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Estado fundamental (física)

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El estado fundamental de un sistema mecánico cuántico representa a su estado de energía más bajo posible; la energía del estado fundamental se conoce también como la energía de punto cero del sistema. Por estado excitado se entiende a cualquier estado con energía superior a la del estado fundamental. El estado fundamental en teoría cuántica de campos se conoce comúnmente como vacío cuántico o vacío.

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Leighton Feynman Sands

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Richard Feynman

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1965

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ver sección 2-5 para niveles de energía, 19 para el átomo de hidrógeno

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Matthew Robert Richard

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The Feynman Lectures on Physics

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El estado fundamental de un sistema mecánico cuántico representa a su estado de energía más bajo posible; la energía del estado fundamental se conoce también como la energía de punto cero del sistema. Por estado excitado se entiende a cualquier estado con energía superior a la del estado fundamental. El estado fundamental en teoría cuántica de campos se conoce comúnmente como vacío cuántico o vacío. Si existe más de un estado fundamental, se entiende que son degenerados. Muchos sistemas tienen estados fundamentales degenerados, tales como el átomo de hidrógeno. Se desprende que la degeneración ocurre cuando un operador unitario no trivial conmuta con el Hamiltoniano del sistema. De acuerdo con el tercer principio de la termodinámica un sistema a temperatura de cero absoluto se encuentra en su estado fundamental, ya que su entropía se determina por la degeneración del estado fundamental. Muchos sistemas, tales como una estructura cristalina perfecta, tienen un estado fundamental único, y por tanto, tienen entropía cero cuando se encuentran a cero absoluto, ya que logaritmo de 1 es 0. También es posible para el estado de mayor excitación, tener temperatura de cero absoluto en los sistemas que exhiben temperatura negativa.