Niels Bohr y Max Planck. I

Hacia el final del siglo XIX, este monolito de certezas, había comenzado a tener fisuras, que solían atribuirse, al cada vez más rápido, pero desigual avance, del saber científico. Se confiaba en que, futuros descubrimientos, curarían estos ataques de hipo.

Entonces, en 1900, el profesor de física de la Universidad de Berlín, Max Planck, hizo un descubrimiento asombroso. Como explicó a su hijo en una fría mañana de diciembre, mientras paseaban por un bosque cercano: “Hoy he hecho un descubrimiento tan importante como el de Newton… he dado el primer paso hacia adelante, respecto a la física clásica” ¿Pero que había descubierto exactamente? Una de las anomalías que había desconcertado a los físicos clásicos, era la llamada “catástrofe violeta”. Sucede lo siguiente: un cuerpo negro absorbe todas las frecuencias de la luz, de modo que, al calentarse, debería irradiar en todas las frecuencias, pero no lo hace. Emite frecuencias bajas, que sólo aumentan de forma gradual, a medida que aumenta la intensidad del calor. Como todos sabemos, un cuerpo caliente emite luz roja de baja frecuencia. Si se clienta más, emite una luz naranja de frecuencia superior y, luego amarilla.

Pero según las leyes de la física clásica, debería emitir cantidades iguales de “todas” las frecuencias de la luz. Si eso “ocurriera” sufriríamos graves quemaduras, por las altas frecuencias de la luz ultravioleta, cada vez que nos sentáramos delante de un fuego. La “catástrofe ultravioleta”, simplemente no ocurría.

Planck había conseguido averiguar, lo que “sí” tenía lugar. Pero para hacerlo, se había visto obligado, a contradecir las leyes de la física clásica. Decidió que la radiación electro magnética (la luz) se comportaba como las ondas y como las partículas. A estas ondas- partículas la llamó “quanta” (palabra latina que significa “¿cuántos?”.

Según Planck, la radiación electromagnética de baja frecuencia (luz) se compones de pequeños cuantos y, la radiación de frecuencia más alta, de cuantos mayores.

Cuando se calienta un cuerpo, con una cantidad de energía (calor) comparativamente pequeña, se pueden formar los cuantos menores, de los que se compone la luz roja de baja frecuencia. Para formar cuantos mayores, se requiere una cantidad de energía mayor y, por ello, sólo irradian en la medida en que aumenta el calor y, aun así, serán pocos en un principio.

Recapitulando: ¿por qué los cuantos tienen que ser ondas y partículas? La luz tiene frecuencia, luego debe viajar en forma de ondas ¿Pero cómo explicar la ausencia de la catástrofe ultravioleta?

Pues eso.

Continuará.