Introducción

En la unidad anterior se definió que el modelo atómico actual es un modelo estudiado desde la mecánica cuántica, debido a que las partículas que se encuentran en el nivel subatómico tienen un comportamiento que no podemos explicar con las leyes que rigen el mundo a escala macroscópica (nuestra realidad).

Erwin Schrödinger en 1926 aplicó en el estudio de partículas subatómicas el postulado de dualidad onda-partícula, para de esta forma desarrollar una ecuación matemática compleja que describe con precisión el comportamiento del electrón en un átomo de hidrógeno. Las soluciones obtenidas al resolver la ecuación mencionada pueden ser graficadas e interpretadas para dibujar la idea de modelo atómico que conocemos en la actualidad.

Dato 01: El modelo atómico que resulta de la solución de la ecuación de Schödinger es de carácter analítico, ya que no se llegó a él por experimentación, sino por medio de un modelo probabilístico/matemático.
Dato 02: La cuantificación de las energías de los electrones es un requisito para resolver la ecuación. Esto es diferente al modelo de Bohr, en el que la cuantización simplemente se asumía sin base matemática.

El comportamiento de los electrones no es posible estudiarlo realizando comparaciones con algún fenómeno a escala macro, por lo que se opta por utilizar una serie de signos, alegorías e imágenes para facilitar su comprensión (Imagen 01).

Debido a toda esta información, es normal sentir algo de susto al considerar la dificultad o complejidad del nuevo tema, por lo tanto es importante conocer las opiniones de algunos científicos acerca de la mecánica cuántica (varios de ellos galardonados con el nobel) :

Richard Feyman: "Si crees que entiendes la mecánica cuántica, es que no entiendes la mecánica cuántica"
Lee Smolin: "La física cuántica es contraintuitiva, los fenómenos que observamos en nuestros laboratorios son difíciles de describir, son fenómenos que retan nuestra intuición"
Paul Davies: "El mundo de las partículas cuánticas subatómicas, donde la intuición fracasa por completo y la naturaleza parece estar jugándonos sucios trucos"
Albert Einstein: "La mecánica cuántica es ciertamente imponente. Pero una voz interior me dice que aún no es real. La teoría cuántica dice mucho, pero en realidad no nos acerca más al secreto del Viejo (Dios). Yo, en todo caso, estoy convencido de que Él (Dios) no juega a los dados"
Niels Bohr: "Cualquiera que no se sorprenda por la teoría cuántica, no lo ha entendido"
Erwin Schrödinger: Si todo este, salto cuántico estuviera realmente aquí para quedarse, debería lamentar haberme involucrado alguna vez con la teoría cuántica.

Por lo tanto éste representa un reto mental, el cuál busca que cada estudiante pueda hacer manejo de los términos y sus significado en el estudio del átomo, sin que comprenda por completo el fenómeno que describen.

Mecánica Cuántica Imagen 01. Representaciones gráficas de las soluciones de la ecuación de Schrödinger.

Por ahora y como abrebocas del contenido de la unidad, los cuatro números cuánticos que estudiaremos serán representaciones que te permitirán conocer de forma más específica el modelo actual del átomo, al tiempo que se describie completamente el movimiento y trayectoria de los electrones en los átomos. Cada electrón en un átomo determinado tendrá un conjunto exclusivo de estos números, ya que estos describen la función de onda que calcula la ecuación de Schrödinger.

Video 01. Quantum Mechanical Model of the Atom.

Físico teórico dedicado al estudio de la gravedad cuántica, la cosmología y la teoría cuántica.

Físico teórico estadounidense conocido por sus trabajos en la formulación por integrales de camino en la mecánica cuántica, la teoría de la electrodinámica cuántica y la física de la superfluidez del helio líquido subenfriado, así como en la física de partículas, campo en el que propuso el Modelo Partón. Nobel en Física 1965