INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CAMPUS MONTERREY
F-95-075. Estabilidad de la materia
DATOS GENERALES
3-0-8. Requisito: F-95-861.
OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA
Introducir al estudiante herramientas de análisis matemático que le permitirán comprender a mayor profundidad la formulación matemática de la mecánica cuántica. En particular, se estará interesado en responder satisfactoriamente a la pregunta ¿Por qué los átomos y la materia no colapsan ni explotan?. Este curso pretende ser el primero de una serie de materias orientadas a la investigación en Física Matemática.
TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
- Introducción a la mecánica cuántica de átomos y moléculas
- Hamiltoniano atómico y molecular
- Formulación variacional de la mecánica cuántica
- Estimaciones para la energía del estado fundamental de moléculas diatómicas.
Introducción al análisis matemático
Conjuntos y funciones
Topología en
Nociones básicas de Teoría de la Medida e Integración
Nociones de análisis funcional
Espacios Lp
Desigualdades
Espacios de Sobolev
Teoría de Thomas-Fermi
Estabilidad de la materia
Estabilidad de átomos
Estabilidad de la materia en bloques
Estabilidad termodinámica
OBJETIVOS POR TEMA
- Establecer la formulación básica necesaria en la comprensión de la estructura de átomos y moléculas dentro de la mecánica cuántica.
- Introducir los elementos más básicos de análisis real con el fin poder estudiar elementos de análisis funcional.
- Introducir las nociones básicas de análisis funcional útiles en la comprensión de la formulación matemática de los átomos en la teoría cuántica no relativista.
- Introducir la teoría de Thomas-Fermi como una buena aproximación de átomos con gran número de electrones.
- Demostrar la estabilidad no relativista de átomos y materia en bloques.
METODOLOGÍA SUGERIDA
Exposición de los temas, lectura de artículos, solución de problemas y desarrollo de proyectos.
TIEMPO ESTIMADO POR TEMA
- 12 horas
- 6 horas
- 9 horas
- 10 horas
- 7 horas
Examen 3 horas
Total 47 horas
POLÍTICAS DE EVALUACIÓN SUGERIDAS
6 tareas - proyectos (70%)
1 examen integrador final (30%)
BIBIOGRAFÍA
- M. Reed, B. Simon, Methods of Modern Mathematical Physics: Functional Analysis. Academic Press.
- E. H. Lieb, M. Loss, Analysis. American Mathematical Society.
- H. Brezis, Análisis Funcional. Alianza Universidad Textos.
- E. H. Lieb, The stability of matter. Rev. Mod. Phys. 48, 553-569(1981).
- E. H. Lieb, Thomas-Fermi and related theories of atoms and molecules. Rev. Mod. Phys. 53, 603-641(1981).
- L. Spruch, Pedagogic notes on Thomas-Fermi theory (and on some improvements): atoms, stars, and the stability of bulk matter. Rev. Mod. Phys. 63, 151-209(1991).