Un siglo de f¨ªsica cu¨¢ntica

El 14 de diciembre de 1900, hoy hace, por tanto, justamente un siglo, Max Planck (1858-1947), un hasta entonces poco conocido catedr¨¢tico de F¨ªsica de la Universidad de Berl¨ªn, presentaba ante la Sociedad Alemana de F¨ªsica un trabajo titulado "Sobre la teor¨ªa de la ley de distribuci¨®n de energ¨ªa en el espectro normal", que conten¨ªa el germen de una revoluci¨®n cient¨ªfica, una revoluci¨®n -asociada gen¨¦ricamente al nombre de f¨ªsica cu¨¢ntica- sin la cual el siglo que ahora termina habr¨ªa sido radicalmente diferente. Y ello no s¨®lo porque sin ella carecer¨ªamos de teor¨ªas y resultados como la mec¨¢nica y electrodin¨¢mica cu¨¢nticas, el principio de incertidumbre o la teor¨ªa electrod¨¦bil, que nos permiten entender la estructura de los ¨¢tomos, el origen y naturaleza de las radiaciones que ¨¦stos emiten o la constituci¨®n y orden de los elementos qu¨ªmicos, sino tambi¨¦n porque la f¨ªsica cu¨¢ntica nos ha proporcionado la clave para comprender, o ha permitido construir, fen¨®menos o instrumentos m¨¢s cotidianos, como c¨¦lulas fotoel¨¦ctricas o aparatos electr¨®nicos que utilizan dispositivos semiconductores, del tipo de los ya cl¨¢sicos transistores, as¨ª como los m¨¢s modernos y poderosos chips. Insertados en billones de microprocesadores tales instrumentos han cambiado las formas en las que nos comunicamos, relacionamos con el dinero, escuchamos m¨²sica, vemos televisi¨®n, efectuamos c¨¢lculos, conducimos coches o cocinamos. Tampoco podemos olvidar que es gracias a la ciencia y cient¨ªficos cu¨¢nticos que sabemos de la fisi¨®n nuclear, que abri¨® un nuevo mundo, tecnocient¨ªfico al igual que pol¨ªtico. ?Puede alguien comprender lo que ha sido la segunda mitad del siglo XX sin tomar en consideraci¨®n el conocimiento de la fisi¨®n nuclear?El origen de esa revoluci¨®n tiene, como se?alaba al principio, una fecha: el 14 de diciembre de 1900. Fue entonces cuando Max Planck hizo p¨²blico que se hab¨ªa visto obligado a concluir que la energ¨ªa de la radiaci¨®n electromagn¨¦tica "debe" -utilizando sus propias palabras- "estar compuesta de un n¨²mero definido de partes iguales" (cuantos terminaron siendo denominadas), cada una de las cuales de una magnitud igual al producto de una constante de la naturaleza (para la que utiliz¨® el s¨ªmbolo h) por la frecuencia de la radiaci¨®n. Aquel resultado violentaba teor¨ªas que en aquella ¨¦poca formaban parte del cuerpo principal de la f¨ªsica; de hecho, el propio Planck crey¨® que los cuantos energ¨¦ticos constitu¨ªan "una suposici¨®n puramente formal", y en cierta ocasi¨®n declar¨® que los hab¨ªa introducido en "un acto de desesperaci¨®n", para explicar la ley de radicaci¨®n que ¨¦l mismo hab¨ªa introducido pocas semanas antes y cuya validez se comprobaba experimentalmente. Dio, es cierto, la se?al de partida para una revoluci¨®n cient¨ªfica, pero ¨¦l mismo dist¨® de ser un revolucionario. Si hay que caracterizarle de alguna forma, acaso el mejor modo sea diciendo que fue, por encima de todo, un buen ejemplo del funcionario cuyas m¨¢s nobles virtudes ensalz¨® Max Weber. Fue precisamente por ello que no pudo rebelarse contra el Estado, por mucho que ¨¦ste pudiese comportarse en alguna ocasi¨®n de manera que ¨¦l consideraba indigna. Analizar la biograf¨ªa de Planck constituye, de hecho, un magn¨ªfico ejercicio para intentar comprender una ¨¦poca cr¨ªtica de la historia de Alemania, la del kaiser Guillermo, la Rep¨²blica de Weimar y Adolf Hitler, y, naturalmente, la de las dos guerras mundiales. Y es que Planck, que terminar¨ªa convirti¨¦ndose en una de las figuras m¨¢s respetadas y poderosas de la ciencia alemana, no permaneci¨® al margen de los avatares de la naci¨®n en la que vivi¨® y a la que tanto am¨®. La pureza, por desgracia, se alcanza (en el supuesto que exista algo as¨ª como pureza y que alguna vez se logre) m¨¢s f¨¢cilmente en las -bastante inhumanas, por otra parte- regiones no frecuentadas por las pasiones, los conflictos y la obligaci¨®n de tomar decisiones y asumir responsabilidades que caracterizan a la vida en sociedad. Y la sociedad, el mundo en que viv¨ª¨® Planck no fueron f¨¢ciles.

