Los cuatro fantásticos
Por Sergio Jimarez
Una de las ramas más importante y famosa de la física es la mecánica cuántica, es una disciplina encargada de la descripción de fenómenos que ocurren a niveles atómicos y más pequeños. Al ser una vertiente de la física de nuestra época, la información que circula es basta y se puede consultar un sinnúmero de artículos de divulgación al respecto donde lo que se explica parece salir, la mayoría de la veces, de un cuento de maravillas.
Los grandes exponentes de la mecánica cuántica fueron unos científicos que contribuyeron en el avance de la ciencia a inicios del siglo XX. Si bien, el prestigio que ha ganado la cuántica es debido a su complejidad, algunos de los fenómenos característicos se pueden ilustrar de una manera bastante digerible.
El primer científico enlistado en Louis de Broglie quien extendió las propiedades ondulatorias de la luz a la materia. Llegó a sugerir que el comportamiento corpuscular-ondulatorio de la luz podía extenderse a la materia misma llegando a formular su ecuación de la siguiente manera. Partió de las ecuaciones:
Donde E es energía; m es la masa; c es la velocidad de la luz; f, la frecuencia y h es la constante de Planck.
Además, la frecuencia en términos de la longitud de onda es igual a:
Por lo que:
Pero al cambiar la velocidad c por v, debido a que las velocidades de la materia ya no alcanzan valores cercanos al de la luz, la última ecuación se transforma en:
El siguiente es Werner Heisenberg con su física cuántica matricial.
Para 1925, Heisenberg desarrolla una teoría cuántica eliminando todo sistema referencial, que elimina la dualidad onda-partícula y que solo considera reales a las propiedades medibles del átomo. Max Born (otro físico importante) sugirió que tales mediciones podían ser organizadas en filas y columnas, es decir un arreglo matricial, y con ello hacer predicciones para las variables físicas. Asimismo, Heisenberg también es conocido por su descubrimiento y formulación del principio de incertidumbre el cual es ineludible en la mecánica cuántica.
En el siguiente puesto: La física cuántica ondulatoria de Schrödinger
Erwin Schrödinger, seguro de la posibilidad de representar el micromundo mediante un referencial, retoma la dualidad onda-partícula y desarrolla una ecuación de onda que sería aplicada a cualquier sistema de referencia físico, con la condición de que fueran conocidos los valores matemáticos de su energía. A esto se lo conoce como mecánica ondulatoria.
Por último, Paul Dirac y el álgebra cuántica. Las dos teorías anteriores tuvieron críticas cruzadas por parte de sus creadores. Pero, en 1926, Paul Dirac, un físico británico y premio Nobel, aparece con una teoría a la que llamo álgebra cuántica, que demostraba que la mecánica de matrices y la ondulatoria son matemáticamente equivalentes.
Paul Dirac también realizó una unificación de la teoría de la relatividad especial y la teoría cuántica en sus ecuaciones, y prediciendo a la vez la existencia del positrón, partícula encontrada en 1932 por Carl David Anderson, y que es la antipartícula del electrón.
Obviamente, existen otros exponentes dignos de agregar a la lista, pero sin duda, lo importante de estos mencionados es que sus contribuciones se unifican en un sistema físico-matemático que demuestra otra vez cómo funciona el conocimiento en la ciencia.
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