Niels Bohr. La física cuántica como revolución científica. I

La misión de una teoría consiste, de acuerdo con el criterio de Mach, de economía de pensamiento, en predecir los resultados del mayor número de experimentos, partiendo del menor numero de hipótesis. Por supuesto, no se plantea la verdad absoluta de una teoría, sino su operatividad y utilidad, en un campo de aplicación concreto. Bohr piensa que la misión de una teoría, es posibilitar nuevas formulaciones. Esta interpretación, muestra rasgos del carácter evolutivo de la ciencia: la selección natural de las teorías científicas, en paralelismo con la selección natural de las especies biológicas.

En la década de los años sesenta Thomas S. Kuhn (1962) publicó su fascinante libro “La estructura de las revoluciones científicas”, que llegó a ser un “best seller”. Para Kuhn el paradigma científico, la ciencia normal, es la ciencia aceptada en una época por la comunidad científica, que resuelve los problemas de ese momento. De vez en cuando, se presentan fenómenos extraños, anomalías, que el propio paradigma es incapaz de resolver y, entra en crisis. La transición brusca (ruptura) del antiguo paradigma, es una revolución científica. Pero el nuevo paradigma, con el tiempo, llega a ser ciencia normal, conservadora, que puede entrar de nuevo en crisis y, así sucesivamente. Es notable la similitud con las revoluciones sociales: siempre se ha dicho que los revolucionarios, al alcanzar el poder, se vuelven conservadores y, surge la contrarrevolución, en un proceso dinámico sin fin.

La física cuántica es una revolución científica, porque introduce en su discurso conceptos nuevos, que modifican esencialmente, la concepción del mundo microfísico (el mundo de los átomos, núcleos y moléculas): cuantización, dualismo, interpretación en términos de probabilidad, indeterminación o incertidumbre.

La primigenia idea de Max Planck, de cuantización, o discontinuidad de la energía (E=hv) implica en sí misma una revolución. El nuevo paradigma resuelve la emisión de luz por cuerpos incandescentes, que el paradigma clásico era incapaz de resolver. La idea, además, funciona y Niels Bohr la aplica a su modelo atómico, con resonante éxito inicial y, dulce fracaso final, pues el modelo es inoperante para átomos más complejos. Se asume también para la luz, el dualismo onda/corpúsculo (radiación), pero falta una teoría contextualizadora. Es la etapa de la de la física cuántica primitiva o precuántica.

La física cuántica moderna, asume una interpretación de probabilidad, del mundo microfísico. Para operativizar las formulaciones teóricas de Schrödinger (ecuación de carácter ondulatorio) y de Heisenberg (mecánica de matrices) Born asigna, en 1926, sentido físico a la función de onda asociada a la partícula: la integral de (Ψ)² sobre una región del espacio, representa la probabilidad de que la partícula considerada, se encuentre en dicha región. Esta teoría posibilita el tratamiento del átomo de Bohr, en un contexto coherente y, las brillantes intuiciones de Bohr, aparecen como consecuencias nítidas de la teoría. La teoría tiene éxito, no sólo en la estructura atómica y nuclear: se aplica también a otros ámbitos (física del estado sólido), y, en la actualidad, uno de los mayores retos que presenta la física teórica, es la integración en una única teoría de la relatividad general y de la mecánica cuántica.

Pues eso.

(Continuará)