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El número pi conecta la física cuántica con las matemáticas

pi_noticia

Expertos de la Universidad de Rochester (Nueva York)  han descubierto que el número pi aparece en las fórmulas asociadas a la mecánica cuántica para el cálculo del estado energético de los átomos de hidrógeno. Los resultados se han publicado en la revista “Journal of Mathematical Physics”:

http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jmp/56/11/10.1063/1.4930800

Los orígenes de la investigación están en unas clases sobre física de partículas. Carl R. Hagen, uno de los físicos que predijo la existencia del bosón de Higg, pidió a sus alumnos que aplicaran el método variacional al átomo de hidrógeno.

Pero el átomo de hidrógeno es uno de los pocos sistemas cuánticos cuyos niveles de energía se pueden calcular con exactitud con otras técnicas, así que aplicar el método variacional serviría a los alumnos para ver los errores en su enfoque.

Hagen detectó una tendencia. El error del método variacional era de un 15% para el estado estable del hidrógeno, un 10% para el primer estado de excitación y así sucesivamente. El margen de error se iba reduciendo según aumentaba el estado de excitación del átomo.

Tamar Friedmann descubrió que, al aumentar la energía, el límite del método variacional se acercaba al modelo de hidrógeno propuesto por el físico danés Niels Bohr a principios del siglo XX. Este modelo representa las órbitas del electrón como círculos perfectos.

Leer más:

http://elpais.com/elpais/2015/11/10/ciencia/1447159566_647384.html

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