Como ferviente nacionalista, en octubre de 1914 fue uno de los 93 intelectuales germanos firmantes del "Llamamiento al mundo civilizado", en el que se defend¨ªan, con argumentos m¨¢s que parciales, las razones del comportamiento de Alemania en los primeros momentos de la guerra de 1914-1918. Se puede y debe, por supuesto, criticar lo parcial de la visi¨®n planckiana, pero ser¨ªa un error no enmarcarla en un contexto m¨¢s amplio. Un contexto que ilustran otros acontecimientos de su vida. Como la entrevista que mantuvo en mayo de 1933 con Hitler para intentar convencerle de que la emigraci¨®n forzada de jud¨ªos pod¨ªa matar a la ciencia alemana y que los jud¨ªos tambi¨¦n pod¨ªan ser buenos alemanes. La entrevista termin¨® con el f¨¹hrer se?alando que no ten¨ªa nada contra los jud¨ªos, s¨®lo contra los comunistas, momento en el que dio rienda suelta a su rabia. Aun as¨ª, Planck continu¨® aceptando la legitimidad de su gobierno y su obligaci¨®n de servirle. Pero servirle manteniendo la dignidad, como muestra otro suceso.

Tras el fallecimiento, el 30 de enero de 1934, del qu¨ªmico Fritz Haber, una de las figuras m¨¢s prominentes de la ciencia alemana de la ¨¦poca, que hab¨ªa dimitido poco antes de todos sus cargos (¨¦l no estaba obligado a ello, a pesar de ser descendiente de jud¨ªos, por su actuaci¨®n durante la Primera Guerra Mundial) para no tener que obedecer a la ley promulgada el 7 de abril, con la que se pretend¨ªa purgar todas las escalas de funcionarios, profesores universitarios incluidos. Planck, entonces presidente de la Sociedad Kaiser Guillermo, decidi¨® organizar una sesi¨®n p¨²blica para honrar la memoria de Haber. El Gobierno y el partido nazi intentaron impedir tal sesi¨®n, aunque ¨²nicamente pudieron prohibir a los funcionarios p¨²blicos que asistieran a ella. La sesi¨®n se celebr¨® en una sala abarrotada, con muchas mujeres asistiendo en lugar de sus maridos, obligados a no participar. Al final de la ceremonia, Planck declar¨®: "Haber fue leal con nosotros; nosotros seremos leales con ¨¦l".

Tal fue, a grandes rasgos, la personalidad del hombre que puso en marcha la, en mi opini¨®n, mayor revoluci¨®n cient¨ªfica del siglo XX. Una revoluci¨®n que otros desarrollar¨ªan y llevar¨ªan a sus ¨²ltimas consecuencias. El primero de ellos fue, en 1905 (cuando no era m¨¢s que un empleado de la Oficina de Patentes de Berna), Albert Einstein, pero la n¨®mina es singularmente amplia, con nombres como (limit¨¢ndonos a algunos del que se podr¨ªa denominar "periodo fundacional") Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Compton, de Broglie, Pauli, Heisenberg, Schr?ndinger, Born, Jordan o Dirac. Y es que de entre todas las grandes revoluciones cient¨ªficas que han tenido lugar a lo largo de la historia pocas, si es que alguna, han involucrado a tantas personas. Un cuarto de siglo de duros esfuerzos, en el que con frecuencia fueron los datos experimentales los que marcaban la pauta a seguir, obligando a introducir ideas y recursos (como los n¨²meros cu¨¢nticos) no siempre bien comprendidos, llev¨® el lograr la primera formulaci¨®n satisfactoria y realmente fecunda de mec¨¢nica cu¨¢ntica (Heisenberg, 1925). Pronto se comprob¨® que aquella formulaci¨®n introduc¨ªa cambios conceptuales y epistemol¨®gicos a¨²n m¨¢s radicales que la cuantizaci¨®n surgida en 1900, tan radicales y profundos que dif¨ªcilmente se puede comprender el desarrollo de importantes ¨¢reas de la filosof¨ªa del siglo XX sin pararse en ellos. Por otra parte, la mec¨¢nica cu¨¢ntica de 1925 representaba ¨²nicamente un primer paso, una primera, poderosa, herramienta l¨®gico-deductiva. Comprender la estrutura de la materia y de las fuerzas y radiaciones existentes exig¨ªa mucho m¨¢s. De hecho, y aunque los ¨¦xitos alcanzados en semejante camino a lo largo del siglo transcurrido han sido numeros¨ªsimos -afectando no s¨®lo a la f¨ªsica, sino tambi¨¦n a la qu¨ªmica y a la biolog¨ªa, adem¨¢s de al mundo de la tecnolog¨ªa-, todav¨ªa es una tarea incompleta. Una tarea que acaso se finalizar¨¢ durante el siglo XX.

Jos¨¦ Manuel S¨¢nchez Ron es catedr¨¢tico de Historia de la Ciencia en la Universidad Aut¨®noma de Madrid.