HACE 120 AÑOS - EL NACIMIENTO DE LA MECÁNICA CUÁNTICA

A PRINCIPIOS DEL SIGLO XX, UNA GENERACIÓN DE BRILLANTES FÍSICOS MOSTRÓ QUE A ESCALAS DIMINUTAS LA MATERIA Y LA ENERGÍA INTERACCIONABAN DE FORMAS ASOMBROSAS, Y QUE ESOS FENÓMENOS JUGABAN UN PAPEL CLAVE EN EL MODO EN QUE SE ORGANIZA EL UNIVERSO.

RAMÓN NÚÑEZ

El matemático alemán Max Planck –aquí, en su despacho– asentó las bases de la teoría cuántica. Por sus aportaciones en este campo, recibió el Nobel, en 1918.

La pandemia que ha protagonizado 2020 ha hecho que muchas personas se familiaricen con las cámaras termográficas, esas que permiten conocer la temperatura de nuestro cuerpo por la longitud de onda de la radia ción que emitimos. Nosotros desprendemos calor a una temperatura tal que no es visible para nuestros ojos, pero sí para esos dispositivos capaces de captar rayos infrarrojos. Por otro lado, la energía que emana del Sol o la llama de una vela lo hace a una temperatura mayor, y ya nos resulta visible. Asimismo, si calentamos una barra de hierro, veremos que llega un momento en que comienza a verse el calor, pues se “pone al rojo”, pero si seguimos incrementando la temperatura pasará a ser anaranjado y luego amarillo, ya que a esa luz se van sumando longitudes de onda cada vez más cortas.

A finales del siglo XIX, este tema interesaba en el mundo de la física, y tenía aplicaciones prácticas. Tanto es así que diversas fuentes afirman que en 1894 alguien habría encargado a Max Planck que investigase qué tipo de filamento permitiría a una bombilla de incandescencia producir mayor cantidad de luz con el gasto menor de energía eléctrica. Una vez más, se non è vero, è ben trovato.

El caso es que, por entonces, aquel matemático alemán, catedrático de Física Teórica en la Universidad de Berlín, andaba enfrascado en comprender de verdad esas relaciones entre intensidad de una radiación, temperatura y color –o longitud de onda–, y que a veces mostraban comportamientos sorprendentes. El 14 de diciembre de 1900, una fecha hoy considerada histórica, pues representa el nacimiento de la mecánica cuántica, Planck hizo públicas sus ideas en una reunión de la Sociedad Alemana de Física. La aportación más revolucionaria de su trabajo, que tituló Sobre la teoría de la ley de distribución de energía en el espectro continuo, consistió en afirmar que la energía no puede tomar un valor cualquiera, sino que ha de ser forzosamente un múltiplo entero de una cantidad mínima que él denominó quantum y ahora llamamos cuantos. La naturaleza es rígida con las cantidades de energía que un cuerpo puede emitir o absorber.