Incertidumbre. ¿Cómo decide un electrón? VI

Sin duda, sabía lo que era la espectroscopia. Un siglo antes, el astrónomo alemán Joseph von Fraunhofer, había investigado el espectro de la luz solar y, observó que el arco iris de colores, desde el rojo hasta el violeta pasando por el verde, estaba marcado por cientos de líneas oscuras finísimas. Más tarde, descubrió que los espectros de las estrellas brillantes mostraban líneas similares, algunas de ellas coincidentes con las que había observado en la luz solar, otras diferentes. Durante las décadas siguientes, se estableció que cada elemento químico absorbe y emite luz, no de forma continua y amplia, sino en unas longitudes de onda característica y específicas: el amarillo discordante del sodio, el rojo afable del neón, el espeluznante tinte azulado de la luz de mercurio.

Para los químicos especialmente, la espectroscopia constituía una maravillosa herramienta de diagnóstico. Al observar la luz en una muestra calentada, podían ver los elementos que contenía. Pero los físicos no habían logrado avanzar en la comprensión de la razón, por la que los átomos emitían y absorbían, solo a estas frecuencias características.

La serie de Balmer fue la única contribución a la ciencia, de Johann Balmer, un profesor suizo. En 1885 había diseñado una simple fórmula algebraica, que reproducía con notable exactitud, las frecuencias de una serie prominente de líneas espectroscópicas exhibidas por el hidrógeno. Pero esto era pura numerología, desprovista de cualquier razonamiento físico. En los 27 años que habían pasado, ante de que Bohr tuviera conocimiento de ello, nadie se había aproximado a explicar, de donde procedía la fórmula de Balmer.

Pero eso es exactamente lo que hizo Bohr, en el lapso de tan solo unas pocas horas. Con una mezcla de razonamiento físico y conjeturas inspiradas, persuadió a su superficial modelo atómico, para arrojar la fórmula de Balmer, en unas pocas líneas de álgebra. Si, uno o dos años antes, Rutherford había fundado la física nuclear, Niels Bohr había establecido ahora la física atómica en el mundo.

En lugar de pensar que los electrones vibraban de alguna forma genérica, Bohr ahora se imaginaba específicamente, que giraban alrededor de los núcleos, igual que los planetas giran alrededor del Sol. Donde la gravedad mantiene el sistema solar unido, la atracción entre los electrones cargados negativamente y, un núcleo positivo, mantienen el orden en el átomo. Pero ahora Bohr imponía la condición cuántica crucial: los electrones que giraban, no podían tener la energía que quisieran, sino que sólo podían asumir un conjunto limitado de valores.

Pues eso.

(Continuará)