125 años de mecánica cuántica: ¡el avance de Heisenberg cambia la física!

125 años de mecánica cuántica: ¡el avance de Heisenberg cambia la física!

En 2025, la mecánica cuántica cumplirá 100 años, un hito iniciado por el innovador artículo "Sobre la reinterpretación teórica cuántica de las relaciones cinemáticas y mecánicas" de Werner Heisenberg el 29 de julio de 1925 en la "Revista de Física". Heisenberg, que entonces tenía sólo 23 años y era asistente en el Instituto de Física Teórica de Gotinga, revolucionó la comprensión del mundo atómico. Según la Sociedad Alemana de Física (DPG), este trabajo representó el primer paso hacia una teoría coherente que cambiaría fundamentalmente nuestro conocimiento sobre los componentes más pequeños de la materia, mientras que las leyes clásicas fracasaban cada vez más. La DPG destaca que la mecánica cuántica es un “proceso misterioso” en la historia de la ciencia porque no se basa en un descubrimiento único, sino que fue el resultado de esfuerzos colectivos.

El surgimiento de la mecánica cuántica.

La teoría desarrollada por Heisenberg no fue comprensible de inmediato. Una comparación con un partido de fútbol lo deja claro: mientras que en un juego normal el flujo del balón es visible, en el enfoque de Heisenberg no queda claro cómo llega el balón a la portería. Su teoría pasó por alto los conceptos básicos de la mecánica clásica y se centró en cantidades mensurables como la frecuencia y la intensidad de las líneas espectrales, lo cual es crucial para la física cuántica. Junto con sus colegas Max Born y Pascual Jordan, Heisenberg formuló una estructura matemática compleja en el famoso "trabajo de tres hombres" que formó la base de la mecánica cuántica.

Las teorías iniciadas por Heisenberg provocaron la reacción de otros físicos destacados, como Albert Einstein y Niels Bohr. Mientras Einstein hablaba de "mampostería" para criticar la complejidad y la falta de fundamento del enfoque de Heisenberg, Louis de Broglie presentó su hipótesis ondulatoria, que revolucionó la naturaleza del electrón. En los años siguientes también se lograron avances significativos, como la ecuación de Schrödinger, que fundó la mecánica ondulatoria y confirmó la aplicabilidad matemática de la mecánica cuántica.

Las enseñanzas de Heisenberg siguen teniendo una influencia significativa en los fundamentos de la física moderna actual, aunque la mecánica cuántica todavía se considera de naturaleza misteriosa. Físicos de todo el mundo están aprovechando los conceptos de la mecánica cuántica y utilizándolos en áreas como la computación cuántica y la criptografía, lo que se conoce como la segunda revolución cuántica. Estas tecnologías, basadas en las reglas de la mecánica cuántica, tienen el potencial de provocar transformaciones sociales comparables a las de la primera revolución cuántica con el desarrollo de transistores y láseres. Alto Naturaleza La mecánica cuántica sigue siendo una de las teorías de la física más probadas y al mismo tiempo más enigmáticas.