El duelo intelectual entre Einstein y Bohr: así nació la mecánica cuántica

Descubre cómo los artículos originales de Planck, Einstein, Bohr y Heisenberg dieron forma a la mecánica cuántica y cambiaron nuestra comprensión del universo.

La física cuántica nació de una serie de preguntas que desafiaban la lógica establecida. A principios del siglo XX, la comunidad científica se enfrentaba a fenómenos que la física clásica no podía explicar. Entre ellos, la radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico indicaban que las leyes de la mecánica de Newton y el electromagnetismo de Maxwell no bastaban para describir el mundo microscópico.

En este contexto, surgió un intenso debate entre Albert Einstein y Niels Bohr, dos de los físicos más influyentes de la historia. Mientras que Einstein buscaba una descripción determinista de la realidad, Bohr defendía la interpretación probabilística de la mecánica cuántica. Este artículo, basado en el paper The Birth of Quantum Mechanics: A Historical Study Through the Canonical Papers, de Eren Volkan Küçük, nos lleva a través de los descubrimientos clave que dieron forma a la teoría cuántica, examinando los artículos originales que marcaron el rumbo de la física moderna.

Einstein y los cuantos de luz (1905)

En 1905, Einstein llevó la idea de Planck un paso más allá. En su artículo Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt  (Einstein, 1905), propuso que la luz no solo se emitía en cuantos, sino que estaba compuesta de partículas discretas. Esta hipótesis explicaba el efecto fotoeléctrico, donde los electrones eran expulsados de los metales solo si la luz incidente tenía una frecuencia mínima.

Einstein argumentó que la energía de estos cuantos de luz (posteriormente llamados fotones) debía ser proporcional a su frecuencia, siguiendo la misma relación descubierta por Planck. Esta idea fue revolucionaria, pues contradecía la visión clásica de la luz como una onda continua.

Bohr y la cuantización del átomo (1913)

El modelo atómico de Rutherford, propuesto en 1911, describía el átomo como un núcleo cargado positivamente con electrones girando a su alrededor. Sin embargo, según la física clásica, los electrones deberían irradiar energía continuamente y colapsar en el núcleo, lo que hacía inestable este modelo.

Para solucionar este problema, Niels Bohr propuso en 1913 un modelo cuántico del átomo en su artículo On the Constitution of Atoms and Molecules  (Bohr, 1913). Bohr postuló que los electrones solo podían ocupar ciertas órbitas estables y que los saltos entre ellas estaban asociados a la emisión o absorción de fotones. Su teoría explicaba con precisión el espectro del hidrógeno, algo que el modelo clásico no podía hacer.

Bohr también introdujo el principio de correspondencia, según el cual la mecánica cuántica debía coincidir con la física clásica en el límite de números cuánticos grandes.

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el siglo con informacion de:(muyinteresante)
SG