La mecánica cuántica es, cronológicamente, la última de las
grandes ramas de la física. Comienza a principios del siglo XX, en el momento
en que dos de las teorías que intentaban explicar ciertos fenómenos, la ley de
gravitación universal y la teoría electromagnética clásica, se volvían
insuficientes para esclarecerlos. La teoría electromagnética generaba un
problema cuando intentaba explicar la emisión de radiación de cualquier objeto
en equilibrio, llamada radiación térmica, que es la que proviene de la
vibración microscópica de las partículas que lo componen. Usando las ecuaciones
de la electrodinámica clásica, la energía que emitía esta radiación térmica
tendía al infinito si se suman todas las frecuencias que emitía el objeto, con
ilógico resultado para los físicos.
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Albert Einstein |
Fue Max Planck quien entonces enunció la hipótesis de que la
radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia en forma de
«cuantos» de luz o fotones de energía mediante una constante estadística, que
se denominó constante de Planck. Su historia es inherente al siglo XX, ya que
la primera formulación cuántica de un fenómeno fue dada a conocer por el mismo
Planck el 14 de diciembre de 1900 en una sesión de la Sociedad Física de
la Academia
de Ciencias de Berlín.
La idea de Planck habría quedado muchos años sólo como
hipótesis si Albert Einstein no la hubiera
retomado, proponiendo que la luz, en
ciertas circunstancias, se comporta como partículas de energía independientes
(los cuantos de luz o fotones). Fue Albert Einstein quien completó en 1905 las
correspondientes leyes de movimiento en su teoría especial de la relatividad,
demostrando que el electromagnetismo era una teoría esencialmente no mecánica.
Culminaba así lo que se ha dado en llamar física clásica, es decir, la física
no-cuántica.
Usó este punto de vista llamado por él «heurístico», para
desarrollar su teoría del efecto fotoeléctrico, publicando esta hipótesis en
1905, lo que le valió el Premio Nobel de Física de 1921. Esta hipótesis fue
aplicada también para proponer una teoría sobre el calor específico, es decir,
la que resuelve cuál es la cantidad de calor necesaria para aumentar en una
unidad la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo.
El siguiente paso importante se dio hacia 1925, cuando Louis
De Broglie propuso que cada partícula material tiene una longitud de onda
asociada, inversamente proporcional a su masa, y dada por su velocidad. Poco
tiempo después Erwin Schrödinger formuló una ecuación de movimiento para las
«ondas de materia», cuya existencia había propuesto De Broglie y varios
experimentos sugerían que eran reales.
La mecánica cuántica introduce una serie de hechos
contraintuitivos que no aparecían en los paradigmas físicos anteriores; con
ella se descubre que el mundo atómico no se comporta como esperaríamos. Los
conceptos de incertidumbre o cuantización son introducidos por primera vez
aquí. Además la mecánica cuántica es la teoría científica que ha proporcionado
las predicciones experimentales más exactas hasta el momento, a pesar de estar
sujeta a las probabilidades.
Texto extraído de: http://es.wikipedia.org/
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