Niels Bohr fue uno de los primeros de esa nueva raza de la que se habló anteriormente. Viajó desde Dinamarca en 1911 y se dirigió a suelo inglés. Después de haber terminado sus estudios en Copenhague, Bohr decidió mudarse al extranjero hacia el centro de la nueva física.
El viaje le llevo a Gran Bretaña, a la Universidad de Manchester y a Ernest Rutherford. Bohr tenía una mente brillante, a veces obstaculizada por una patológica obsesión por el detalle. De hecho, se dice que Bohr aprendió inglés leyendo una y otra vez la novela de Dickens “Los papeles del Club Pickwick”.
Bohr estaba tan cautivado por la imagen del átomo de Rutherford que decidió resolver el rompecabezas de por qué el átomo no colapsaba y por qué estaba compuesto de tanto espacio vacío. Como físico teórico de la nueva generación, fue audaz en su pensamiento y estaba preparado para abandonar el sentido común y la intuición humana con el objetivo de encontrar una explicación.
Así pues, en un ejercicio de genialidad, comenzó a buscar pistas acerca de la estructura del átomo no observando la materia, sino examinando la misteriosa y maravillosa naturaleza de la luz.
Hoy día sabemos que los átomos y la luz están claramente relacionados. La mayoría de las sustancias brillan cuando son calentadas. Durante siglos el hombre ha notado que algunas sustancias brillan con un color propio y distintivo, como una especie de firma. El color verde del cobre, el amarillo del sodio, el rojo del litio, etc. Estos colores asociados con diferentes sustancias se llama espectro. Y el gran acierto de Bohr fue darse cuenta de que el espectro nos dice algo sobre la estructura interna del átomo, que podría explicar la razón de tanto espacio vacío.
La idea de Bohr consistió en tomar el modelo de “sistema solar” de Rutherford y sustituirlo por algo que casi es imposible de imaginar o visualizar. Así que las ideas razonables como espacio vacío y partículas en movimiento alrededor de orbitas se desvanecen y son sustituidas por algo, que es uno de los conceptos peor entendidos y utilizados en el conjunto de la ciencia, el salto cuántico. Los físicos tardaron muchos años en llegar a familiarizarse con los saltos cuánticos. Bohr dijo que si crees haberlo entendido, entonces es que no lo has pensado lo suficiente.
Así que vamos a tratar de explicar uno de los conceptos más complicados del conjunto de la ciencia pero uno en el que se basa todo el Universo.
Bohr describió el átomo no como un “sistema solar” sino como un “edificio” de varios pisos o niveles energéticos. La “planta baja” está ocupada por el núcleo y los electrones ocupan los niveles superiores. Leyes misteriosas obligan a los electrones a situarse en los niveles, nunca entre ellos. Otras leyes misteriosas hacen que, a veces, puedan saltar instantáneamente de un piso a otro. Estos son lo que llamamos saltos cuánticos.
Bohr no tenía absolutamente ninguna idea acerca del origen de estas leyes. Sin embargo, esta hipótesis le permitió realizar una predicción sorprendente. Cuando un electrón salta de un nivel energético superior a uno inferior, genera luz. Y además, el color de la luz depende de cuán grande sea el salto cuántico que realiza el electrón. Por lo tanto, un electrón que salta del tercer nivel al segundo nivel podría generar luz roja. Y un electrón que salta del décimo nivel al segundo nivel, luz azul.
Para probar su nueva teoría, Bohr la utilizó para hacer una predicción. ¿Podría explicar la misteriosa firma del espectro del hidrógeno? Después de meses de cálculo intensivo, finalmente obtuvo un resultado. Y su predicción fue sorprendentemente precisa. Por primera vez en la historia, parecía que podía explicarse el espectro. Y fue una gran noticia en 1913.
Pero la nueva idea de Bohr se basaba en una suposición polémica. ¿Por qué los electrones y el átomo tenían que comportarse como si fueran un edificio de pisos? ¿Y por qué los electrones tenían que realizar saltos cuánticos de un nivel a otro? No había ningún precedente parecido en la Ciencia. Cuando un físico afirmo que los saltos no tenían ningún sentido, Bohr respondió: “Si, estas en lo cierto, pero eso no prueba que no existan los saltos, sólo prueba que no se pueden observar”.
Sin embargo, el hecho de no poder observar las cosas parecía ir en contra del objetivo de la Ciencia. En particular, los científicos de mayor edad consideraban que la Ciencia existí para facilitar la comprensión del mundo, no para crear normas arbitrarias que hacían que los datos encajasen. El conflicto entre las dos generaciones de científicos era inevitable.
Continuará...
Un par de videos muy ilustrativos y didacticos:
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