Mecánica Cuántica y Relatividad: Implicaciones Filosóficas para la Ciencia

Question 1

Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, es imposible conocer simultáneamente con precisión:

Accepted Answer

La posición y el momento de una partícula

Answer

La energía y la longitud de onda de una partícula

Answer

La masa y la carga de una partícula

Answer

El espín y la velocidad de una partícula

Question 2

La dilatación del tiempo, según la teoría de la relatividad especial, predice que:

Accepted Answer

El tiempo transcurre más lentamente para los objetos en movimiento que para los objetos estacionarios.

Answer

El tiempo transcurre más rápidamente para los objetos en movimiento que para los objetos estacionarios.

Answer

El tiempo no se ve afectado por el movimiento.

Answer

El tiempo transcurre más lentamente para los objetos pesados que para los objetos ligeros.

Question 3

La paradoja de los gemelos ilustra:

Accepted Answer

La dilatación del tiempo para los objetos en movimiento.

Answer

La simetría entre los marcos de referencia inerciales.

Answer

La imposibilidad de viajar más rápido que la luz.

Answer

La naturaleza relativista de la simultaneidad.

Question 4

¿Cómo afecta la teoría de la relatividad a nuestra comprensión del espacio y el tiempo?

Accepted Answer

Revela que el espacio y el tiempo son relativos a los observadores.

Answer

Revela que el espacio y el tiempo son absolutos.

Answer

Refuta la existencia del espacio y el tiempo.

Answer

No tiene ningún impacto en nuestra comprensión del espacio y el tiempo.

Question 5

El experimento de la doble rendija demuestra la:

Accepted Answer

Tanto la naturaleza ondulatoria como corpuscular de la luz.

Answer

Naturaleza ondulatoria de la luz.

Answer

Naturaleza corpuscular de la luz.

Answer

Ninguna de las anteriores.

Question 6

Según la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, ¿cuándo colapsa la función de onda?

Accepted Answer

Cuando se observa un sistema.

Answer

Cuando se interactúa con un sistema.

Answer

La función de onda nunca colapsa.

Answer

La función de onda colapsa aleatoriamente.

Question 7

De acuerdo con el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ¿qué es imposible determinar con precisión?

Accepted Answer

Posición y momento

Answer

Energía y tiempo

Answer

Carga y espín

Answer

Masa y volumen

Question 8

La dilatación del tiempo, según la Teoría de la Relatividad Especial, implica que:

Accepted Answer

El tiempo se ralentiza para los objetos en movimiento

Answer

El tiempo se acelera para los objetos en movimiento

Answer

El tiempo es constante para todos los observadores

Answer

El tiempo cambia según la gravedad

Question 9

El Efecto Túnel predice que:

Accepted Answer

Las partículas pueden atravesar barreras de energía más altas que su energía cinética

Answer

Las partículas pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz

Answer

Las partículas se comportan tanto como ondas como partículas

Answer

Las partículas pueden cambiar su espín

Question 10

La Superposición Cuántica describe el estado de un sistema cuántico que:

Accepted Answer

Existe en múltiples estados simultáneamente

Answer

Solo existe en un estado a la vez

Answer

Puede cambiar su estado aleatoriamente

Answer

Está determinado por el observador

Question 11

El Entrelazamiento Cuántico se refiere a:

Accepted Answer

La conexión entre dos partículas separadas en el espacio

Answer

La propiedad de que un electrón puede estar en dos lugares a la vez

Answer

La interacción entre partículas y ondas

Answer

La capacidad de predecir el comportamiento futuro de una partícula

Question 12

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la Teoría de la Relatividad General es correcta?

Accepted Answer

El espacio-tiempo es curvado por la materia y la energía

Answer

La gravedad es una fuerza que atrae a todos los objetos

Answer

El universo es estático y eterno

Answer

La velocidad de la luz es constante solo en el vacío

Question 13

El Colapso de la Función de Onda implica que:

Accepted Answer

El estado cuántico de un sistema se determina cuando se mide

Answer

El sistema cuántico cambia su estado aleatoriamente con el tiempo

Answer

El observador influye en el resultado de la medición

Answer

La función de onda colapsa independientemente de la observación

Question 14

¿Cuál de los siguientes NO es un ejemplo de un experimento mental en física cuántica?

