martes, 12 de diciembre de 2017

12 del 12 y el nacimiento de la cuántica.


¿Qué tiene que ver el número 12 con la ciencia? Pues con nada más y nada menos que el nacimiento de la teoría cuántica de Planck, considerada como la base de la física actual. Resulta que en tal día como hoy, en concreto el 12 del 12 del año 1900, Max Karl Ernest Ludwing Planck (o más abreviadamente, Max Planck) expuso su teoría cuántica, base de la física moderna, iniciándose así una revolución física sin precedentes y de la que probablemente aún no la hayamos terminado de asimilar en toda su magnitud.

Expliquemos muy brevemente y a grandes rasgos la teoría cuántica de Planck. Básicamente, esta extraña para su época y hoy fundamental teoría establece que la energía asociada a cualquier radiación no puede tomar cualquier valor sino sólo y exclusivamente un número entero positivo de cuantos o paquetes de energía. Esto es, Planck fue la primera persona en ver un rayo de calor como una onda que trasporta pequeños cuantos (o esferas) de energía, siendo todos ellos iguales y de valor ħν. O dicho con otras palabras, la energía que transporta una onda de radiación viene encerrada en pequeñas esferas o cuantos. Cada esfera o cuanto porta una cantidad fija de energía  igual a   ħ·ν . Esto es:

             (Energía de un cuánto) = ħ·ν

Ahora veamos lo que es cada factor:
  • ħ  es una constante, llamada precisamente "constante reducida de Planck" en honor a su mentor. Aunque llegado a éste punto conviene decir que a la constante  ħ  también se le llama  "constante de Dirac". El valor de ésta constante, en el sistema internacional de pesas y medidas, es  1,0545716...·10^(-34), esto es:
            ħ = 0' 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 10545716  
  • En realidad, la constante  ħ  sale de otra constante llamada  h  (a ésta última sí que se le llama  "constante de Planck"). La relación entre ambas constantes es  ħ = h/(2π) . Esto es, la constante reducida de Planck, o también llamada constante de Dirac, es igual a la constante de Planck dividido por 2π.
  • Y finalmente,  ν  es la frecuencia de la onda de calor.
Esto es, las ondas de calor que irradian los cuerpos físicos no transportan energía sino paquetes de energía, y cada paquete encierra en su interior una cantidad de energía igual a  ħν. Por tanto, cuanto mayor sea la frecuencia de una onda de calor, más energéticos serán sus cuantos o paquetes.

Todo esto traducido al lenguaje de la calle, es como si la onda de calor fuese una carretera ondulada por la cual van circulando coches. Cada coche alberga en su interior una energía igual a   ħ·ν , siendo   ħ  la constante reducida de Planck y siendo  ν  la frecuencia de la onda o número de ondulaciones que recorre cada coche en un segundo. Todos los coches son iguales y van a al misma velocidad, todos trasportan la misma cantidad de energía, y no hay nada de energía fuera de ningún coche. No hay motos ni peatones ni ciclistas, sólo coches de energía ħ·ν.

La carretera ondulada es la onda y los coches sus cuantos de energía. Y todos los coches son iguales e indistinguibles mientras vayan por la misma carretera, porque la energía de cada coche depende de las curvas y no del motor. A más curvas, más energía. Bienvenidos desde el 12 del 12 del 1900 al mundo cuántico, el cual hoy cumple su 117 cumpleaños.

Para acabar la entrada de hoy, y ya que hemos hablado de coches, no duden en coger el bus o el taxi cuando les sea más cómodo, y siéntanse muy afortunados si además le transporta el taxi 144, porque aunque todos los taxis transportan la misma energía, sólo uno hace mención a la fecha en la que se descubrió eso precisamente, el taxi 12 x 12 = 144.

Como es mi costumbre, aquí les dejo una bonita canción, y tengan mucho cuidado a la hora de conducir porque mientras el coche es pura energía, es usted quien lo dirige hacia lo más importante, su casa. Un cordial saludo y hasta la próxima:

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