1.1. La imagen fotográfica producida por una cámara se entiende en términos de ondas de luz, que se dispersan desde cada punto del objeto, se refractan conforme pasan a través del sistema de lentes y convergen para enfocarse sobre el medio de registro sensible a la luz, ya sea una película fotográfica o, en una cámara digital, un detector electrónico. Pero ahora piensa cuidadosamente en la manera como se forma una imagen sobre la película fotográfica. La película consiste en una emulsión que contiene granos de cristal de haluro de plata, y cada grano contiene alrededor de 1010 átomos de plata. Cada fotón que se absorbe cede su energía, hf, a un solo grano en la emulsión. Muchos fotones que activan muchos granos producen la exposición fotográfica habitual.
2. Complementariedad
2.1. Los electrones que se mueven por el espacio en líneas rectas y experimentan colisiones como si fuesen partículas se distribuyen espacialmente en patrones de interferencia como si fueran ondas. Él llamó a su expresión de esta totalidad, complementariedad. Como Bohr lo expresó, los fenómenos cuánticos muestran propiedades de complementariedad , y aparecen como partículas o como ondas, dependiendo del tipo de experimento realizado. La complementariedad no es un compromiso, y no significa que toda la verdad acerca de la luz se encuentre en alguna parte entre las partículas y las ondas.
2.2. Lo que ves depende de qué faceta estés mirando, razón por la cual la luz, la energía y la materia parecen comportarse como cuantos en algunos experimentos y como ondas en otros. Esto se demuestra en el diagrama yin-yang del T’ai Chi Tu . Un lado del círculo se llama yin y el otro lado se llama yang . Donde hay yin, hay yang.
2.3. Sólo la unión de yin y yang forma un todo. Una persona completa integra yin con yang . Para Niels Bohr, el diagrama yin-yang simbolizaba el principio de complementariedad. Al final de su vida, Bohr escribió ampliamente sobre las repercusiones de la complementariedad.
3. El nacimiento de la teoría cuántica
3.1. De acuerdo con las leyes de Newton, las «partículas» son pequeños objetos como balas que tienen masa y viajan por el espacio en líneas rectas a menos que sobre ellos actúe una fuerza. Del mismo modo, las «ondas», como las del sonido o las del océano, son fenómenos que se extienden en el espacio. Por tanto, partículas y ondas son fáciles de distinguir unas de otras. Por otra parte, los pitagóricos creían que la luz emanaba de los cuerpos luminosos en forma de partículas muy finas, en tanto que Empédocles, un predecesor de Platón, enseñaba que la luz se componía de ondas de algún tipo que viajaban con gran rapidez.
3.2. En 1704, Isaac Newton describió la luz como un chorro de partículas. Sabía que sus partículas de luz también debían tener ciertas propiedades ondulatorias. Esta idea se reforzó en 1862, con la predicción de Maxwell de que la luz porta energía en los campos eléctrico y magnético oscilatorios. Veinticinco años después, Heinrich Hertz utilizó unos geniales circuitos eléctricos para demostrar la realidad de las ondas electromagnéticas .
3.3. Como se mencionó antes, Max Planck, en 1900, planteó la hipótesis de que la energía radiante se emite en paquetes discretos, cada uno de los cuales llamó cuanto. De acuerdo con Planck, la energía en cada paquete de energía es proporcional a la frecuencia de radiación . La hipótesis de Planck adquirió credibilidad en 1905, cuando Albert Einstein publicó un ensayo ganador del.
3.4. Maxwell, sino en forma de pequeños paquetes de energía como sugería Planck, y a los que ahora se les denomina fotones. En términos generales, al conjunto de leyes planteadas desde 1900 hasta finales de la década de 1920, que describe todos los fenómenos cuánticos del micro mundo, se le conoce como física cuántica.
4. Cuantización y la constante de Planck
4.1. La cuantización, la idea de que el mundo natural es granular en lugar de continuamente liso, por supuesto que no es una idea nueva en la física. Pero es muy interesante que la energía de la fogata sea la energía compuesta de un gran número, y una gran diversidad, de unidades elementales de energía. La energía de un fotón está dada por E 5 hf , donde h es la constante de Planck . Verás que la constante de Planck es una constante fundamental de la naturaleza que sirve para establecer un límite inferior a la pequeñez de las cosas.
4.2. Se clasifica, junto con la velocidad de la luz y la constante gravitacional de Newton, como una constante básica de la naturaleza, y aparece una y otra vez en la física cuántica. La ecuación E 5 hf proporciona la cantidad más pequeña de energía que puede convertirse en luz con frecuencia f. La radiación de la luz no se emite de manera continua, sino como un chorro de fotones, donde cada fotón palpita con una frecuencia f y porta una energía hf. De modo que la frecuencia relativamente baja de las microondas asegura una baja energía por fotón.
4.3. Los fotones ultravioletas, por otra parte, pueden suministrar alrededor de un millón de veces más energía a una molécula debido a que la frecuencia de la radiación ultravioleta es más o menos un millón de veces mayor que la frecuencia de las microondas. La física cuántica te dice que el mundo físico es un lugar áspero y granuloso. El mundo del «sentido común» descrito por la física clásica parece liso y continuo porque la granulosidad cuántica está en una escala muy pequeña comparada con los tamaños de las cosas en el mundo familiar. La constante de Planck es pequeña en términos de unidades familiares.
4.4. Pero no tienes que entrar en el mundo cuántico para encontrar la granulosidad que subyace a la aparente suavidad. En forma similar, vives en un mundo que es una imagen borrosa del granuloso mundo de los átomos.
