Quién inventó el modelo mecánico cuántico
La revolución cuántica no se debió a un único acontecimiento. Más bien surgió de una serie de crisis de la mecánica clásica desde finales del siglo XIX hasta principios de la década de 1930. La física cuántica evolucionó a lo largo de muchas décadas y se basó en prácticas y estructuras ya existentes. Y lo que es más importante, su desarrollo fue también un esfuerzo comunitario: las biografías de unas pocas figuras centrales ignorarían la comunidad más amplia de investigadores y la red que les permitió lograr lo que ningún científico podría hacer por sí solo.
Este proyecto, Networks of Early Quantum Theory, financiado por la Sociedad Max Planck y llevado a cabo conjuntamente por el Instituto Max Planck de Historia de la Ciencia y el Instituto Fritz Haber, explora esta importante transformación del conocimiento físico a través de una investigación colaborativa a gran escala, recurriendo a extensos archivos de correspondencia, manuscritos y cuadernos. Gracias a la colaboración entre historiadores, filósofos y físicos que trabajan en la historia de la física cuántica en numerosos países, los resultados del proyecto aparecen ahora en varias publicaciones.
Quién descubrió el entrelazamiento cuántico
La historia de la mecánica cuántica es una parte fundamental de la historia de la física moderna. La historia de la mecánica cuántica, al entrelazarse con la historia de la química cuántica, comenzó esencialmente con una serie de descubrimientos científicos diferentes: el descubrimiento en 1838 de los rayos catódicos por Michael Faraday; la declaración invernal de 1859-60 del problema de la radiación del cuerpo negro por Gustav Kirchhoff; la sugerencia en 1877 de Ludwig Boltzmann de que los estados energéticos de un sistema físico podían ser discretos; el descubrimiento del efecto fotoeléctrico por Heinrich Hertz en 1887; y la hipótesis cuántica de 1900 de Max Planck de que cualquier sistema atómico que irradie energía puede dividirse teóricamente en un número de “elementos energéticos” discretos ε (letra griega épsilon) tal que cada uno de estos elementos energéticos es proporcional a la frecuencia ν con la que cada uno de ellos irradia energía individualmente, tal como se define en la siguiente fórmula:
En 1905, Albert Einstein, para explicar el efecto fotoeléctrico del que había informado Heinrich Hertz en 1887, postuló, en consonancia con la hipótesis cuántica de Max Planck, que la propia luz está formada por partículas cuánticas individuales, que en 1926 Gilbert N. Lewis denominó fotones. El efecto fotoeléctrico se observó al proyectar luz de determinadas longitudes de onda sobre ciertos materiales, como los metales, lo que provocaba la expulsión de electrones de dichos materiales sólo si la energía cuántica de la luz era superior a la función de trabajo de la superficie del metal.
Física cuántica para principiantes
Ámbito por excelencia de la ciencia, la física cuántica es un término reconocido por la mayoría, pero comprendido por pocos. También conocida como mecánica cuántica o teoría cuántica, describe una rama fundamental de la física que explica la naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico. A pesar de ser la base teórica de la física moderna, no es un concepto nuevo.
Sus orígenes se remontan a 1900, cuando el físico Max Planck presentó su controvertida teoría cuántica a la Sociedad Alemana de Física. Decidido a determinar la razón por la que el color de la radiación emitida por un cuerpo cambia de rojo, naranja y azul, Planck partió de la hipótesis de que, al igual que la materia, la energía existe en unidades individuales, a diferencia de una onda electromagnética constante. Esto la hace cuantificable, lo que le permitió responder a su pregunta inicial. Fue el reconocimiento de Planck de las unidades individuales lo que se materializó como los primeros supuestos de la teoría cuántica.
Historia de la mecánica cuántica
Comenzó sus estudios primarios en Kiel, pero en 1867 su familia se trasladó a Múnich, donde su padre fue nombrado catedrático. La ciudad proporcionó un entorno estimulante para el joven, que disfrutaba de su cultura, sobre todo de la música, y adoraba pasear y escalar por las montañas cuando la familia hacía excursiones a la Alta Baviera.No destacó en la escuela, pero lo hizo lo suficientemente bien como para ingresar en la Universidad de Múnich el 21 de octubre de 1874, donde empezó a recibir clases de matemáticas y luego decidió estudiar física.
En esa época era habitual que los estudiantes alemanes cambiaran de universidad y Planck estudió en la Universidad de Berlín a partir de octubre de 1877, donde tuvo como profesores a Helmholtz y Kirchhoff. Regresó a Múnich y se doctoró en julio de 1879, a la edad de 21 años, con una tesis sobre la segunda ley de la termodinámica. En 1885 fue nombrado “Profesor Extraordinario de Física Teórica” en Kiel. Tras la muerte de Kirchhoff en octubre de 1887, la Universidad de Berlín buscó un físico para sustituirle. Planck fue propuesto por la Facultad de Filosofía de Berlín y recomendado encarecidamente por Helmholtz. Fue ascendido a Profesor Ordinario en 1892 y ocupó la cátedra hasta su jubilación en 1927. Siguió disfrutando de su pasión por la música, mandó construir un armonio especial y celebró conciertos en su propia casa.