Niels Bohr y la Física Cuántica.

En la capital danesa nació, se doctoró, enseñó y murió Niels Bohr (mejor Böhr, 1885-1962), hijo de Christian Bohr y de Ellen Adler. En la universidad de esa ciudad dirigió, desde 1920, el entonces recién creado Instituto de Física Teórica.

 EL HOMBRE DE CIENCIA.

 En 1913, Niels  Bohr publicó su modelo atómico, introduciendo la teoría de las órbitas cuantificadas: en torno del núcleo atómico, el número de electrones en cada órbita aumenta desde el interior hacia el exterior. En su modelo, además, los electrones podían caer (pasar de una órbita a otra) desde un orbital exterior a otro interior, emitiendo un fotón de energía discreta, dato sobre el que se sustenta la mecánica cuántica.

En 1922,  Niels Bohr recibió el Premio Nobel (fue el más joven) de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica y la radiación.

En diciembre de 1925,  Niels Bohr y Einstein debatieron en casa de Paul Ehrenfest, en Leiden, las virtudes de la teoría cuántica. Einstein rechazaba las teorías de Niels  Bohr y de Max Planck, y se ceñía a la claridad de las formulaciones clásicas.

Niels Bohr hizo un análisis de la interpretación probabilística de la física cuántica, que no convenció a Einstein, y la polémica entre ellos siguió hasta la muerte del último, en 1955. Los tres Premios Nobel estuvieron entre los veintinueve asistentes a la Quinta Conferencia Solvay celebrada en Bruselas, a fin de octubre de 1927. De ella se ha dicho que “nunca ha existido una reunión de tantas y tan grandes mentes en la historia de la humanidad”. Lo cierto es que si hubiera que hurgar la fecha de nacimiento de la física cuántica, sería buena candidata ese 30 de octubre que convocó a los máximos físicos del momento.

La convención señaló el comienzo del fin de la “guerra de los treinta años” entre la física clásica y la cuántica.

Como resultado de lo antedicho, en 1870, Ludwig Boltzmann estableció la mecánica estadística, que consistía en aplicar el cálculo de probabilidades para predecir las propiedades microscópicas. La base de la teoría cuántica estaba establecida.

La historia de Ludwig Boltzmann fue trágica: el rechazo de sus teorías lo llevó al suicidio, inmediatamente después del cual se probó que ellas eran correctas. . En 1923 se da un paso más, cuando Louis de Broglie nota que la materia tiene propiedades ondulatorias y, por ende, la dualidad onda/partícula de Einstein, debía extenderse a todo el mundo físico. Un año después, Bohr aplicó la teoría de Broglie al electrón, y con ello hizo, de la condición cuántica, una realidad.

Entre junio 1925 y junio 1926, se llevaron a cabo tres desarrollos paralelos de la física cuántica. El primero fue el mentado principio de incertidumbre de Heisenberg.

El segundo, la mecánica ondulatoria de Edwin Schrödinger. “El gato de Schrödinger” alude a que, apenas abrimos una caja para ver si una paradoja existe o no, ésta desaparece. Como lo definió Eugene Wigner: cuando tomamos conciencia de algo, se desvanece la función onda. No hay separación entre observador y objeto observado: son parte de un mismo sistema.

El tercero, fue la definición final de Paul Dirac: la luz puede ser tratada como ondas o como partículas.

La “lucha” ondas/partículas viene desde los padres de la Revolución Científica, Newton y Huygens. La física clásica siempre planteó ondas, mientras que para Einstein, se trataba de corpúsculos. Bohr lo resolvió con el mencionado principio de complementariedad: onda y partícula se complementan. El principio de incertidumbre de Heisenberg vino a sacudir ese determinismo. Neils Bohr lo desarrolló en la Interpretación de Copenhague: todas las posibilidades de existencia dentro de la incertidumbre, están ahí. Sólo cuando hacemos una observación en un punto específico se desvanecen las otras posibilidades.

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