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Max Karl Ernst Ludwig Planck
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Max Planck, Autobiografía Científica (Parte 5)

Aunque el significado del cuanto de acción para la interrelación de la entropía y la probabilidad fue establecido de manera concluyente, no obstante, el papel desempeñado por esta nueva constante en el curso regular y uniforme de los procesos físicos, seguía siendo una incognita. En consecuencia, de inmediato traté de unir de alguna manera el cuanto elemental de acción h con el marco de la teoría clásica. Pero, en todos los intentos, la constante misma se mostró inflexible. Era satisfactorio siempre que fuera considerada como infinitamente pequeña, por ejemplo, el tratar con energías más altas y períodos de tiempo mas largos. Pero en el caso general, las dificultades surgían en un punto a otro y se hacían mas notorias al considerar frecuencias mas altas. Ante el fracaso de todo intento de obviar este obstáculo, se hizo evidente que el cuanto elemental de acción tiene fundamental importancia en la física atómica y que su introducción inauguró una nueva era en la ciencia natural, porque anunció el advenimiento de algoi sin precedentes y que estaba destinado a remodelar radicalmente las perspectivas de la física y el pensamiento humano que, desde la época en que Leibniz y Newton pusieron los cimientos del cálculo infinitesimal, estaban basados en el supuesto de que todas las interacciones causales son continuas.

Durante muchos años intenté sin éxito incorporar el cuanto elemental de acción a la teoría clásica, dedicando a ello grandes esfuerzos. Muchos de mis colegas vieron que esto casi se iba convirtiendo en tragedia, pero yo pensaba en forma muy distinta, porque los conocimientos que adquirí fueron inestimables. Supe que el cuanto elemental de acción desempeña en la física una función mucho mas importante de la que supuse en un principio y esto me hizo comprender claramente la necesidad de introducir métodos de análisis y de razonamiento sustancialmente nuevos, para abordar los problemas atómicos. El desarrollo de dichos métodos - en el que yo ya no podía participar activamente- se debe, principalmente, a los esfuerzos de Niels Bohr y Erwin Schrödinger. Bohr, con su modelo del átomo y su principio de correspondencia, creó las bases para una razonable unificación de la teoría cuántica con la teoría clásica. Schrödinger, mediante su ecuación diferencial, creó la mecánica ondulatoria y, con ella, la dualidad entre onda y corpúsculo.

He descripto hasta aquí la forma gradual en que la teoría cuántica se convirtió para mi en el centro de interés dentro del campo de la física. Con el tiempo, compartiría su importancia con otro principio que me llevaría a un nuevo orden de ideas. En 1905, Albert Einstein publicó un artículo en los Annalen der Physik conteniendo las ideas básicas de la teoría de la relatividad, las que en seguida provocaron en mí un vivo interés por su desarrollo.

Para evitar una probable mala interpretación, quisiera dar algunas explicaciones de carácter general. En el primer párrafo de este ensayo autobiográfico, destaqué de qué forma siempre consideré la búsqueda de lo absoluto como la mas sublime y noble de las tareas científicas. El lector podría pensar que esto se contradice con el interés que he confesado sentir por la teoría de la relatividad, pero, sería un error hacerlo, porque todo lo que es relativo presupone la existencia de algo que es absoluto y solamente tiene sentido cuando se yuxtapone a algo absoluto. La repetida frase, "todo es relativo", es equívoca e insensata. La teoría de la ralatividad tambien está basada en algo absoluto, o sea, la determinación de la matríz del continuo espacio-tiempo; y la tarea de descubrir lo absoluto, que de por sí da sentido a algo que se considera relativo, es especialmente estimulante.

Todo punto de partida forzosamente debe ser algo de caracter relativo. Todas nuestras mediciones son relativas. El material que usamos en nuestros instrumentos varía de acuerdo con su procedencia geográfica; su construcción depende de la pericia del diseñador y del fabricante; su manejo está condicionado a los objetivos que persigue el investigados. Nuestra tarea es encontrar a través de todos estos factores y datos lo absoluto, lo que es universalmente válido, la invariante que encierran.