Accepted Answer

La navaja de Occam

Answer

El gato de Schrödinger

Answer

El experimento de la doble rendija

Answer

La paradoja EPR

Question 15

El Principio Cosmológico establece que:

Accepted Answer

El universo es homogéneo e isótropo a gran escala

Answer

El universo es finito y tiene un centro

Answer

El universo se expande y se enfriará para siempre

Answer

El universo es eterno y estático

Question 16

La Teoría de la Relatividad Especial implica que:

Accepted Answer

Las leyes de la física son las mismas para todos los observadores inerciales

Answer

El tiempo es absoluto

Answer

La velocidad de la luz varía según el observador

Answer

La gravedad no es una fuerza

Question 17

¿Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, cuál es la relación entre la incertidumbre en la posición de una partícula y la incertidumbre en su momento?

Accepted Answer

Inversamente proporcional

Answer

Directamente proporcional

Answer

No tiene relación

Answer

Proporcional al cuadrado

Question 18

¿Quién formuló originalmente la teoría de la relatividad especial?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Answer

Stephen Hawking

Question 19

La ecuación de equivalencia masa-energía de Einstein es:

Accepted Answer

E=mc^2

Answer

E=mc

Answer

E=1/2mv^2

Answer

E=hv

Question 20

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la mecánica cuántica es correcta?

Accepted Answer

La mecánica cuántica implica el principio de superposición

Answer

El estado de una partícula puede ser descrito con total certeza

Answer

La mecánica cuántica es una teoría determinista

Answer

La mecánica cuántica no predice fenómenos aleatorios

Question 21

El argumento EPR (Einstein-Podolsky-Rosen) tenía como objetivo:

Accepted Answer

Demostrar que la mecánica cuántica es incompleta

Answer

Refutar la mecánica cuántica

Answer

Apoyar la teoría de la relatividad general

Answer

Explicar el fenómeno del entrelazamiento

Question 22

¿Qué propiedad de las partículas subatómicas implica que no pueden ser observadas directamente?

Accepted Answer

Función de onda

Answer

Carga eléctrica

Answer

Masa

Answer

Espín

Question 23

El principio de complementariedad de Bohr afirma que:

Accepted Answer

Los experimentos pueden revelar solo un aspecto de una partícula a la vez

Answer

Las partículas y las ondas son aspectos complementarios de la naturaleza

Answer

La mecánica cuántica y la relatividad son teorías incompatibles

Answer

La observación no afecta el estado de una partícula

Question 24

El experimento de la doble rendija demuestra la naturaleza dual de la luz. ¿Cómo se observa la interferencia en este experimento y qué concepto clásico de la luz contradice?

Accepted Answer

La luz pasa a través de dos rendijas paralelas, creando un patrón de interferencia en una pantalla detrás de las rendijas, lo que sugiere que la luz se comporta como una onda.

Answer

Calentar un metal libera electrones, y la distribución de sus energías revela la naturaleza cuántica de la luz.

Answer

Un haz de electrones que incide sobre un cristal produce un patrón de difracción, demostrando la naturaleza ondulatoria de los electrones.

Answer

La velocidad de la luz varía en diferentes medios, lo que confirma la teoría clásica de la luz como una onda electromagnética.

Question 25

En la relatividad especial, ¿cómo desafía la dilatación del tiempo nuestra comprensión común del tiempo?

Accepted Answer

Revela que el tiempo es relativo a la velocidad del observador

Answer

Sugiere que el tiempo puede viajar hacia atrás

Answer

Implica que el tiempo es una ilusión

Question 26

Según la relatividad general, ¿qué provoca la curvatura del espacio-tiempo?

Accepted Answer

La presencia de masa y energía.

Answer

La velocidad de la luz.

Answer

El principio de incertidumbre.

Answer

La mecánica cuántica.

Question 27

¿Cuál de los siguientes debates filosóficos es central en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

La naturaleza de la realidad cuántica.

Answer

El papel de la consciencia en el colapso de la función de onda.

