La teoría cuántica es todo aquello por lo cual la física se rige, siendo uno de sus pilares fundamentales. Su creación, no se debió únicamente a un solo científico, sino más bien gracias, al esfuerzo de diversos avances en la física a lo largo del pasado siglo.
Gracias a la teoría cuántica, es posible explicar las características o propiedades varias de las partículas atómicas y subatómicas. Asimismo, designa una unidad de medida o de valor para la interacción entre la energía y la radiación.
Debido a las constantes investigaciones y aportes realizados en materia de la física, Max Planck es considerado el padre de la teoría cuántica. Tomó investigaciones, proyectos y experimentos anteriores, partiendo de ellos hasta implementar y comprobar sus propias hipótesis.
También te puede interesar nuestro artículo: La Astrología, ¿Creencia O Ciencia? Un Debate Desde El Principio De Los Tiempos
Un breve resumen sobre el concepto de la teoría cuántica y todas sus premisas
Luego de la postulación de la teoría de la relatividad o las leyes de Newton, el campo de la física se pensó estaba completo. Sin embargo, nada estaba más lejos de la realidad para ese entonces, puesto que tan solo se había llegado a la punta del iceberg.
Tales leyes y premisas, eran aplicados al mundo tangible, a la materia tal cual se conoce y puede ser medida. Pero, qué ocurriría si más allá de la compresión del ser humano, un mundo totalmente microscópico se abriera anta él.
Fuente: Invdes
A partir de ese pensamiento, surge la teoría cuántica, una postulación que cimienta la física cuántica. En ese sentido, es un marco teórico que explica las interacciones que ocurren en el mundo atómico y subatómico. Asimismo, describe a ciencia cierta, la relación que existe entre la energía y la radiación.
La teoría cuántica, se basa principalmente en que lo “cuántico” es una unidad de medición, la más pequeña que existe en la física. Mediante esta unidad, las propiedades físicas de la energía, la radiación o la materia pueden ser calculadas con exactitud.
A una escala nanométrica, los conceptos de velocidad, posición, distancia o incluso tiempo, no se aplican de la misma manera. Por tal motivo, gracias a las deducciones realizadas por grandes personajes de la historia como Planck, Einstein y Bohr, todo cambió.
¿Cómo surge exactamente la concepción de la teoría cuántica?
El nacimiento de la teoría cuántica surge tras comprender que las leyes de la física actuales en ese tiempo, no eran aplicadas a la luz. Es decir, los cálculos y fórmulas no sustentaban la idea que se tenía inicialmente acerca de la naturaleza de la luz.
Desde un principio, se tenía concebido que un “cuerpo negro” era capaz de absorber radiación y luego emitirla en forma de energía (luz). La luz, obedece a ondas electromagnéticas, por lo que, en esa época, el electromagnetismo clásico todavía era aplicable.
Los científicos establecían que, a mayor temperatura, el cuerpo negro debería de captar más radiación y más energía. Por ende, emitiría distintas frecuencias y longitudes de onda (colores), pero esto no ocurría.
El científico Max Planck, fue quien concluyó que las teorías de la física actual, no funcionaban en el plano de la energía y la radiación. Por ende, es que se le conoce exactamente con el título del padre de la teoría cuántica.
La teoría cuántica de Planck: Una postulación que dio un giro total a la ciencia.
Nacido en el año 1858, Max Planck fue un grandioso físico y matemático de origen alemán. Creció bajo el auge de la física en ese entonces, interesándose en el campo desde muy temprana edad. Su mayor contribución fue otorgar a la ciencia la constante Planck junto a la Ley de Planck, fundamentales para entender la teoría cuántica.
Arribado el año 1900, la teoría cuántica de Planck, nace principalmente a través de una interrogación clave. ¿Cuál es la naturaleza de la luz? En ese entonces, se conocía algo muy distinto a lo que se maneja actualmente.
Para demostrar sus hipótesis, Planck utilizó el concepto del “cuerpo negro”. En líneas generales, de un objeto con fines ideales para un experimento, capaz de absorber y emitir radiación. Este cuerpo sería capaz de absorber toda la radiación aledaña y luego propagarla en forma de luz, de acuerdo a una temperatura fija.
Según Planck, este debe ser capaz de emitir todo tipo de longitudes y frecuencias de ondas o colores, en otras palabras. Por ende, pensó que, si este cuerpo se sometía a una temperatura mayor, captaría más radiación y las longitudes de onda serían diferentes.
Aplicado a una especie de bombillo, Planck pudo comprobar que, a pesar de someterlo a altas temperaturas, la luz seguía siendo amarilla. Por tal motivo, concluyó que este cuerpo, solo puede absorber determinada cantidad de radiación y producir un tipo de longitud de onda. A raíz de ello, es que nace la Ley de Planck, el primer paso para la teoría cuántica de Planck.
¿En qué consiste la Ley y ecuación de Planck? La base experimental de la teoría cuántica
Toda la base experimental de la teoría cuántica, se sustenta en la Ley de Planck y su teorización sobre la radiación y longitudes de onda. Como ya se mencionó, a una temperatura en específico, un cuerpo negro absorbe y emite radiación de acuerdo a esa premisa.
Sin embargo, gracias a Planck, se constató que, dicho cuerpo negro solo puede absorber pequeñas partes de energía o radiación a la vez. Las cantidades de energía eran tan ínfimas, que las leyes de la física actuales, no podrían aplicar sus cálculos a ella.
Fuente: OkDiario
De esa manera, el científico alemán estableció la constante de Planck, el valor ideal de esa unidad de energía denominada “cuantos”. En otras palabras, la energía expresada por un cuanto, posteriormente conocido como fotón, era igual a la constante de Planck.
Como resultado final, esta base experimental de la teoría cuántica, catapultó una nueva visión de la física. Lo que anteriormente se conocía dominado, cambió radicalmente con la concepción de un universo cuántico.
Posteriormente, gracias a los trabajos de Einstein y Bohr, la teoría cuántica de Planck y sus proyectos, fueron expandidos. A raíz de estos científicos, finalmente se establece lo que hoy se conoce como mecánica cuántica.