Al igual que la teoría de la relatividad, la mecánica cuántica es reconocida como una de los mayores logros intelectuales de la historia. En esta ocasión comentaremos sobre la vida del científico que sentó sus bases.
INICIOS
CONTRIBUCIONES
TEORÍA CUÁNTICA
VIDA PERSONAL
LEGADO
rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com
La física moderna descansa sobre dos grandes pilares: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. La primera, enunciada por Albert Einstein, le dio a la humanidad una nueva forma de entender el espacio y el tiempo. La segunda nos proporcionó una llave para entender el átomo.
Max Planck nació el 23 de abril de 1858 en Kiel, Alemania. Descendía de una familia académica: su padre, Julius Planck, era profesor de leyes y tanto su abuelo como su bisabuelo fueron profesores de teología. Fue el cuarto hijo del segundo matrimonio de Julius, quien había procreado dos hijos en su primer enlace.
Planck creció en una familia de elevados valores morales, que respetaba la honestidad, la generosidad, el estudio y tenía un gran respeto por el Estado y la Iglesia. Estos principios regirían la vida de Planck durante toda su vida. Inició sus estudios elementales en Kiel. Aunque no destacó en ciencias, tenía un buen desempeño escolar, además de que amaba la cultura, la música y practicaba el alpinismo.
En 1874 presentó los exámenes para ingresar a la Universidad. En ese momento ya era un músico destacado, así que le pidió consejo a un profesor sobre si debía estudiar música, a lo que éste le contestó que si lo tenía que preguntar significaba que ese no era su camino. También le atraían las ciencias, en particular la física, por lo que también preguntó a un profesor sobre estudiar esta carrera, pero el maestro le dijo que en física ya estaba todo dicho y no había nada más que descubrir.
Afortunadamente, Planck no hizo caso de ese comentario y entró a estudiar física y matemáticas en la Universidad de Múnich en ese año. Posteriormente, se mudó un tiempo a la Universidad de Berlín, donde tuvo la oportunidad de tomar cursos con Herman Von Helmholtz (quien enunció un teorema muy importante de las redes eléctricas) y con Gustav Kirchhoff (a quien le debemos dos leyes de circuitos eléctricos).
Aunque los admiraba, parece ser que Planck no estaba de acuerdo con la forma en que impartían sus clases Helmholtz y Kirchhoff. Posteriormente, regresó a la Universidad de Múnich, donde obtuvo el doctorado en 1879, a los 21 años. Se dedicó a dar clases en esta universidad. A la muerte de Kirchhoff, la Universidad de Berlín le ofrece el puesto de profesor de física teórica –con la recomendación de Helmholtz–, por lo que se integra en 1888 y permanece hasta 1926.
En Berlín Planck desarrolló su trabajo científico más importante. Estudia termodinámica, en particular la distribución de la energía y la radiación que emiten los cuerpos calientes. En 1900 descubre que la energía no se emite de forma continua, sino en forma de pequeños paquetes, que llamó “cuantos”, cuyo tamaño varía acorde con la frecuencia de la radiación emitida.
Este descubrimiento de Planck permitió comprender la naturaleza de la luz y de la radiación, fenómenos que no pueden ser explicados con la física clásica. Una de sus mayores aportaciones es la definición de una constante, llamada “constante de Planck”. Publicó sus descubrimientos sobre teoría cuántica en la revista “Annalen der physik” (Anales de física). Su trabajo se resume en dos libros, “Thermodynamik” (Termodinámica), de 1897, y “Theorie der Wärmestrahlung” (Teoría de la radiación del calor), de 1906.
Planck no trataba de revolucionar la física, solo quería explicar un fenómeno. No era consciente de la revolución que había iniciado. En los años siguientes, científicos como Albert Einstein y Niels Bohr moldearon la física moderna basados en su descubrimiento. De hecho, cuando se habla de la “física clásica”, se refiere a la física antes de Planck.
El desarrollo de la teoría cuántica, a partir de los principios enunciados por Planck, permitió comprender el mundo de lo infinitamente pequeño. Las ideas cuánticas de Planck permiten explicar que la luz a veces se comporta como onda y otras veces como partícula, que los electrones que giran en los átomos también son al mismo tiempo partículas y ondas.
También hay otros conceptos cuánticos que escapan a nuestra imaginación: un electrón ocupa al mismo tiempo todos los puntos de su órbita, puede saltar de una órbita a otra sin pasar por los puntos intermedios y su trayectoria es impredecible (a diferencia de las trayectorias definidas por la física clásica para los objetos en movimiento).
Max Planck se casó el 31 de marzo de 1887 con Marie Merck, hija de un banquero de Múnich. El matrimonio duró 23 años, hasta la muerte de Marie, en 1909. La pareja tuvo cuatro hijos, dos varones y dos gemelas. En 1911 Planck contrajo nupcias nuevamente con Marga von Hösslin –sobrina de su primera esposa–, con quien tuvo un hijo.
Desgraciadamente, la vida personal de Planck estuvo marcada por la tragedia: el hijo menor de su primer matrimonio murió en la Primera Guerra Mundial, sus hijas fallecieron siendo niñas y otro de sus hijos murió ejecutado por los nazis debido a su participación en un complot para asesinar a Hitler. Además, su casa fue bombardeada al final de la guerra.
Planck permaneció en Alemania a pesar de las guerras y del ascenso de los nazis al poder. Abogó por los científicos judíos, incluso defendió las ideas de Einstein ante Hitler. Fue una persona muy sencilla que nunca viajaba en primera clase; acostumbraba realizar reuniones en su casa en las que mostraba sus dotes como músico. Siempre gozó de buena salud, incluso, a una edad avanzada seguía practicando el alpinismo.
Planck recibió el Premio Nobel de física en 1918, además de múltiples reconocimientos. Su trabajo sentó las bases para una nueva forma de entender el universo de lo infinitamente pequeño, en donde no aplican las leyes de la física de Newton. Sus conceptos resultan difíciles de comprender, pero representan, junto con la teoría de la relatividad, la base de la física moderna. Max Planck falleció el 4 de octubre de 1947, en Gotinga, Alemania.
