Entre Quarks y Estrellas: cuántica en la escuela
Fechas: 16 y 17 de agosto de 2025
Sobre la enseñanza de la mecánica cuántica a 100 años de su creación
Boris A. Rodríguez R.
Instituto de Física, Universidad de Antioquia
En mayo de 1925 en la soledad de Helgoland, una isla en el mar del norte, el joven Werner Heisenberg vislumbró las primeras ideas que le permitían reconciliar el mundo de los fenómenos atómicos y la estabilidad de la materia con la física. Sin embargo, Heisenberg no presagió que la nueva mecánica cuántica iba a originar una de las revoluciones más grandes de la física. La mecánica cuántica desde sus inicios ha supuesto ser una de la teorías físicas más exitosas de su historia, no sólo por su desarrollo conceptual que supuso un cambio de paradigma en la física, sino por su universalidad, ya que se aplica a todas las escalas del universo y de ella se derivan casi todas la teorías modernas que describen la materia y sus interacciones (dejando por fuera, por supuesto, la interacción gravitacional): física atómica y molecular, estado sólido y materia condensada, óptica cuántica, teoría de la información, física nuclear, física de partículas, etc. Además, a la teoría cuántica se le debe el inmenso desarrollo de la física aplicada a la microelectrónica y, por ende, nuestro desarrollo tecnológico actual. La mecánica cuántica invade actualmente de forma transversal la física, la química, la biología, la ingeniería e incluso muchos de sus conceptos (entendidos de forma correcta o no) han trascendido a la sociedad en general.
Es por estas razones, entre otras tantas, que es pertinente reflexionar sobre como abordar la enseñanza de la teoría cuántica en la escuela. En esta charla, además de una mirada histórica, revisaremos los principales conceptos de la teoría cuántica que permitan su introducción en el aula de clase.
Las ciencias y las tecnologías cuánticas: 100 años de un legado con un gran futuro.
Profesores Alejandra y Pietro
Universidad de los Andes
La UNESCO ha decretado el 2025 como el Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuántica (quantum2025.org/es).
Esta iniciativa tiene como motivación celebrar los 100 años del desarrollo de la ciencia cuántica y sensibilizar al público en general sobre el rol que ya tienen y se espera que tengan en el futuro cercano, aproximadamente en los próximos 10 años, las tecnologías basadas en principios cuánticos.
En este contexto, en esta charla se contarán el nacimiento de la cuántica en las primeras décadas del siglo XX, los protagonistas y lugares donde ocurrió, los fenómenos más peculiares de esta disciplina, y el desarrollo de la ciencia cuántica en los últimos 100 años, que ha desembocado en tecnologías que ya permean nuestra vida diaria y tengan un impacto aun más relevante en el futuro.
PROGRAMACIÓN DEL EVENTO
Introducción
La cuántica y el cosmos son fundamentales en la educación escolar, ya que despiertan la curiosidad científica y fomentan el pensamiento crítico. La física cuántica nos ayuda a comprender el comportamiento de la materia a niveles microscópicos, mientras que el estudio del cosmos permite explorar el origen y la evolución del universo. Incluir estos temas en la escuela impulsa el interés por la ciencia, la tecnología y la innovación. Además, promueve una visión más amplia del mundo y nuestro lugar en él. Enseñar cuántica y cosmos es abrir la puerta al futuro del conocimiento y la exploración científica.
Incorporar la física cuántica y el estudio del cosmos en la educación escolar representa una oportunidad valiosa para enriquecer la formación científica de los estudiantes, fomentar la curiosidad natural y preparar a las futuras generaciones para enfrentar los desafíos del conocimiento y la tecnología. Aunque estos temas pueden parecer complejos, existen múltiples formas de adaptarlos a distintas edades y niveles escolares de manera accesible y motivadora.
-
Introducción desde la curiosidad natural:
Desde los primeros niveles educativos, los docentes pueden introducir conceptos básicos relacionados con el universo y el comportamiento de la materia a través de preguntas simples y provocadoras como “¿De qué están hechas las cosas?” o “¿Qué hay más allá de las estrellas?”. Estas preguntas abren espacio para charlas introductorias sobre átomos, partículas y galaxias, permitiendo que los estudiantes comiencen a familiarizarse con el lenguaje y las ideas de la cuántica y la astronomía.
