Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 12 de Marzo, 2011, 6:30

Ya saben que me interesa la ciencia, su filosofía e historia. Desde hace unos meses, estoy revisando mis libros y apuntes, gracias a mi reconsolidación de libros. Uno de los temas que he visitado, cada vez con más detalle, es el del desarrollo de la física cuántica (ver Hacia la Física Cuántica: Notas de su Historia ). Hay varios periodos en ese desarrollo. Están los años de la creación de la mecánica cuántica en dos formulismos equivalentes, el de Heisenberg y el de Schrödinger, en la década de los veinte del siglo pasado. Estoy escribiendo una serie de posts sobre física cuántica en general, y en algún momento, llegaré a tratar esos resultados. La aproximación de Schrödinger se basa en ecuaciones creadas a fines de 1925, principios de 1926 (publicadas a principios de 1926). Pero parece que Schrödinger venía trabajando desde hacía un tiempo en esa formulación (Heisenberg ya había publicado sus ideas en 1925; bastante distintas en formulación aparente, pero equivalente a la de Schrödinger, como luego mostró Dirac).

Hoy encuentro el texto de una conferencia de P.A.M.Dirac (The Development of Quantum Theory, J.Robert Oppenheimer Memorial Prize acceptance speech, Center for Theoretical Studes, University of
Miami, 1971) donde cuenta algo que no conocía: una vacilación de Schrödinger en su confianza sobre su ecuación:

Las ideas de De Broglie se aplicaban solamente a electrones libres y Schrödinger se encontraba con el problema de modificar la ecuación de De Broglie para hacerla aplicable a un electrón moviéndose en un campo, en particular para aplicarla a electrones en átomos.

Interesante. Vean cómo Schrödinger se dedica a tratar de extender lo conocido en formulismo para explicar fenómenos atómicos: algo que alimentó el desarrollo de la física cuántica por años. Es en el ámbito atómico donde se encontraron más desviaciones de los conceptos clásicos. Y se basó en la hipótesis de De Broglie, hasta ese momento (1925/26, supongo) sin confirmación experimental.

Luego de trabajar en ese tema por un tiempo, Schrödinger pudo arribar a una ecuación, a una muy pura y bella ecuación, que parecía ser correcta desde un punto de vista general.

Noten cómo Dirac pondera la belleza de la ecuación. Tiempo después, él mismo produciría una bella ecuación que extendería el desarrollo de Schrödinger al ámbito relativista. Ambos compartirían años después el premio Nobel. Pero la belleza de una ecuación no basta:

Por supuesto, era necesario aplicarla para ver si funcionaría en la práctica. Schrödinger la aplicó al problema del electrón en el átomo de hidrógeno y pudo calcularr el espectro del hidrógeno. Pero el resultado que obtuvo no estaba de acuerdo con el experimento. Esto fue decepcionante para Schrödinger.... Abandonó el tema por unos meses, según me dijo. Y entonces, después de todo, cuando él se repuso de esa decepción, retornó a su trabajo y notó que si él aplicaba sus ideas con menos precisión, no tomando en cuenta efectos debidos al movimiento relativístico del electrón, con esta menor precisión, su teoría coincidía con la observación.

No conocía eso de abandonar el tema "por unos meses". Creía que la deducción de Schrödinger había sido un trabajo relativamente directo. Como mencioné, fue Dirac el encargado de extender luego el resultado de Schrödinger al ambiente de la relatividad.

Al final, Schrödinger se convenció de su formulismo. Cuenta la leyenda que eso ocurrió en una escapada amorosa del invierno 1925/1926. Schrödinger estaba casado, pero se fue con una "amiguita" a algun lugar de los Alpes. No se sabe el nombre de la "amiguita", pero tal vez a ella le debemos parte del trabajo final de Schrödinger ;-) Schrödinger, al parecer, fue bastante mujeriego, pero mantuvo una buena relación con su esposa por años (debería conseguir la fuente de esto que estoy recordando).

Encuentro el texto mencionado en un muy interesante libro: "Fundamental forces of nature; The story of Gauge Fields", de Kerson Huang.

Post relacionado:

Dirac y Feynman, por Abdul Salam donde comenté sobre la ecuación de Dirac

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia