los atomos en este siglo

A finales del siglo XIX todo el mundo estaba familiarizado con la electricidad, aunque nadie sabía en qué consistía.

A Montserrat Casas Ametller (1955-2013), física atómica y nuclear que, siendo rectora de su Universidad, deseó que el costo de las flores que le enviarían a su funeral se dedicara a financiar una beca de investigación.

Lucrecio, quizá el más grande poeta y filósofo romano, enel siglo I a.C. describió con belleza sin par todo el atomismo cuyas semillas plantaron unos siglos antes Leucipo y Demócrito. En De rerum natura, Sobre la naturaleza de las cosas, no pocos de sus miles de versos los dedicó Lucrecio a cómo tendrían que ser los átomos y las uniones entre ellos. Veinte siglos después, entre la primavera y el otoño de 1913, un físico danés, Niels Bohr, publicó tresartículos, al primero de los cuáles le puso el lucreciano título Sobre la constitución de los átomos y las moléculas. ¿Por qué aquella formidable intuición tardó tanto en hacerse evidencia? Por muchas razones, pero la principal quizá fuera la hegemonía arrolladora del aristotelismo, enemigo acérrimo del concepto de átomo. Siempre hubo atomistas, algunos tan convincentes como el sacerdote PierreGassendi, que trató de armonizar el cristianismo con la idea de un número finito de átomos creados e impulsados por Dios. Pero incluso el gran Kant sostuvo que el estudio de la materia nunca sería una ciencia genuina, porque los átomos no se podrían matematizar y por ello jamás surgiría un Newton que formulara leyes atómicas universales.

La transformación de la alquimia en química hizo que elconcepto de átomo mostrara su potencial aunque todos, incluidos los químicos, dudaban de su existencia. Fue Einstein, en uno de sus cuatro gloriosos artículos de 1905, quien demostró que los átomos existían, pues no otros entes podían impulsar el misterioso movimiento caótico de pequeñas partículas de polen inmersas en agua. Existían los átomos, sí, pero ¿cómo eran?

A finales del siglo XIX todo elmundo estaba familiarizado con la electricidad, aunque nadie sabía en qué consistía. Hasta 1897 no se descubrió el electrón, la partícula responsable última de la electrificación de calles, casas y fábricas. El electrón no podía surgir más que de los átomos, pero entonces estos eran cualquier cosa menos indivisibles. Serían como esponjitas esféricas de carga eléctrica positiva con electronesnegativos embebidos en ellas que las neutralizaban y podían escapar con facilidad. No eran así, porque el neozelandés Rutherford demostró que los átomos tenían un minúsculo núcleo en torno al cual debían girar los electrones. Las proporciones eran pasmosas: si un átomo tuviera el porte de una catedral, su núcleo tendría el tamaño de una mosca en el centro. Y con toda la masa concentrada en él, porquelos electrones son muy livianos. El alborozo que producía la idea de átomos como pequeñísimos sistemas solares duró muy poco, porque aquello era tan inestable que, simplemente, el mundo material no podía existir.

Rutherford recibió en su laboratorio de Mánchester a un joven danés que pretendía hacer la tesis doctoral con él. La inclinación teórica de Niels Bohr le daba pavor a Rutherford. Sedecía de éste que cuando escuchaba a un discípulo pronunciar la palabra universo era cuestión de tiempo que lo despidiera. Pero Bohr dejó fascinado a Rutherford, porque explicó cómo podían ser estables los minisistemas solares que él concibió: combinando la física clásica con la mecánica cuántica recientemente enunciada y en vías de construcción.

En esencia, el átomo de Bohr se sostenía en dospostulados. El primero, que el equilibrio de los electrones en torno al núcleo se podía describir en términos clásicos, pero los cambios entre sus estados estacionarios, no. El segundo, que esos cambios de estado de los electrones eran provocados por, o tenían como consecuencia, la absorción y la emisión homogénea de radiación. La frecuencia de esa radiación (la luz es la franja de la radiación a...