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Conoce a Max Planck, reconocido científico y padre de la teoría cuántica

Quizás te hayas topado con el nombre de Max Planck en alguna ocasión. Este destacado físico alemán es ampliamente conocido como el fundador de la teoría cuántica. Su innovador trabajo lo posicionó como uno de los científicos más respetados y admirados de su tiempo. A pesar de que muchos le aseguraron que no había nada más por descubrir al inicio de su trayectoria, revolucionó por completo el campo de la física.

El origen y formación de Max Planck

Nacido en 1858 en Kiel, Alemania, Max Planck proviene de una familia de intelectuales, con su abuelo y bisabuelo siendo profesores de teología, su padre de derecho y su tío de juez. A los 9 años, su familia emigró a Múnich, donde el joven Planck empezó a estudiar en la escuela Maximiliansgymnasium y mostró una gran habilidad para la matemática, la astronomía, la mecánica y la música.

A la edad de 17 años, Max obtuvo su diploma y se matriculó en la Universidad de Múnich para estudiar física teórica. En 1877, entró en la Universidad Freidrich Wilhelms en Berlín, donde tuvo como mentor al físico Hermann von Helmholtz, quien tuvo una gran influencia en su carrera. Con el tiempo, Max se enfocó en la termodinámica como su área principal de investigación.

En octubre de 1878, luego de superar sus exámenes de calificación, defendió su disertación titulada "Sobre la segunda ley de la termodinámica" en febrero de 1879. En este trabajo, presentó la siguiente afirmación de la que se cree se deriva la segunda ley de la termodinámica: "es imposible construir un motor que funcione en un ciclo completo y cuyo único resultado sea elevar un peso, sin que también causar el enfriamiento de una fuente térmica."

Muerte y legado

Max Planck, uno de los científicos más brillantes de la historia, falleció el 4 de octubre de 1947 en su hogar en Gotinga, Alemania, a la edad de 89 años. Dejó atrás a su amada esposa, Marga von Hoesslin, y a su pequeño hijo, Hermann. A pesar de haber sido obligado a renunciar a sus cargos más importantes durante sus últimos años, y haber sufrido la muerte de su hijo mayor, Max Planck dejó un increíble legado tras su partida.

No es de extrañar que en 1918, Planck fuese honrado con el Premio Nobel de Física, en reconocimiento a su invaluable contribución a una nueva rama del campo científico. Además, en 1926, fue distinguido como miembro extranjero de la Royal Society y, en 1928, recibió la prestigiosa Medalla Copley de dicha sociedad. En 1909, tuvo el honor de ser invitado como conferencista en la Universidad de Columbia, en la ciudad de Nueva York.

El legado de Planck también fue reconocido por sus colegas y contemporáneos, lo que lo llevó a formar parte de las tres organizaciones científicas más importantes de Alemania: la Academia Prusiana de Ciencias, la Sociedad Kaiser Wilhelm y la Sociedad Física Alemana. Esta última incluso creó la Medalla Max Planck en su honor. En una ocasión especial en 1929, la medalla fue otorgada tanto a Planck como a su amigo y colega, el célebre Albert Einstein.

La travesía del genio que impulsó la teoría cuántica conoce al creador original

Albert Einstein: Un nombre que evoca la genialidad y el cambio en la ciencia, especialmente en la teoría cuántica. Nacido en 1879 en Ulm, Alemania, Einstein es considerado uno de los mayores científicos de todos los tiempos. Su brillante mente revolucionó la física con la teoría de la relatividad y sus aportes a la física cuántica.

Desde temprana edad, Einstein mostró un gran interés en la física. Tras graduarse de la escuela secundaria en 1896, asistió a la Escuela Politécnica Federal de Zurich, donde se enfocó en estudiar física y matemáticas, graduándose en 1900.

Tras completar sus estudios, Einstein dio inicio a su carrera académica como profesor de física teórica en la Universidad de Zurich en 1909. En 1913, se mudó para ocupar un puesto en la Universidad de Praga, lugar donde comenzó a desarrollar su teoría cuántica.

La revolución del universo cuántico un nuevo paradigma en física

La teoría cuántica, creada por el científico Max Planck, es uno de los pilares esenciales de la física moderna. Esta teoría describe el comportamiento de sistemas físicos a una escala extremadamente pequeña, como átomos y partículas subatómicas, y ha sido fundamental en el avance de tecnologías como la energía nuclear y la electrónica.

Max Planck nació en Alemania en 1858 y siempre demostró un gran interés por la física. A principios de 1900, se enfrentó a un problema sin resolver: el comportamiento de la radiación emitida por cuerpos calientes, conocida como radiación de cuerpo negro. Planck propuso una solución innovadora: que la energía se emitía en cantidades individuales llamadas "cuantos". Esta idea contradecía la física clásica, que sostenía que la energía se emitía de manera continua.

