Capítulo 06 · La ciencia
Los cuantos y el gran debate
Aquí está la gran ironía de la vida de Einstein. Fue uno de los fundadores de la teoría cuántica —le valió el Premio Nobel— y, sin embargo, nunca pudo aceptar el extraño mundo probabilístico que reveló. Durante treinta años discutió con ella y perdió casi todas las discusiones. Pero sus objeciones eran tan profundas que aún hoy dan forma a la física.
El hombre que volvió granulada la luz
En su artículo de 1905 sobre el efecto fotoeléctrico, Einstein propuso que la luz no es una onda suave, sino una corriente de paquetes discretos de energía — cuantos, luego llamados fotones. La energía de cada fotón depende solo de la frecuencia de la luz (su color), no de su brillo: E = hf.
Esto explicó un enigma que ninguna teoría ondulatoria podía: por qué una luz azul tenue puede arrancar electrones de un metal mientras una luz roja intensa no. Fue, en sus propias palabras, «muy revolucionario» — y le valió el Premio Nobel de 1921.
Pruébalo tú mismo
El efecto fotoeléctrico
Ilumina un metal con luz. Por debajo de cierta frecuencia, no pasa nada, por brillante que sea. Por encima, los electrones salen disparados al instante. Desliza el color del rojo hacia el ultravioleta y encuentra el umbral.
- Wikipedia: Efecto fotoeléctrico — función de trabajo y frecuencia umbral.
Más regalos cuánticos
Las aportaciones cuánticas de Einstein fueron mucho más allá de 1905.
Los láseres
En 1916 describió la emisión estimulada — un fotón que dispara otro idéntico. Décadas después, esto se convirtió en el principio de todo láser.
El condensado de Bose-Einstein
Con Satyendra Nath Bose predijo un extraño nuevo estado de la materia cerca del cero absoluto. Por fin se creó en un laboratorio en 1995, dando el Nobel a sus autores.
La dualidad onda-partícula
Su trabajo ayudó a revelar que la luz, y la materia, se comportan a la vez como onda y como partícula — una piedra angular de la física moderna.
«Dios no juega a los dados»
Hacia finales de los años 1920, la mecánica cuántica se había vuelto profundamente probabilística: podía predecir las probabilidades de dónde se encontraría un electrón, pero nunca una respuesta definida. Para Einstein esto era intolerable. Creía que una teoría completa debía describir una realidad definida, no meras probabilidades.
En las célebres Conferencias Solvay se enfrentó a Niels Bohr, ideando ingeniosos experimentos mentales para poner en aprietos a la teoría cuántica. Bohr, a veces tras una noche en vela, encontraba una respuesta para cada uno. «Dios no juega a los dados», insistía Einstein; en una carta a Born de 1926 escribió (en traducción): «Estoy, en cualquier caso, convencido de que Él no tira los dados.» En el relato posterior del propio Bohr, este advirtió contra atribuir cualidades a la Providencia en el lenguaje cotidiano. La réplica «Einstein, deja de decirle a Dios lo que tiene que hacer» es una versión contada después, no una cita documentada.
La mecánica cuántica es ciertamente imponente. Pero una voz interior me dice que aún no es lo auténtico.Albert Einsteincarta a Max Born, 4 de diciembre de 1926; traducción de la versión inglesa
- Wikipedia: debates Bohr–Einstein (en inglés).
- Niels Bohr: Discussion with Einstein (1949, en inglés); Wikiquote: Albert Einstein (carta a Born, 4 de diciembre de 1926).
- Wikipedia: paradoja EPR; entrelazamiento cuántico.