Mecánica cuántica. Los doctores del Espín. IV

Pauli confiaba mucho en su intuición física, en su búsqueda de una respuesta lógicamente impecable, cada vez que se enfrentaba a un problema físico, mientras que Borna, sin embargo, estaba mucho más predispuesto a buscar la respuesta, en el ámbito de las matemáticas.

Dos meses después, en junio de 1922, Pauli regresó a Gotinga, para asistir a la famosa serie de conversaciones impartidas por Niels Bohr y, allí conoció al gran físico danés. Impresionado, Bohr preguntó a Pauli si podía ir a Copenhague durante un año, como su ayudante, para ayudarle a editar el trabajo que, por entonces, estaba llevando a cabo y, publicarlo en Alemania. Pauli se quedó estupefacto por la oferta. “No creo que las exigencias científicas – dijo – me causen muchos problemas, pero el aprendizaje de un idioma como el danés, excede con mucho mis capacidades”. “Pero cuando en otoño de 1922 llegué a Copenhague – dijo más adelante Pauli – descubrí que ambas ideas estaban equivocadas”. Y también supuso, como reconoció posteriormente, el comienzo de una “nueva fase” de su vida.

Además de ayudar a Bohr, Pauli llevó a cabo, en Copenhague, un serio esfuerzo por explicar el efecto Zeeman “anómalo”, un rasgo del espectro atómico, que el modelo Bohr-Sommerfeld no podía explicar. El hecho es que, cuando los átomos se ven expuestos a un fuerte campo magnético, el espectro atómico resultante, contiene líneas que están divididas. Hendrik Antón Lorentz y otros pusieron rápidamente de relieve, que la física clásica predecía la división de una línea, en un doblete o triplete, un efecto conocido como efecto Zeeman “normal”, que el átomo de Bohr no podía explicar. Afortunadamente Arnold Sommerfeld, llegó entonces al rescate, con dos nuevos números cuánticos y, el átomo cuántico, modificado de Bohr-Sommerfeld, resolvió el problema. Es versión incluía una serie de nuevas reglas, que gobernaban el salto de los electrones de una órbita (o nivel de energía) a otras basadas en tres “números cuánticos”, n, k y m, que describían el tamaño de la órbita, la forma de la órbita y, la dirección de desplazamiento de la órbita.

Aunque llamado efecto Zeeman “anómalo”, debido a que las líneas extra no podían ser explicadas, utilizando las teorías de la física clásica, o de la física cuántica al uso era, de hecho, mucho más frecuente que el efecto Zeeman considerado “normal”. Para Wolfgang Pauli se trataba de un claro reflejo, del “fracaso profundamente asentado de los principios teóricos conocidos hasta ahora”. Dispuesto a rectificar ese lamentable estado de las cosas, Pauli no pudo encontrar una explicación. Consumido por el problema, Pauli acabó admitiendo que, durante todo ese tiempo, estuvo desesperado.

En 1922 se creía que los electrones del modelo Bohr-Sommerfeld, se desplazaban en “capas” tridimensionales. No se trataba tanto de capas físicas, como de niveles de energía, en torno a los cuales parecían agruparse los electrones, dentro de los átomos. Una pista esencial para ayudar a Bohr, a construir un nuevo modelo de capas de electrones, fue la estabilidad de los llamados “gases nobles”, es decir, del helio, el neón, el argón, el criptón, el xenón y el radón.

Pues eso.

(Continuará. )