La noción de cuantos se convirtió en la base de la teoría cuántica, la cual Planck comenzó a desarrollar a partir de entonces. Esta teoría implicaba dejar de lado varios conceptos clásicos de la física, como la creencia de que las partículas tenían una posición y velocidad definidas en todo momento. En cambio, la teoría cuántica describe las partículas como estados de probabilidad, en los cuales no se puede determinar con certeza ni su ubicación ni su velocidad.

Mecánica cuántica

Con el giro de siglo, otro destacado investigador, Albert Einstein, realizó importantes descubrimientos que confirmaron la validez de la teoría de Planck. Uno de ellos fue su planteamiento de los fotones (parte de su teoría especial de la relatividad), que desafiaba los principios de la física clásica y la electrodinámica, que sostenían que la luz era una onda que requería de un medio para propagarse.

Otro hallazgo trascendental de Einstein consistió en un análisis más minucioso del comportamiento anómalo de ciertos cuerpos al ser sometidos a altas temperaturas. Este fenómeno también desafiaba los fundamentos de la física clásica. A pesar de que Planck fue el primero en reconocer la importancia de la relatividad especial de Einstein, inicialmente rechazó la idea de que la luz estuviera compuesta por partículas discretas de materia, conocidas como fotones.

No obstante, en 1911, Max Planck y Walther Nernst (su colega) organizaron una conferencia en Bruselas: el Congreso Solvay. Este evento, que tuvo lugar en once ocasiones, contó con la presencia de algunas de las mentes más brillantes de la época, como Einstein y Marie Curie. La temática central era la teoría del calor y de la energía cuántica. Einstein asistió al congreso y, durante el evento, logró convencer a Planck de sus teorías sobre ciertos cuerpos. A raíz de esto, los dos científicos se convirtieron en amigos y, en 1914, Planck creó una cátedra para Einstein en la Universidad de Berlín.

Contribuciones científicaseditar

Desde un principio, la comunidad científica ignoró sus estudios sobre la teoría del calor. Sin embargo, en su perseverancia, profundizó en el tema y, sorprendentemente, descubrió los mismos principios que Josiah Willard Gibbs había enunciado previamente. A pesar de no haber tenido conocimiento previo de estos principios, Clausius logró desentrañarlos uno tras otro. Sus reflexiones sobre la entropía se convirtieron en un pilar fundamental en su pensamiento.

En el año 1900, Max Planck hizo un importante hallazgo: descubrió la ley espectral de la radiación del cuerpo negro. Aunque no fue publicada sino hasta el año siguiente, en 1901[5], su investigación se enfocó en reconciliar dos leyes aparentemente contradictorias: la ley de Rayleigh-Jeans, que explicaba fenómenos a largas longitudes de onda (es decir, bajas frecuencias) y la ley de Wien, que se aplicaba a ondas más cortas (altas frecuencias). La función propuesta por Planck se ajustó notablemente a los datos en todas las longitudes de onda.

La corrección a la ley de Rayleigh-Jeans resultó ser de gran valor, ya que se basaba en los sólidos principios de la termodinámica conocidos en esa época. Sin embargo, presentaba un defecto importante en longitudes de onda más cortas: la llamada "catástrofe ultravioleta". Este punto cuestionaba la validez de la termodinámica. Por lo tanto, Planck se embarcó en la tarea de crear una nueva teoría fundamental que pudiese reemplazarla.

Obras seleccionadaseditar

En 1905, Albert Einstein publicó sus primeros estudios sobre la teoría de la relatividad, desconocida hasta entonces. Aunque pocos científicos prestaron atención a esta nueva teoría, uno de ellos fue Max Planck, quien de inmediato reconoció su importancia.

No solo eso, Planck también contribuyó de manera significativa al desarrollo de esta teoría. Incluso rechazó en un principio la hipótesis de Einstein sobre el cúanto de luz (es decir, el fotón), basado en hallazgos previos de Philipp Lenard sobre el efecto fotoeléctrico, así como la teoría de James Clerk Maxwell sobre electrodinámica.

Sin embargo, en 1910, Einstein dio otro paso adelante, presentando una anomalía sobre el calor específico a bajas temperaturas, que desafiaba la explicación de la física clásica. Para ayudar a aclarar estas contradicciones, Planck y Walther Nernst organizaron en 1911 la primera Conferencia Solvay en Bruselas. En este encuentro, Einstein finalmente convenció a Planck con sus investigaciones y dudas, lo que fortaleció su amistad. Finalmente, Albert Einstein fue nombrado profesor de física en la Universidad de Berlín, mientras que Planck se convirtió en decano.

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