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Mecánica Cuántica Recreativa. Miguel García Guerrero Museo de Ciencias, Grupo Quark Universidad Autónoma de Zacatecas. La Mecánica Cuántica. A finales del s. XIX Max Planck inició, con su principio de cuantización de la energía, una revolución que aún hoy en día no ha terminado.
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Mecánica Cuántica Recreativa Miguel García Guerrero Museo de Ciencias, Grupo Quark Universidad Autónoma de Zacatecas
La Mecánica Cuántica • A finales del s. XIX Max Planck inició, con su principio de cuantización de la energía, una revolución que aún hoy en día no ha terminado. • Esta revolución mostró que existían fronteras más allá de las cuales la Mecánica Newtoniana ya no podía ser aplicada.
Para 1940 hombres como Bohr, Pauli, Heisemberg, Schdrodinger y De Brouglie habían encontrado trascendentales principios de las partículas subatómicas. • Estos descubrimientos nos han permitido alcanzar un mayor conocimiento y entendimiento de la materia que nos constituye.
Rezago Clásico • A pesar de la importancia de los descubrimientos de la Mecánica Cuántica, hoy en día estos son ignorados por completo en los planes de estudio de educación básica, y en la inmensa mayoría de los de educación media.
Desconocimiento • Aún los niños y jóvenes interesados en la ciencia rara vez toman en cuenta a la Mecánica Cuántica, debido a que ni siquiera la conocen. Involucrándose más en áreas como astronomía, mecánica y óptica.
“Justificación” (Pretexto) • Por lo general se arguye que los principios son demasiado complicados para ser entendidos por niños y jóvenes. • Lo único que es cierto es que el nivel de abstracción necesario para asimilar la Mecánica Cuántica rara vez es alcanzado por un niño de 6 o 7 años.
¡Si se Puede! • Experiencias prácticas han mostrado que, apoyados en pláticas con recursos multimedia o dentro de talleres lúdicos, es posible que niños y jóvenes de 9 años en adelante entiendan y aprendan los principios de la mecánica cuántica.
Los obstáculos • Cuando tratamos de explicar principios cuánticos, nos topamos con dos problemas: • Los principios no están en nada vinculados a lo que se observa en la vida diaria. • Debido a que se trata de cosas no observables, los principios cuánticos requieren de abstracciones.
Las Soluciones • En el caso de talleres la elaboración de modelos que representen los principios cuánticos facilita enormemente el entendimiento de dichos principios. • Para las pláticas o conferencias han sido muy útiles los gráficos y las animaciones.
A pesar de que los principios son observados de “segunda mano”, las dinámicas han probado ser muy exitosas para alcanzar identificación y entendimiento de la Mecánica Cuántica.
Requisitos • Debido a que las pláticas y los talleres trabajan en base al “aprendizaje significativo”, en muchos casos es preciso llevara a cabo una actividad preparatoria que establezca las bases para las dinámicas cuánticas.
En cualquiera de los casos es vital fomentar un ambiente al mismo tiempo interesante y divertido, de modo que los participantes se involucren de lleno en la actividad. • Además las actividades no deben ser muy largas (30 minutos o menos), para mantenernos en los rangos de atención de niños y jóvenes.
Principios esenciales • Cuantización de la energía. • Efecto Fotoeléctrico • Niveles de energía. • Indeterminación. • Dualidad Onda-Partícula. • Energía Nuclear. • Quarks.
Conclusiones • A pesar de la corta experiencia que tenemos en este tipo de esfuerzos, los resultados han sido muy alentadores; permitiendo a niños y jóvenes entender la composición de la materia y conocer una fascinante área de la física con la que no habían tenido contacto.
