Los quantos de Planck: átomos de energía

Andreas-Osiander

Andreas Ossiander (1498-1552)

Cuando Ossiander publicó el De revolutionibus de Nicolás Copérnico, antepuso un prólogo, que se hizo célebre, en el que explicaba que la teoría de Copérnico que situaba a la Tierra en el centro del Sistema Solar no afirmaba que sucediera así en la realidad, sino que se trataba tan sólo de un artificio que facilitaba los cálculos, una herramienta matemática que simplemente “salvaba las apariencias” pero que no pretendía describir la realidad:

“Estas hipótesis no tienen por qué ser ciertas, ni siquiera probables. Pero sí proporcionan un cálculo consistente con las observaciones, lo que por sí solo es suficiente”.

Aunque este prólogo fue motivado por razones de prudencia, para evitar sufrir persecución religiosa, muchos grandes descubrimientos se propusieron por primera vez como una hipótesis para facilitar los cálculos o como una posibilidad que se sugería pero que se recomendaba no tomarse en serio. Así sucedió con las intuiciones de Henri Poincaré que anticipaban la teoría de la relatividad de Einstein, pero que el matemático francés descartó por parecerle un disparate. Algo parecido se puede decir de los átomos o quantos de energía que Max Planck propuso en 1900, pero sólo como un útil artificio matemático.

Planck

Max Planck (1858-1947)

Planck creía que la energía podía ser dividida sin límite, es decir, que no existía una unidad mínima de energía, pero se dio cuenta de que muchos cálculos se facilitaban si se suponía que había un quanto (del latín quantus, “¿qué cantidad?”) de energía.Sin embargo la idea le parecía demasiado absurda, pues era algo así como decir que la energía, por ejemplo un rayo de luz, se mueve dejando huecos o zonas por las que no pasa, como si saltase de un lugar a otro, sin pasar por los lugares intermedios.

Pero cinco años después Einstein recuperó la hipótesis de Planck y, en vez de considerarla un artificio matemático, afirmó que, efectivamente, existían unidades mínimas de energía, que la energía es corpuscular, como lo es la materia.

Eso planteaba una nueva dificultad, ¿cómo explicar entonces que la luz y otros tipos de energía se comportara como ondas continuas? Casi siempre en ciencia una respuesta da origen a otra pregunta.

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Este artículo está relacionado con “Filosofía de la mecánica cuántica” y puede servir para aclarar algunos aspectos, pero no pertenece al ensayo original. Es también un artículo en construcción, que será modificado y ampliado constantemente.

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