Page 118 - 03 Heisenberg

cuarenta nucleones), tienen aproximadamente el mismo número
de protones que de neutrones, pero que los núcleos más pesados
han de contener más neutrones que protones, para compensar la
repulsión eléctrica entre estos últimos.
En conclusión, Heisenberg demostró la importancia del término
cuántico de intercambio para explicar la estabilidad y propiedades
de diversos sistemas, como el átomo de helio, el ferromagnetismo o
los núcleos. Otros científicos, como Heitler y Pauling, mostraron su
importancia para explicar el enlace químico.

LA ELECTRODINÁMICA CUÁNTICA

A finales de la década de 1920, la mecánica cuántica proporcio-
naba la base para entender los fenómenos atómicos, y la ecuación
de Dirac describía la dinámica cuántica y relativista de un electrón
en el átomo de hidrógeno. Pero aún quedaban elementos impor-
tantes que encajar. De la ecuación de Dirac, publicada en 1928,
conviene destacar dos consecuencias importantes. El espín del
electrón surge de forma natural, sin necesidad de incluirlo a mano.
Y predice la existencia de una partícula idéntica al electrón, pero
con carga eléctrica positiva, llamada positrón o antielectrón.
Como anécdota, cabe decir que toda la literatura de ciencia fic-
ción sobre la antimateria tiene aquí su punto de partida.
La principal fuente de información de lo que sucede en los
átomos es la radiación electromagnética, que es emitida o absor-
bida cuando los electrones atómicos hacen sus saltos cuánticos
entre estados estacionarios. Pero esta radiación no existe ni antes
de ser emitida ni después de ser absorbida. Entonces ¿cómo se
podía entender la emisión y la absorción de energía electromagné-
tica por partículas cargadas? Había que establecer una conexión
entre los electrones y la luz en el esquema de la mecánica cuántica.
El p1imer paso lo dieron Pauli y Jordan en 1928 al describir las
ondas electromagnéticas en términos de fotones, lo que se conoce
como cuantificación del campo electromagnético. Todo parecía es-
tar listo para llegar a una electrodinámica cuántica, o teoría cuán-

118 EN DEFENSA DE LA FÍSICA TEÓRICA