En 1924, desafiando la tradicional explicación del átomo propuesta por Einstein y De Broglie, los radicales revelaron una nueva teoría, basada en los saltos cuánticos de Bohr. Y esta era aún más ambiciosa y controvertida.
En principio, fue desarrollada por Wolfgang Pauli, una de las brillantes estrellas de Bohr. Pauli partió de la idea extraña de los saltos cuánticos de Bohr y la convirtió en uno de los conceptos más importantes de toda la Ciencia. Y esto no se dice a la ligera. La idea de Pauli tiene el aburrido nombre de “Principio de Exclusión”. Pero quizás un nombre mejor sería “el secreto de Dios mejor guardado” porque explica la gran variedad de la creación.
La idea de Pauli trataba de responder lo siguiente. Cada átomo está compuesto de los mismos componentes. Entonces, ¿por qué aparecen en tantas formas diferentes? En una variedad tan rica de colores, texturas y propiedades químicas. Por ejemplo, oro y mercurio. Dos elementos muy diferentes. El oro es sólido y el mercurio es líquido. El oro es inerte y el mercurio es altamente tóxico. Y, sin embargo, difieren en un solo electrón. El oro tiene 79 y el mercurio 80. Entonces, ¿cómo puede un único electrón ser el causante de esta gran diferencia?
Lo que hizo Pauli fue extraer de la nada otra regla cuántica. ¿Recuerdan el átomo de Bohr como un edificio de varios pisos? Con el núcleo que es la planta baja y los electrones ocupando progresivamente los pisos superiores. Pauli dijo que existe otro regla cuántica que establece que cada piso solo puede acomodar a un número fijo de electrones. Por lo tanto, si se quiere añadir otro electrón al átomo, este tiene que buscar un lugar vacante en el piso superior. Y si este piso está lleno, se creara otro piso por encima de este para que lo ocupe el nuevo electrón.
De este modo, un único electrón puede cambiar radicalmente la forma del átomo y esto, a su vez, afectara al comportamiento del mismo átomo y a la forma en que este encaja con otros átomos.
Por lo tanto, el principio de Pauli es realmente la base de la totalidad de la química y, en última instancia, de la biología. El principio de exclusión de Pauli fue un gran avance en la Mecánica Cuántica de Bohr. Por primera vez, parecía haber una explicación real de la existencia de la increíble variedad que hay en el mundo que nos rodea y de la vida misma.
Su éxito produjo un gran agujero en la defensa de Einstein por la antigua física. Y, al igual que el salto cuántico, fue una de las reglas del extraño libro de la física atómica. Pauli no explico por qué su principio funcionaba. Se limitó a decir que funcionaba. Einstein y los tradicionalistas lo odiaban. Para ellos, esto sonaba como arrogante y sin sentido científico. Pero, necesitaban devolver el golpe, y duramente.
Continuará...
Mas info: http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_exclusi%C3%B3n_de_Pauli
Un par de videos explicando el nivel de llenado de los orbitales atómicos y la configuración electrónica de un átomo, que se derivan del Principio de Exclusión:
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