HISTORIA DE LA CIENCIA - El siglo XX
EL MUNDO FISICO: EL MICROCOSMOS
PLANCK DESCUBRE LOS QUANTOS
El modelo atómico de Rutherford tenía en realidad una capital deficiencia: una partícula
cargada, un electrón, desplazándose en el interior del átomo debía —según los clásicos de la
Física— emitir energía, radiar. Perdiendo así continuamente energía, su trayectoria se
estrecharía y el electrón terminaría por precipitarse en el núcleo atómico. En una palabra, el
átomo se aniquilaría a sí mismo. El modelo de Rutherford, salido del experimento y admirable
desde tantos puntos de vista, venía a chocar con una fundamental exigencia de la
electrodinámica maxwelliana. Aceptar el primero era rechazar, en el dominio microcósmico, a
la segunda. Del dilema, la Física no podía salir más que al precio de una infracción. En
realidad, el instrumento que debía permitir "salvar los fenómenos" estaba ya forjado desde
más de una década. Sólo era preciso emplearlo.
Al buscar la solución de un problema especial —la distribución de la energía en la radiación
del cuerpo negro— el físico alemán MAX PLANCK (1858-1947) llegó, en 1900, a una
conclusión muy general. La energía radiante, admitió Planck, no es emitida por su fuente ni
absorbida por la materia, en forma de flujo continuo, infinitamente divisible, sino en pequeños
manojos, en cantidades finitas y de manera discontinua. Todo ocurre como si, después de
haber emitido un tren de ondas, el átomo se detuviera antes de enviar otro. La radiación —y
en general cada intercambio energético— posee una estructura discontinua, variando a saltos,
escalonadamente, siendo cada peldaño el producto de la frecuencia de la radiación
considerada y de una constante de la naturaleza: la célebre constante de Planck. Estos
escalones o granos de energía son los quantos.
Una nueva idea, por completo desconocida de los investigadores clásicos y mucho más
revolucionaria que la relatividad einsteniana, se introduce en la ciencia con los quantos de
Planck. En efecto, desde Newton la imagen física del mundo estaba basada en la convicción de
que los fenómenos de la naturaleza son continuos. Natura non facit saltus, la naturaleza no da
saltos, repitieron físicos y filósofos de los siglos pasados; la naturaleza no da más que saltos,
declararon Planck y sus adeptos.
La constante de Planck, el quanto elemental h, es el que mide los saltos en los intercambios de
energía; su valor numérico es sumamente pequeño. Utilizando una imagen grosera podría
decirse que la relación del número 1 con el número h es —más o menos— la de la masa del
globo terráqueo con la masa de una cabeza de alfiler. La pequeñez del quanto elemental es la
que nos esconde en los intercambios energéticos —por ejemplo, en la emisión y absorción de
un rayo de luz —la intermitencia, el carácter cinematográfico del fenómeno. Visto que todos
los fenómenos sólo son intercambios de energía, el quanto elemental está presente en todos los
acontecimientos físicos. Esta universalidad es la que da inmenso alcance al descubrimiento de
Planck.
