Sus sucesores adoptaron los corp\u00fasculos, pero ignoraron las perturbaciones con forma de onda hasta que Thomas Young (1.773 – 1.829) redescubri\u00f3 la interferencia de la luz en 1.801 y mostr\u00f3 que una teor\u00eda ondulatoria era esencial para interpretar este tipo de fen\u00f3menos. Este punto de vista fue adoptado durante la mayor parte del siglo XIX y permiti\u00f3 a James Clerk Maxwell (1.831 – 1.879) mostrar que la luz forma parte del espectro electromagn\u00e9tico. En 1.905, Albert Einstein<\/a> (1.879 – 1.955) demostr\u00f3 que el efecto fotoel\u00e9ctrico s\u00f3lo pod\u00eda ser explicado con la hip\u00f3tesis de que la luz consiste en un chorro de fotones<\/a> de energ\u00eda electromagn\u00e9tica discretos, esto es, peque\u00f1os paquetes de luz que \u00e9l llam\u00f3 fotones<\/a> y que Max Planck llam\u00f3 cuantos. Este renovado conflicto entre las teor\u00edas ondulatorias y corpuscular fueron gradualmente resueltas con la evoluci\u00f3n de la teor\u00eda cu\u00e1ntica y la mec\u00e1nica ondulatoria. Aunque no es f\u00e1cil construir un modelo que tenga caracter\u00edsticas ondulatorias y cospusculares, es aceptado, de acuerdo con la teor\u00eda de Bohr de la complementariedad, que en algunos experimentos la luz parecer\u00e1 tener naturaleza ondulatoria, mientras que en otros parecer\u00e1 tener naturaleza corpuscular. Durante el transcurso de la evoluci\u00f3n de la mec\u00e1nica ondulatoria tambi\u00e9n ha sido evidente que los electrones<\/a> y otras part\u00edculas elementales tienen propiedades de part\u00edcula y onda.<\/p>\n <\/p>\n El fot\u00f3n<\/a> es una part\u00edcula con masa en reposo nula consistente en un cuanto de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica (cuanto de luz). El fot\u00f3n<\/a> tambi\u00e9n puede ser considerado como una unidad de energ\u00eda igual a hf, donde h es la constante de Planck<\/a> y f es la frecuencia de radiaci\u00f3n en hertzios. Los fotones<\/a> viajan a la velocidad de la luz, es decir, a 299.792.458 metros por segundo. Son necesarios para explicar (como dijo Einstein<\/a>) el efecto fotoel\u00e9ctrico y otros fen\u00f3menos que requieren que la luz tenga car\u00e1cter de part\u00edcula unas veces y de onda otras.<\/p>\n El conocimiento de la luz (los fotones<\/a>), ha permitido a la Humanidad avances muy considerables en electr\u00f3nica que, al sustituir los electrones<\/a> por fotones<\/a> (fot\u00f3nica) se han construido dispositivos de transmisi\u00f3n, modulaci\u00f3n, reflexi\u00f3n, refracci\u00f3n, amplificaci\u00f3n, detecci\u00f3n y gu\u00eda de la luz. Algunos ejemplos son los l\u00e1seres<\/a> y las fibras \u00f3pticas. La fot\u00f3nica es muy utilizada en telecomunicaciones, en operaciones quir\u00fargicas por l\u00e1seres<\/a>, en armas de potentes rayos l\u00e1ser<\/a> y\u2026 en el futuro, en motores fot\u00f3nicos que, sin contaminaci\u00f3n, mover\u00e1n nuestras naves a velocidades super-lum\u00ednicas.<\/p>\n El electr\u00f3n<\/a>, otra part\u00edcula elemental important\u00edsima para todos nosotros y para el Universo mismo, est\u00e1 clasificado en la familia de los Leptones, con una masa en reposo (s\u00edmbolo m) de notaci\u00f3n num\u00e9rica igual a 9,109 3897 (54) x10-31<\/sup> Kg y una carga negativa de notaci\u00f3n num\u00e9rica igual a 1, 602 177 33 (49) x10-19<\/sup> culombios. Los electrones<\/a> est\u00e1n presentes en todos los \u00e1tomos en agrupamientos llamados capas alrededor del n\u00facleo; cuando son arrancados del \u00e1tomo se llaman electrones<\/a> libres. La antipart\u00edcula del electr\u00f3n<\/a> es el positr\u00f3n cuya existencia fue predicha por el f\u00edsico Pa\u00fal Dirac. El positr\u00f3n es un hermano Gemelo del electr\u00f3n<\/a>, a excepci\u00f3n de la carga que es positiva.