Mecanica Cuántica Relativista y No Relativista

"Mecanica Cuántica Relativista y No Relativista: Las dos a la vez" es un primer intento de presentar la mecánica cuántica relativista a aquellos interesados en la mecánica cuántica, pero sin conocimientos previos de ella. Actualmente, la mecánica cuántica relativista se considera un tema avanzado al que sólo pueden acceder aquellos que ya han recibido una formación considerable en mecánica cuántica no relativista. Sin embargo, los autores creen haber encontrado un excelente enfoque pedagógico para introducir simultáneamente los temas de la mecánica cuántica relativista y no relativista. El programa de este libro es el siguiente, los Capítulos 1 y 2 proporcionan una introducción rápida y tradicional a la mecánica cuántica no relativista. En el Capítulo 3, se aparta de una introducción tradicional a la mecánica cuántica. Es aquí donde las primeras ideas propuestas acerca de la mecánica cuántica relativista se presentan para dar una idea general de lo que este libro quiere perseguir. Esto incluye la introducción de la ecuación de PPGP tipo Schrödinger y su uso para resolver problemas unidimensionales simples. El Capítulo 4 contiene un estudio novedoso y ambicioso acerca de las consecuencias de la teoría especial de la relatividad para la mecánica cuántica. Esto incluye el estudio del oscilador armónico relativista y una presentación pedagógica de la paradoja de Klein basada en resolver la ecuación de PPGP para un potencial escalón. En el Capítulo 5 se resuelven problemas tridimensionales más realistas. En el Capítulo 6 se introducen el espín y la ecuación de PPGP tipo Pauli. Se presenta la descripción relativista del átomo de hidrógeno y se compara con resultados experimentales. Además, se comparan las descripciones relativistas de una partícula de espín-(s=0) y de espín-(s=1/2) que se mueven en un potencial de Coulomb. El Capítulo 7 proporciona una breve descripción general del problema de cómo describir sistemas con más de una partícula cuántica. Esto incluye la aplicación del principio de exclusión de Pauli para describir átomos, una visita precisa pero breve a un gas de Fermi relativista y la discusión sobre la importancia de incluir la relatividad para describir la formación de agujeros negros en Cosmología. La mayoría de los resultados que se presentan en este libro son resultados ampliamente conocidos propuestos por una multitud de físicos. Sin embargo, presentamos algunos temas controvertidos pero interesantes en el último capítulo. Solo el tiempo y los experimentos juzgarán la validez de las ideas discutidas en el Capítulo 8. Estos temas se incluyeron para celebrar el primer siglo de la mecánica cuántica, para ilustrar que la mecánica cuántica relativista sigue siendo un campo abierto de investigación, y para enfatizar que el placer de descubrir y las habilidades de pensamiento crítico deben ser cultivadas sistemáticamente.