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Fecha de la teoría atómica de Heisenberg
Heisenberg también contribuyó a las teorías de la hidrodinámica de los flujos turbulentos, el núcleo atómico, el ferromagnetismo, los rayos cósmicos y las partículas subatómicas. Fue uno de los principales científicos del programa alemán de armas nucleares durante la Segunda Guerra Mundial. También participó en la planificación del primer reactor nuclear de Alemania Occidental en Karlsruhe, junto con un reactor de investigación en Múnich, en 1957.
Tras la Segunda Guerra Mundial, fue nombrado director del Instituto de Física Kaiser Wilhelm, que poco después pasó a llamarse Instituto de Física Max Planck. Fue director del instituto hasta su traslado a Múnich en 1958. A continuación, fue director del Instituto Max Planck de Física y Astrofísica de 1960 a 1970.
Heisenberg fue también presidente del Consejo Alemán de Investigación,[4] presidente de la Comisión de Física Atómica, presidente del Grupo de Trabajo de Física Nuclear y presidente de la Fundación Alexander von Humboldt[1].
En 1919 Heisenberg llegó a Múnich como miembro de los Freikorps para luchar contra la República Soviética de Baviera creada un año antes. Cinco décadas después recordaba aquellos días como una diversión juvenil, como “jugar a policías y ladrones y demás; no era nada serio”;[11] sus funciones se limitaban a “incautar bicicletas o máquinas de escribir de los edificios administrativos ‘rojos'”, y a vigilar a presuntos prisioneros “rojos”[12].
Contribución de la teoría atómica de Heisenberg
Schrodinger introdujo el primer descubrimiento de la ecuación de onda para los movimientos de los electrones. Heisenberg realizó una importante contribución a la mecánica cuántica junto con Neils Bohr. Heisenberg hizo grandes avances con el modelo neutrón-protón y otra física de partículas. Schrodinger examinó cómo el movimiento de los electrones es en términos de mecánica de ondas en contraposición a los saltos de partículas y se pueden encontrar en diferentes capas de cáscara de 3 dimensiones que rodean el núcleo.
Al final de la Segunda Guerra Mundial, Heisenberg fue hecho prisionero junto con otros físicos alemanes por las tropas estadounidenses, donde fueron llevados a Inglaterra. Desempeñó un papel fundamental en el desarrollo de la Alemania Occidental después de la guerra.
La bomba atómica de Heisenberg
Se introdujo el tercer y último fenómeno que demuestra la ruptura de la mecánica clásica (la espectroscopia del átomo de hidrógeno), según el cual los espectros de emisión (y absorción) consisten en “líneas” en lugar de un amplio continuo esperado de la mecánica clásica. Estas líneas eran fenomenológicas (es decir, sin tener en cuenta los principios fundamentales) y estaban separadas en diferentes clases con nombres de científicos. Rydberg demostró que una simple ecuación (la ecuación de Rydberg) era capaz de describir las energías (o números de onda) de estas transiciones introduciendo dos enteros de origen desconocido.
Mientras que el efecto fotoelectrón demostró que la luz puede ser tanto ondulatoria como particulada (por ejemplo, el concepto de “fotón” introducido por Einstein), de Broglie demostró que la materia (especialmente los trozos pequeños de materia) también presenta un comportamiento tanto ondulatorio como particulado. Esto se suele denominar “dualidad onda-partícula”. De Broglie introdujo su famosa ecuación que permite calcular la longitud de onda de cualquier trozo de materia, que es sensible a la masa y a la velocidad (más concretamente al momento). Además, la constante de Planck asoma su fea cabeza; como reconocerás:
Cronología de la teoría atómica de Heisenberg
Como ya comentamos en nuestro módulo de Teoría Atómica II, a finales de 1913 Niels Bohr facilitó el salto a un nuevo paradigma de la teoría atómica: la mecánica cuántica. La nueva idea de Bohr de que los electrones sólo podían encontrarse en órbitas especificadas y cuantificadas fue revolucionaria (Bohr, 1913). Como ocurre con todos los nuevos descubrimientos científicos, una nueva forma de pensar sobre el universo a nivel atómico sólo conduciría a más preguntas, a la necesidad de realizar más experimentos y recopilar más pruebas, y al desarrollo de más teorías. Así, a principios de la segunda década del siglo XX, estaba a punto de explotarse otro rico filón de trabajo científico.
Las tendencias periódicas conducen a la distribución de los electrones A finales del siglo XIX, el padre de la tabla periódica, el químico ruso Dimitri Mendeléyev, ya había determinado que los elementos podían agruparse de una manera que mostraba cambios graduales en sus propiedades observadas. (Esto se trata con más detalle en nuestro módulo La tabla periódica de los elementos). A principios de la década de 1920, otras tendencias periódicas, como el volumen atómico y la energía de ionización, también estaban bien establecidas.