apoya en el análisis de resultados experimentales reportados por otros autores. Este principio es completamente novedoso y conduce a una formulación no estandarizada de la interferencia, que deberá abrir nuevos campos de discusión sobre este tema fundamental de la física. © 2017. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.

Román Castañeda

La interferencia de la luz y de la materia se aborda de manera muy distinta, a pesar de que sea producida por arreglos experimentales con la misma configuración a escala diferente, que entregan resultados de morfología similar, llamados patrones de interferencia. El aparato matemático empleado para la predicción de los patrones de interferencia es similar y se basa en la superposición de funciones de onda. No obstante, mientras que en el caso de la luz la superposición de ondas es un principio fenomenológico que conduce a explicaciones físicas, en el caso de la materia, las funciones de onda no tienen significado físico, por lo que su superposición no conduce a explicaciones fenomenológicas. Así, fenómenos físicos análogos no se explican con base en causas naturales comunes y necesarias, como lo establecen las dos reglas de filosofía natural de Newton vigentes para el análisis de resultados experimentales. En este trabajo se proponen fundamentos conceptuales para una teoría basada en un nuevo principio físico de interferencia, tanto para luz como para la materia, que supera tales limitaciones y se ajusta a las reglas filosóficas de Newton.