Answer

La posibilidad de viajar en el tiempo.

Answer

La relación entre la mecánica cuántica y la relatividad general.

Question 28

¿A qué científico se le atribuye ser el "padre" de la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Niels Bohr

Question 29

¿Cuál de las siguientes aplicaciones prácticas NO es un resultado de la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Motores de combustión interna

Answer

Láseres

Answer

Transistores

Answer

Imagen por resonancia magnética (IRM)

Question 30

¿Cuál es la ecuación fundamental que rige la mecánica cuántica?

Accepted Answer

ΔxΔp≥h/4π

Answer

E=mc^2

Answer

F=ma

Answer

hν=E

Question 31

El entrelazamiento cuántico describe el fenómeno de:

Accepted Answer

La correlación de propiedades de partículas separadas por grandes distancias.

Answer

La capacidad de los objetos para viajar a través del tiempo.

Answer

La existencia de universos paralelos.

Answer

La posibilidad de crear materia a partir de la energía.

Question 32

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el principio de incertidumbre de Heisenberg en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Es imposible determinar simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión arbitraria.

Answer

La energía de una partícula es inversamente proporcional a su masa.

Answer

La velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia inerciales.

Answer

El tiempo es relativo al observador.

Question 33

¿Qué implica la dilatación del tiempo según la relatividad especial?

Accepted Answer

El tiempo transcurre más lentamente para los objetos en movimiento que para los objetos en reposo.

Answer

El tiempo transcurre más rápido para los objetos en reposo que para los objetos en movimiento.

Answer

El tiempo es absoluto y no depende del movimiento.

Answer

El tiempo se curva cerca de objetos masivos.

Question 34

¿Quién desarrolló la teoría general de la relatividad?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Werner Heisenberg

Answer

Max Planck

Question 35

¿Qué teoría explica el efecto fotoeléctrico?

Accepted Answer

Teoría cuántica de la luz

Answer

Teoría de la relatividad

Answer

Mecánica clásica

Answer

Electromagnetismo

Question 36

¿Quién acuñó el término 'cuanto' de energía?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Niels Bohr

Answer

Erwin Schrödinger

Answer

Albert Einstein

Question 37

¿Qué implicaciones tienen las teorías de la mecánica cuántica y la relatividad para nuestra comprensión del espacio y el tiempo?

Accepted Answer

El espacio y el tiempo son relativos al observador.

Answer

El espacio y el tiempo son absolutos.

Answer

El espacio y el tiempo son discontinuos.

Answer

El espacio y el tiempo son multidimensionales.

Question 38

¿Cómo desafía la teoría de la relatividad de Einstein la idea tradicional de simultaneidad?

Accepted Answer

La simultaneidad de los eventos depende del punto de vista del observador.

Answer

La simultaneidad de los eventos es siempre la misma, independientemente del observador.

Question 39

¿Cómo influye la interpretación de Copenhague en nuestra comprensión del papel de la medición en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Sostiene que la medición provoca el colapso de la función de onda, determinando el estado del sistema cuántico.

Answer

Define la medición como un proceso objetivo que no afecta al sistema cuántico.

Answer

Indica que las propiedades medibles de un sistema cuántico existen independientemente de su observación.

Question 40

El principio de la mecánica cuántica que establece que es imposible determinar simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión es el:

Accepted Answer

Principio de incertidumbre

Answer

Principio de superposición

Answer

Principio de exclusión de Pauli

Answer

Principio de equivalencia masa-energía

Question 41

Según la teoría especial de la relatividad, ¿qué fenómeno describe la dilatación percibida del tiempo para un observador en movimiento en relación con un observador estacionario?