Esto tambien es aplicable a la teoría de la relatividad. Me sentí atraído por el problema de deducir de sus proposiciones aquello que le puede servir de base absoluta e inmutable. La forma de realizarlo fue relativamente sencilla. En primer lugar, la teoría de la relatividad le atribuye un significado absoluto a una magnitud que, en la teóría clásica, el principio de la mínima acción, tambien es invariante respecto a la teoría de la relatividad; por consiguiente, el cuanto de acción también conserva su significado en la teoría de la relatividad.

Esto es lo que traté de precisar en detalle, primero para masas puntuales y luego para la radiación de los cuerpos negros. Estas investigaciones pusieron de manifiesto, entre otros resultados, la inercia de radiación y la invariancia de la entropía en los sistemas que tienen velocidades relativas.

Pero esto no es todo. Lo absoluto demostró tener raices más profundas en el dominio de las leyes naturales, de lo que se había supuesto durante mucho tiempo. En 1906, W. Nernst publicó su teorema del calor, frecuentemente mencionado como la "tercera ley de la termodinámica". Como enseguida lo demostré, se refiere a la hipótesis de que la entropía, que hasta entonces sólo había sido definida como una constante aditiva, posee un valor positivo absoluto. Este valor, del cual se derivan todas la ecuaciones de equilibrio, puede ser previamente calculado. En el caso de un sólido o de un líquido químicamente homogéneo - en otras palabras, de un sólido o un líqido compuesto de moléculas homogéneas- cuya temperatura absoluta sea cero, dicho valor tambien será cero.

Este principio expresa un hecho importante, esto es, que el calor específico de un sólido o de un líquido desaparece en el cero absoluto de temperatura. Para otras temperaturas se derivan inferencias útiles, respecto a los puntos de fusión de un cuerpo y la temperatura de transición de los cambios alotrópicos. Si pasamos de los sólidos y líquidos químicamente homogéneos a los cuerpos con moléculas eterogeneas, o a las soluciones y gases, la entropía absoluta se calcula mediante consideraciones de análisis combinatorio, en las que debe ser incluido el cuanto elemental de acción. En esta forma se pueden obtener las propiedades químicas de cualquier cuerpo, encontrándose el resultado completo de todo problema referente al equilibrio fisico-químico. Sin embargo, por lo que se refiere a los desarrollos temporales de los procesos, deben considerarse otras fuerzas, y los problemas relativos a dichas fuerzas no se resuelven considerando el valor de la entropía.

Aunque debido a mi avanzada edad, mi participación directa en la investigación científica va siendo cada vez menor, esto ha sido compensado por el considerable aumento que he tenido en mi correspondencia científica, lo que ha significado para mí un gran estímulo. En particular, quisiera mencionar mi correspondencia con Cl. Schaefer, cuya Introducción a la Física Teóricaconsidero insuperable. En nuestro intercambio epistolar tratamos sobre su presentación de la segunda ley de la termodinámica. Tambien tuve una interesante correspondencia con A. Sommerfeld, sobre el problema de la cuantificación de los sistemas con varios grados de libertad, que culminó con un intercambio final de tributos poéticos, que me tome la libertad de citar aquí, aunque debo admitir con toda justicia que Sommerfeld subestimó su habilidad en ese campo. Así fue como se refirió a mis estudios sobre la estructura del espacio fase: " Allí donde arrancar flores fue mi único afán, la tierra virgen lograste cultivar". La única respuesta que pude darle fue: "Yo tambien, como tú, flores arranqué. Porque no combinar su belleza haciendo un intercambio de flores para que en primorosa guirnalda brillen más?"

He cumplido con un deseo muy íntimo de demostrar, hasta donde ha sido posible, tanto los resultados de mis trabajos científicos como la posición a que gradualmente he llegado respecto a problemas generales - tales como el significado de las ciencia exactas, su relación con la religión, el nexo que existe entre la causalidad y el libre albedrío - aceptando siempre gustosamente las invitaciones que he recibido para pronunciar conferencias en academias, universidades, sociedades culturales y ante el público en general, que para mí han significado un estímulo personal que siempre recordaré con gratitud durante el resto de mi vida.

Max Karl Ernst Ludwig Planck
Autobiografía Científica
Kiel 23.04.1858 - Gottingen 30.10.1947



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