-
Recursos visuales y experiencias inmersivas:
El uso de videos, documentales, animaciones y simuladores virtuales puede ser muy efectivo para visualizar fenómenos difíciles de percibir, como los movimientos de las partículas subatómicas o la expansión del universo. Además, visitas a planetarios, observatorios astronómicos o experiencias de realidad aumentada pueden brindar una vivencia directa y memorable del cosmos.
-
Experimentos sencillos y juegos didácticos:
Aunque algunos conceptos de la física cuántica no se pueden observar directamente, se pueden realizar experimentos sencillos que introduzcan ideas clave, como el principio de superposición, medición y entrelazamiento. Juegos de rol, simulaciones y desafíos matemáticos relacionados con estos principios pueden integrarse al aula para incentivar la participación activa.
-
Interdisciplinariedad:
Estos temas pueden abordarse desde múltiples materias. En ciencias, se estudian los conceptos físicos; en matemáticas, se aplican los modelos que los explican; en filosofía, se discuten sus implicaciones existenciales; en arte, se representa visualmente el universo o las ideas abstractas. Esta integración enriquece el aprendizaje y muestra que el conocimiento está interconectado.
-
Proyectos escolares y clubes científicos:
Fomentar proyectos de investigación escolar donde los estudiantes exploren preguntas sobre el universo, la estructura de la materia o las teorías modernas de la física estimula la autonomía y el pensamiento científico. Además, la creación de clubes de ciencia, astronomía o tecnología dentro de la escuela permite que los estudiantes más interesados profundicen aún más.
-
Invitación a expertos y divulgadores científicos:
Contar con la participación de científicos, astrónomos o divulgadores que compartan sus experiencias puede ser altamente inspirador. Ellos pueden explicar de forma sencilla cómo trabajan, qué preguntas intentan responder y por qué estos temas son tan importantes para el futuro de la humanidad.
En conclusión, llevar la cuántica y el cosmos a la escuela no solo es posible, sino necesario. A través de estrategias creativas, interdisciplinarias y participativas, es posible hacer accesible el conocimiento más avanzado, motivando a los estudiantes a soñar, explorar y entender el universo en el que viven.
Entre Quarks y Estrellas: cuántica en la escuela
Fechas: 16 y 17 de agosto de 2025
POSTÚLATE COMO TALLERISTA O CONFERENCISTA
Postulaciones hasta el 30 de junio
Programación del evento final el 15 de julio
INSCRÍBETE Y PARTICIPA DE NUESTRO ENCUENTRO
Certificación de participación por parte del ITM, Instituto Tecnológico Metropolitano, Institución Universitaria adscrita al distrito de Medellín
Modalidad
Presencial (90 cupos)
Dirigido
Profesores de todos los niveles escolares
Para mayor información:
presidencia@rac.net.co, fabiola.salinas@ufrontera.cl, coordinadorobservatorio@itm.edu.co
Comité Organizador
Ángela Patricia Pérez Henao, presidente RAC y asesora pedagógica Observatorio Astronómico Leonardo da Vinci
Andrés David Torres Cañas, coordinador Observatorio Astronómico ITM, Instituto Tecnológico Metropolitano. Institución Universitaria adscrita al distrito de Medellín
William Molina, coordinador pedagógico de Maloka
Liliana Romero, coordinación de mediación de Maloka
Mayali Tafur, directora de educación de Maloka
Claudia Marcela Bustamante Arcila, profesora
Fabiola Muriel Salinas Díaz, profesora
Luz Ángela Cubides, profesora y divulgadora de astronomía
Organizan
Instituto Tecnológico Metropolitano, Institución Universitaria adscrita al distrito de Medellín
Red de Astronomía de Colombia (RAC)
Maloka, Centro Interactivo
Universidad de la Frontera – Temuco – Chile
Apoyan