<\/p>\n El electr\u00f3n<\/a> fue descubierto en 1.897 por el f\u00edsico Joseph John Thomson (1.856\u20131.940). El problema de la estructura (si es que la hay) del electr\u00f3n<\/a> no est\u00e1 resuelto, nuestras m\u00e1quinas no tienen la potencia suficiente para poder llegar, en el micromundo, a distancias infinitesimales de ese calibre. Si el electr\u00f3n<\/a> se considera como una carga puntual su auto energ\u00eda es infinita y surgen dificultades de la ecuaci\u00f3n de Lorentz-Dirac.<\/p>\n Es posible dar al electr\u00f3n<\/a> un tama\u00f1o no nulo con un radio \u043boi llamado el radio cl\u00e1sico del electr\u00f3n<\/a>, dado por r0<\/sub> = e2<\/sup>\/ (mc2<\/sup>) = 2,82×10-13<\/sup> cm, donde e y m son la carga y la masa, respectivamente, del electr\u00f3n<\/a> y c es la velocidad de la luz. Este modelo tambi\u00e9n tiene problemas como la necesidad de postular las tensiones de Poincar\u00e9.<\/p>\n Ahora se cree que los problemas asociados con el electr\u00f3n<\/a> deben ser analizados utilizando electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica en vez de electrodin\u00e1mica cl\u00e1sica.<\/p>\n Las tres part\u00edculas, electr\u00f3n<\/a>, mu\u00f3n<\/a> y tau<\/a>, son exactas, excepto en sus masas. El mu\u00f3n<\/a> es 200 veces m\u00e1s masivo que el electr\u00f3n<\/a>. La part\u00edcula tau<\/a> es unas 35.600 veces m\u00e1s masiva que el electr\u00f3n<\/a>. Los leptones<\/a> interaccionan por la fuerza electromagn\u00e9tica<\/a> y la interacci\u00f3n d\u00e9bil. Para cada lept\u00f3n<\/a> hay una antipart\u00edcula equivalente de carga opuesta (como explicamos ante el positr\u00f3n es la antipart\u00edcula del lepton electr\u00f3n<\/a>). Los antineutrinos, como los neutrinos<\/a>, no tienen carga.<\/p>\n La interacci\u00f3n electromagn\u00e9tica es la responsable de las fuerzas que controlan las estructuras at\u00f3micas, las reacciones qu\u00edmicas y todos los fen\u00f3menos electromagn\u00e9ticos. Puede explicar las fuerzas entre las part\u00edculas cargadas, pero, al contrario que las interacciones gravitacionales, pueden ser tanto atractivas como repulsivas (probar con imanes como las fuerzas desiguales y contrarias \u2013positiva\/negativa\u2013 se atraen, mientras que cargas iguales \u2013negativa\/negativa o positiva\/positiva\u2013 se repelen).<\/p>\n Algunas part\u00edculas neutras se desintegran por interacciones electromagn\u00e9ticas. La interacci\u00f3n se puede interpretar tanto como un campo cl\u00e1sico de fuerzas (Ley de Coulomb) como por el intercambio de fotones<\/a> virtuales. Igual que en las interacciones gravitatorias, el hecho de que las interacciones electromagn\u00e9ticas sean de largo alcance significa que tienen una teor\u00eda cl\u00e1sica bien definida dadas por las ecuaciones de Maxwell. La teor\u00eda cu\u00e1ntica de las interacciones electromagn\u00e9ticas se describen (como antes dije) con la electrodin\u00e1mica cu\u00e1ntica. Esta fuerza tiene una part\u00edcula portadora, el fot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n Todos o\u00edmos con frecuencia la palabra \u201celectr\u00f3nica\u201d, pero, pocos pensamos que estamos hablando de electrones<\/a> en dise\u00f1os de dispositivos de control, comunicaci\u00f3n, y computaci\u00f3n, bas\u00e1ndose en el movimiento de los electrones<\/a> en circuitos que contienen semiconductores, v\u00e1lvulas termoi\u00f3nicas, resistencias, condensadores y bobinas y, en la electr\u00f3nica cu\u00e1ntica1 aplicada a la \u00f3ptica, se han conseguido verdaderas maravillas que han facilitado grandes avances tecnol\u00f3gicos de distintas aplicaciones como la investigaci\u00f3n o la medicina y la cirug\u00eda, entre otros.