Accepted Answer

Dilatación del tiempo

Answer

Contracción de la longitud

Answer

Desplazamiento hacia el rojo

Answer

Equivalencia masa-energía

Question 42

Selecciona el experimento mental utilizado para ilustrar las paradojas de la relatividad especial:

Accepted Answer

El experimento de la escalera de Ehrenfest

Answer

El experimento de la doble rendija

Answer

El experimento de Schrödinger del gato

Answer

El experimento de Stern-Gerlach

Question 43

¿Quién es considerado el padre de la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Answer

Erwin Schrödinger

Question 44

El fenómeno que describe la capacidad de las partículas cuánticas para exhibir propiedades tanto de ondas como de partículas se conoce como:

Accepted Answer

Dualidad onda-partícula

Answer

Principio de complementariedad

Answer

Entrelazamiento cuántico

Answer

Superposición cuántica

Question 45

Según la teoría general de la relatividad, ¿qué factor provoca la curvatura del espacio-tiempo?

Accepted Answer

La presencia de materia y energía

Answer

La velocidad de la luz

Answer

La constante cosmológica

Answer

La densidad del universo

Question 46

La ecuación de campo de Einstein en la relatividad general es:

Accepted Answer

Rμν - 1/2Rgμν = (8πG/c⁴)Tμν

Answer

E=mc²

Answer

G=6,674×10^-11 N m²/kg²

Answer

F=ma

Question 47

¿Cuál de los siguientes enunciados describe correctamente el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

La posición y el momento de una partícula no pueden conocerse simultáneamente con precisión absoluta.

Answer

La energía y el tiempo de una partícula pueden conocerse simultáneamente con precisión absoluta.

Question 48

¿Qué teoría física postula que el tiempo no es absoluto, sino que depende del marco de referencia?

Accepted Answer

Teoría de la Relatividad Especial de Einstein

Answer

Mecánica Clásica

Answer

Teoría de la Relatividad General de Einstein

Answer

Teoría Cuántica de Campos

Question 49

¿Cuál de las siguientes es una consecuencia de la dilatación del tiempo?

Accepted Answer

Los relojes en movimiento funcionan más lentamente que los relojes en reposo.

Answer

Los relojes en movimiento no se ven afectados por el movimiento.

Answer

Los relojes en movimiento funcionan más rápido que los relojes en reposo.

Question 50

¿Qué implica la dualidad onda-partícula de la luz según la mecánica cuántica?

Accepted Answer

La luz puede exhibir propiedades tanto de ondas como de partículas.

Answer

La luz solo exhibe propiedades de ondas.

Answer

La luz solo exhibe propiedades de partículas.

Question 51

¿Cuál es el significado del entrelazamiento cuántico?

Accepted Answer

Dos partículas entrelazadas están conectadas instantáneamente, independientemente de la distancia que las separa.

Answer

Las partículas entrelazadas no están conectadas de ninguna manera.

Answer

Las partículas entrelazadas solo están conectadas cuando están cerca una de la otra.

Question 52

¿Qué principio establece que la energía no puede crearse ni destruirse, solo transformarse?

Accepted Answer

Principio de Conservación de la Energía

Answer

Teoría de la Relatividad Especial de Einstein

Answer

Principio de Incertidumbre de Heisenberg

Answer

Ecuación de Schrödinger

Question 53

¿Cuál es la función de la función de onda en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Describe la probabilidad de encontrar una partícula en un estado particular.

Answer

Determina el momento de una partícula.

Answer

Determina la energía de una partícula.

Question 54

¿Qué diferencia fundamentalmente a la mecánica cuántica de la física clásica?

Accepted Answer

La mecánica cuántica implica incertidumbre y probabilidad, mientras que la física clásica no.

Answer

La mecánica cuántica solo se aplica a partículas subatómicas, mientras que la física clásica solo se aplica a objetos macroscópicos.

Answer

La mecánica cuántica es más precisa que la física clásica.

Question 55

¿Cuáles son las implicaciones filosóficas de la mecánica cuántica?

Accepted Answer

Cuestiona la noción de realidad objetiva y sugiere que la realidad puede ser subjetiva.

Answer

Refuerza la idea de un universo determinista.

Answer

Demuestra que la ciencia puede explicar completamente la realidad.

Question 56

¿Qué papel juega la observación en la mecánica cuántica?

Accepted Answer

El acto de observación puede influir en el estado de una partícula.

Answer

La observación determina el estado de una partícula antes de ser observada.

Answer

La observación no tiene ningún efecto sobre el estado de una partícula.