Mecanica de ondas

Mecánica de Ondas
Un nuevo y exitoso acercamiento a la mecánica cuántica comenzó en 1925-1927 y trajo una revisión completa de las nociones de lo que era una "partícula". No, el átomo era completamente diferente de un sistema solar planetario; el "modelo planetario" era a lo más una visualización análoga conveniente. Los primeros destellos vinieron a través del trabajo de Louis De Broglie enFrancia y Werner Heisenberg en Alemania, pero la estructura básica es principalmente debida al Austríaco Erwin Schrödinger (Schroedinger), con contribuciones importantes por Paul A.M. Dirac (Inglaterra), Max Born (Alemania), Wolfgang Pauli (Suiza), Niels Bohr, Heisenberg y muchos otros.
La relación fundamental de Einstein E = hν
parecía implicar una naturaleza dual de la radiaciónelectromagnética. Mientras estuviera "en tránsito" su distribución como onda, era reflejada, enfocada y reconfigurada como tal. Como una onda, esta llenaba todo el espacio, aunque la probabilidad de que se "materializara" en cualquier lugar variaba mucho con la ubicación, por ejemplo, más alta en una región iluminada que en una oscura.
Sin embargo, en el momento en que la onda se revelaba a sí mismamediante desprendimientos de energía, se localizaba muy certeramente, probalemente en la ubicación de un solo átomo, y la cantidad de energía que trasmitía, el fotón, era fija de acuerdo a la frecuencia de la onda, concordando con la relación de Einstein. Hasta 1925, las partículas materiales, electrones, protones, átomos y moléculas, parecían bastante diferentes. Ellas siempre estaban localizadas,existiendo justo alrededor de un punto definido en el espacio.
La búsqueda frustrante de una teoría del comportamiento atómico condujo a la idea de que tal vez las partículas con masa se comportaban también de cierta manera como los fotones. A sabiendas, ellos solo adquirían una existencia localizada (por decir algo) cuando algún evento ocasionaba que intercambiaran energía con el mundocircundante, un proceso que revelaba su presencia. Hasta entonces no había manera de asignar una posición definida a la partícula, lo más que uno podía hacer era asignar una probabilidad más alta de encontrarlo en alguna región dada.
Cálculos basados en esa idea condujeron finalmente a una teoría consistente con las observaciones. Sugería que un electrón en un átomo de hidrógeno debería ser vistopropiamente, no como una partícula fija en una órbita Kepleriana, que a lo sumo era una analogía para ayudar a la propia intuición, sino como una onda ligada al átomo, confinado en su vecindario, tal y como una onda de sonido dentro de una flauta está confinada a una columna finita de aire oscilante. Una flauta (o una cuerda afinada) toca ciertas notas y otras no, dado que esas frecuencias (y nootras) pueden resonar con su estructura y construírse allí. De manera similar, la onda representando un electrón en el hidrógeno puede oscilar establemente en ciertos modos y en otros no, y el cálculo de esos modos resultó que producían los mismos niveles de energía que el átomo de Bohr. Contrario al átomo de Bohr-Sommerfeld, estos cálculos se pueden extender a sistemas más complicados y fenómenosadicionales, por ejemplo, la dispersión de electrones o de átomos después de una colisión. En tales procesos, hasta que al electrón finalmente le ocurría una transición, no ofrecía un modo de saber "donde estaba", ni en qué nivel de energía se encontraba.
Esa era la idea básica de lo que fue llamado "mécanica de ondas", significando no la mecánica de las ondas, sino una reformulación, entérminos de ondas, de la rama de la física conocida como mecánica, la cual trata de los movimientos de la materia. La mecánica Newtoniana trata la materia estrictamente como partículas localizadas, o de cuerpos y fluídos consistentes de dichas partíclas. La mecánicas de ondas declara que cuando se inmersa en el nivel atómico a veces las partículas necesitan ser tratadas como ondas, distribuídas en el...