<\/p>\n Este peque\u00f1o comentario sobre la electr\u00f3nica y la fot\u00f3nica que antes hab\u00e9is le\u00eddo, demuestra como el conocimiento y el dominio sobre estos dos peque\u00f1\u00edsimos objetos, el FOT\u00d3N y el ELECTR\u00d3N, nos ha dado unos beneficios incre\u00edbles.<\/p>\n Existen otras part\u00edculas a\u00fan m\u00e1s diminutas que, en realidad, podr\u00edamos decir que son los aut\u00e9nticos ladrillos de la materia, los objetos m\u00e1s peque\u00f1os que la conforman: los quarks<\/a>.<\/p>\n En la antigua Grecia, sabios como Dem\u00f3crito, Emp\u00e9docles, Thales de Mileto o Arist\u00f3teles, ya sospecharon de la existencia de peque\u00f1os objetos que se un\u00edan para formar materia. Dem\u00f3crito de Abdera dec\u00eda que todo estaba formado por peque\u00f1os objetos invisibles e indivisibles a los que llamaba a-tomo o \u00e1tomos (en griego significa \u201cindivisibles\u201d).<\/p>\n Pasaron muchos a\u00f1os de controversia sobre la existencia de los \u00e1tomos y, en 1803, el qu\u00edmico y f\u00edsico brit\u00e1nico John Dalton se\u00f1al\u00f3 que los compuestos f\u00edsicos se combinaban para, en ciertas proporciones, formar agrupamiento de \u00e1tomos para formar unidades llamadas mol\u00e9culas.<\/p>\n En 1.905, lleg\u00f3 Einstein<\/a> para dar una de las evidencias f\u00edsicas m\u00e1s importante de la existencia de los \u00e1tomos, al se\u00f1alar que, el fen\u00f3meno conocido como movimiento browniano \u2013el movimiento irregular, aleatorio de peque\u00f1as part\u00edculas de polvo suspendidas en un l\u00edquido\u2013 pod\u00eda ser explicado por el efecto de las colisiones de los \u00e1tomos del l\u00edquido con las part\u00edculas de polvo.<\/p>\n Por aquella \u00e9poca ya hab\u00eda sospechas de que los \u00e1tomos no eran, despu\u00e9s de todo, indivisibles. Hac\u00eda varios a\u00f1os que J. J.Thomson, de Cambridge, hab\u00eda demostrado la existencia de una part\u00edcula material, el electr\u00f3n<\/a>, que ten\u00eda una masa menor que la mil\u00e9sima parte de la masa del \u00e1tomo m\u00e1s ligero. Se comprendi\u00f3 que estos electrones<\/a> deb\u00edan provenir de los \u00e1tomos en s\u00ed. Y, en 1.911, el f\u00edsico brit\u00e1nico Ernest Rutherford mostr\u00f3, finalmente, que los \u00e1tomos de la materia tienen verdaderamente una estructura interna: est\u00e1n formados por un n\u00facleo extremadamente peque\u00f1o y con carga positiva, alrededor del cual gira un cierto n\u00famero de electrones<\/a>.<\/p>\n En 1.932, un colega de Rutherford, James Chadwick, descubri\u00f3 tambi\u00e9n en Cambridge que el n\u00facleo conten\u00eda otras part\u00edculas, llamadas neutrones<\/a>, que ten\u00edan casi la misma masa del prot\u00f3n<\/a> que tiene una carga positiva igual en magnitud a la del electr\u00f3n<\/a> que es negativa, con lo cual, como todos los n\u00facleos tienen el mismo n\u00famero de protones<\/a> que de electrones<\/a> hay en el \u00e1tomo, el equilibrio de \u00e9ste queda as\u00ed explicado: carga positiva similar a carga negativa= a estabilidad en el \u00e1tomo.<\/p>\n Durante mucho tiempo se crey\u00f3 que los protones<\/a> y neutrones<\/a> que conforman el n\u00facleo de los \u00e1tomos, eran part\u00edculas \u201celementales\u201d, pero experimentos en los aceleradores de part\u00edculas en los que colisionaban protones<\/a> con otros protones<\/a> o con electrones<\/a> a velocidades cercanas a la de la luz indicaron que, en realidad, estaban formados por part\u00edculas aun m\u00e1s peque\u00f1as. Estas part\u00edculas fueron llamadas quarks<\/a> por el f\u00edsico de Caltech, el norteamericano, Murria Gell \u2013 Mann, que gan\u00f3 el Nobel en 1.969 por su trabajo sobre dichas part\u00edculas.<\/p>\n Otro d\u00eda continuaremos hablando de este interesante tema.<\/p>\n emilio silvera<\/p>\n
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