Permítanme comenzar con una cita de Neils Bohr, que creo que es muy importante. Bohr dijo: “Debemos tener claro que cuando se trata de átomos, el lenguaje solo puede usarse como en la poesía. El poeta tampoco está tan interesado en describir hechos como en crear imágenes y establecer conexiones mentales ”.
Lo que Bohr estaba tratando de señalar es que nuestros modelos y descripciones de átomos, basados en nuestra experiencia cotidiana, son completamente incapaces de describir átomos. Lo mejor que podemos hacer es crear imágenes y sugerir conexiones. Las palabras (y todas las cosas en nuestra experiencia) son analogías en el mejor de los casos, y engañosas en el peor, cuando se trata de cosas como los átomos.
Pero a menudo no ponemos suficientes advertencias alrededor de estas descripciones, por lo que las descripciones se malinterpretan como, ya sabes, descriptivas. Lo cual no hacen .
- Termodinámica: cuando un objeto como una roca se calienta, si los átomos mismos no intercambian temperatura, ¿qué parte del objeto almacena y libera calor?
- ¿Los átomos realmente vibran debido a la temperatura? ¿De qué otra forma se demuestra que estas vibraciones están presentes además del calor que sentimos?
- ¿Puede suceder la 'reencarnación' por átomos reorganizándose a una constitución exactamente como la que actualmente conforma su cuerpo?
- ¿Es posible comprar un reloj atómico real?
- ¿Qué elemento es más grande, un átomo de hidrógeno o de helio?
Está llegando a las consecuencias de eso con su pregunta … porque tiene la imagen de un electrón como un objeto pequeño de algún tipo que está “orbitando” un átomo. Esta es la forma en que hablamos a menudo, pero está mal . Los electrones no son lo que naturalmente pensamos como objetos. Y no orbitan. Los electrones son objetos cuánticos, y en cierto sentido ocupan todo el espacio alrededor del átomo a la vez. Es por eso que nos referimos a ‘nubes de electrones’ cuando hablamos de electrones, y por qué usamos el término ‘orbitales’ en lugar de ‘órbitas’. Es más cierto (pero aún así está mal) hablar de que el electrón no tiene una posición definida, sino que está en todas partes a la vez en una determinada región (¡pero más en algunos lugares que en otros!)
(imagen de wikipedia)
Por lo tanto, no tiene sentido preguntar qué camino sigue el electrón, porque para seguir el camino algo debe estar en un lugar particular, luego en otro lugar particular, y así sucesivamente. Eso no es lo que dice nuestro modelo de átomos.
Esto es realmente difícil de entender, como decimos. Porque las cosas en nuestra experiencia cotidiana sí tener ubicaciones definidas … o más o menos. Y, por lo tanto, no es realmente posible para nosotros imaginar de manera concreta qué son realmente los electrones. Sé que mucha gente tiene problemas para aceptar que las cosas pueden estar tan lejos de su experiencia como para ser incomprensibles. Pero es así, y realmente quizás no deberíamos sorprendernos.
Lo que estoy ofreciendo tampoco es la verdad, solo otro (pensamos un poco mejor) conjunto de palabras e imágenes. Como dijo Bohr, este es el uso de palabras e imágenes de forma oblicua, para inspirar en lugar de describir. Creo que puede resultarle agradable tratar de ver las cosas de manera más amplia de esta manera.
Un pequeño libro bastante divertido que leí hace un tiempo que trata de hacer esto es The Wizard of Quarks de Robert Gilmore. Si eres nuevo en estas ideas e intentas darles sentido, entonces esta pequeña introducción basada en la historia de la física moderna puede ser más útil que tratar de extender tu comprensión de las cosas familiares al mundo cuántico.
