martes, 29 de octubre de 2013

Del modelo imponderable a la hipótesis cuántica

En una anotación anterior presentábamos el modelo imponderable, el primer modelo estándar de la física. Hoy vamos a ver cómo evolucionó a lo largo del siglo XIX y cómo el afán por completarlo llevó a una física más allá del modelo estándar.



El modelo imponderable, que se había ganado su lugar como el estándar alrededor de 1800, tenía dos virtudes principales. Por una parte explicaba inmediatamente la existencia de los fenómenos por la mera presencia del agente correspondiente y, por otro encajaba con la moda científica de la época: la cuantificación.

En 1785, Charles Augustin Coulomb estableció, para satisfacción de los miembros de la Académie des Sciences de París, que las fuerzas entre los fluidos en la electricidad y en el magnetismo disminuían, como lo hacía la fuerza de la gravedad, con el cuadrado de la distancia entre los elementos que interactuaban.

Pierre Simon de Laplace y su escuela mantuvieron durante mucho tiempo la ambición de cuantificar las fuerzas a distancia que se suponía que actuaban entre los elementos del fluido de calor (que ellos llamaban calórico) y entre las partículas de luz y la materia. Hoy puede parecernos absurdo por irreal pero Laplace y Jean Baptiste Biot se las arreglaron para, a partir de estas premisas, y en el marco del modelo imponderable, explicar con detalle la refracción, tanto simple como doble, la polarización y otros fenómenos ópticos.

Tomando literalmente el concepto de calor como fluido conservado, Laplace creó una magnífica teoría de los procesos adiabáticos que resolvía el viejo problema de la escandalosa discrepancia entre los tratamientos teóricos y los resultados experimentales de las mediciones de la velocidad del sonido en el aire. Si bien no hacía uso de fuerzas a distancia, esta teoría adiabática asumía (y potenciaba la creencia en) la existencia del calórico.

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