CUÁNTICA
En la era científica, el problema de la naturaleza de la luz fue aprobado por dos distintas escuelas de pensamiento:
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La teoría ondulatoria, enunciada en el s. XVII por Huygens, consideró la luz como el resultado de una vibración mecánica del medio que atraviesa, siguiendo el ejemplo del sonido al de las ondas que se producen al lanzar una piedra a un estanque de agua (una de las implicaciones más sutiles de esta teoría en la suposición de la existencia de un medio físico, un <<éter>> invisible que serviría de soporte a la propagación de las ondas luminosos en el espacio cósmico);
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La teoría corpuscular de Newton retomó la hipótesis de los atomistas griegos, quienes interpretaron la luz como un conjunto de corpúsculos de diferentes especies (lo que justificaba la diversidad de colores) emitidos de manera continua por los cuerpos luminosos.
A finales del s. XIX, la teoría ondulatoria había conseguido la adhesión unánime de los científicos y parecía haber encontrado una sistematización definitiva con la teoría electromagnética de Maxwell, Antes todo, aparecía de forma clara la incompatibilidad entre las dos teorías: un corpúsculo en un movimiento de la materia, mientras que onda es un movimiento en la materia; un hecho físico corpuscular (por ejemplo, la masa de perdigones disparada por una escopeta) tiene carácter discontinuo, mientras que una radiación produce un flujo sin interrupciones.
El aspecto más extraordinario y filosóficamente desconcertante de la física cuántica desarrollada en las primeras tres décadas del siglo XX es que demuestra claramente la imposibilidad de descartar tanto la teoría corpuscular como la ondulatoria, ambas verificables por métodos experimentales.
El aspecto más extraordinario y filosóficamente desconcertante de la física cuántica desarrollada en las primeras tres décadas del x. XX es que demuestra claramente la imposibilidad de descartar tanto la teoría corpuscular como la ondulatoria, ambas verificables por métodos experimentales. En ciertas situaciones (el efecto fotoeléctrico descubierto por Einstein en 1905), la luz se comporta como si estuviese compuesta de <<granitos de energía>> (fotones dotados de masa propia); y viceversa: otros fenómenos luminosos (difracción, interferencia, polarización) implican una naturaleza ondulatoria.
El principio de complementariedad, enunciado por Bohr en 1927, afirma que lo corpuscular y lo ondulatorio don dos aspectos complementarios de una única realidad: el primero es esencial para estudiar los fenómenos de intercambio de energía, y el segundo es clave para describir el comportamiento de las partículas elementales. La cuántica supero la antigua distinción entre materia (constituida por entidades discretas, separadas unas de otras e individualizables en el espacio) y radiaciones (fenómenos ondulatorios y continuos): las partículas elementales son lo uno y lo otro a un mismo tiempo.
Los Cambios en el plano atómico no se producen según una progresión continua y lineal (como seria si solo fuese valida la hipótesis ondulatoria), sino a través de la emisión episódica de cuantos (del latín quantum, <<cantidad determinada>>, que son verdaderos <<paquetes>> (cantidades discretas) de energía. Así, en términos atómicos, resulta falso uno de los más antiguos postulados de la filosofía de la naturaleza: Natura non facit saltus (<<La naturaleza no da saltos>>).
Los modelos empleados para entender el átomo han sufrido profundas variaciones a lo largo del S. XX. El esquema de la izquierda, de A. Sommerfeld, mantiene la idea tradicional de electrones en una órbita (ya no circular, sino elíptica) en torno al núcleo. En el modelo del centro, el concepto de órbita (una trayectoria identificable) desaparece, y en el modelo de la derecha es sustituido por el de nube de probabilidad. Según el planteamiento probabilístico de la cuántica, consecuencia del principio de indeterminación, no es posible determinar con seguridad las posiciones de cada electrón en particular.
Esquema conceptual de la doble naturaleza de la luz. Si con un equipo de experimentación técnica adecuado se dispara una fuente de luz monocromática sobre una pared agujereada, se verifica que: 1) cuando sólo está abierto un agujero, la luz se comporta según la hipótesis corpuscular; 2) cuando está abierto más de un agujero, se verifican fenómenos de interferencia que sólo pueden explicarse con la teoría ondulatoria.
