CUANTIZACIÓN DE LA ENERGÍA:
SOLUCIÓN A LA RADIACIÓN DEL
CUERPO NEGRO
En las postrimerías del siglo XVIII los científicos estaban
desconcertados al no lograr explicar las contradicciones
que existían entre los experimentos y lo que se deducía
teóricamente acerca de cómo era la distribución de la
radiación emitida por un cuerpo negro, hasta que Max
Planck de una forma valiente se atrevió a plantear una
nueva concepción de la energía, que aunque en un
principio el mismo creyó que se trataba de un artilugio
matemático,
los
experimentos
y
posteriores
investigaciones demostraron que no lo era, y fue así
como él abrió las puertas de la física moderna,
estableciendo un punto de ruptura definitivo en la
ciencia y en la concepción de la naturaleza misma.
¿QUÉ CAMINO TOMAR?

A finales del siglo XVIII existía un
fenómeno que aún no podía ser explicado
utilizando las bases teóricas de la física
clásica, y era que las distribuciones de las
longitudes de onda correspondientes a la
radiación emitida por un cuerpo negro no
tenían
concordancia
entre
los
experimentos realizados y la predicción
teórica.
DOS LEYES QUE
INTENTARON

Esa predicción teórica fue realizada a
partir de dos leyes. Primero con la
formulada por Wien, conocida como la ley
de desplazamiento de Wien en la que se
observa que el pico de la distribución de la
longitud de onda se desplaza hacia
longitudes de onda más cortas conforme
aumenta la temperatura.
OBSTÁCULOS

Sin embargo, los experimentos mostraron
que ésta ley sólo era válida para
frecuencias grandes, es decir, para
longitudes de onda cortas. Luego se
empleo
la ley de Rayleigh-Jeans
formulada por los físicos J.W. Rayleigh y
J.H. Jeans, la cual establece una
distribución de la radiación del cuerpo
negro que sólo era válida para frecuencias
pequeñas, es decir, longitudes de onda
UN RETO

Estas discrepancias se presentaban como
un verdadero reto para los físicos de aquel
entonces, pero al abordarlo desde la física
clásica no se vislumbraban caminos que
llevaran a la solución.
APARECE UN NUEVO CONCEPTO
REVOLUCIONARIO


Fue entonces cuando apareció Max Planck con un
concepto que rompía con uno de los paradigmas que se
tenía con respecto a la energía de los osciladores, siendo
éstos los electrones de los átomos que conforman al
cuerpo negro que oscilan alrededor de su punto de
equilibrio, los cuales producen la radiación térmica del
mismo.
La ley de Rayleigh-Jeans contemplaba que la energía
promedio de un oscilador para un cuerpo que se
encontraba a una temperatura T era , siendo
la
constante de Boltzmann, conforme a la ley clásica de la
equipartición de la energía. Mientras que Planck en un
rompimiento de paradigma y la inserción de uno nuevo y
revolucionario estableció que la energía promedio de un
oscilador solo puede tener ciertos valores discretos.
UN PUNTO DE RUPTURA

Es así como Planck rompe con la física
clásica y nos introduce a una nueva física
que logrará, gracias al concepto de la
Cuantización de la energía y de su constante
h, avances increíbles, tales como el
desarrollo teórico de la física cuántica y las
leyes de la mecánica de quantas de
Heisenberg, que nos han dado una nueva
concepción del mundo subatómico y por
ende de los elementos fundamentales y
constitutivos del mundo macroscópico.
CONCLUSIONES

La radiación del cuerpo negro sólo podía ser
satisfactoriamente explicada si se rompía con un paradigma,
y esto lo hizo Planck al introducir el concepto de la
Cuantización de la energía, una idea que sin duda fue
producto de la mente brillante de éste físico que fue capaz de
hacer un viraje “brusco” y atreverse a innovar y proponer, o
como el mismo lo diría cuando le dieron el premio Nobel de
física en 1918:”Había que encontrar una explicación
teórica a cualquier precio, sin que importara el costo”, y
logró no solo una explicación teórica, sino sentar un hito en la
historia de la ciencia y permitió abrir nuevos caminos y
vislumbrar nuevos horizontes en la comprensión de la
constitución micro y macroscópica del mundo.
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