Desde pequeños nos enseñan que π es una cifra constante que empieza por 3,14 pero es infinita. La asociamos con arcos y círculos, pero los matemáticos la ven a todas horas, como por ejemplo en el cálculo de la longitud de un río. Unos expertos de EEUU se han sorprendido con una nueva relación que tiene este número en la naturaleza. Han revelado que esta constante aparece en fórmulas asociadas a la mecánica cuántica para el cálculo del estado energético de los átomos de hidrógeno.
Una de profesora de matemáticas junto a otros investigadores descubrieron que la fórmula de Wallis describe a π como resultado de una serie infinita de números enteros.
Un físico en la Universidad de Rochester, pidió a los alumnos que aplicasen un átomo de hidrógeno al método variacional, cuyo comportamiento no se puede explicar con la física clásica.
El método variacional es una técnica usada para hacer cálculos de los estados de la energía de los sistemas cuánticos. Se emplea con sistemas cuánticos en los que no se puede calcular sus moléculas con precisión.
Lo que pasa que el átomo de hidrógeno es uno de los pocos que se pueden calcular sus niveles de energía con exactitud con otras técnicas, así que aplicar el método variacional serviría para ver los errores en su enfoque.
Para el estado estable del hidrógeno, el error del método variacional era de un 15%, para el primer estado de excitación un 10%. Según se iba haciendo más pequeño el margen del error más aumentaba el estado de excitación del átomo. Es inusual, porque el método variacional sólo da aproximaciones buenas para los niveles bajos de energía.
La investigadora descubrió que el límite del método variacional se acercaba al modelo de hidrógeno propuesto al aumentar la energía. Este modelo presenta las órbitas de electrón como perfectamente circulares.
El físico explicó que ''En los estados más bajos de energía, la trayectoria del electrón es difusa y dispersa. Y en estados más excitados, las órbitas se vuelven más definidas y la incertidumbre de los radios de su órbita se reduce''.
''El valor del estudio no reside en sus implicaciones o en su utilidad práctica, sino en su belleza y en su rareza''. Dijo David Pérez, investigador del instituto de ciencias matemáticas.
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