Llamada así por en honor a Max Planck, el físico que la introdujo, a principios del siglo XX, que le permite estudiar de manera más accesible la física cuántica.
Primeramente, se debe de conocer que la física cuántica es la que gobierna el comportamiento de las partículas subatómicas, sumergiendo a los científicos en investigaciones donde las leyes habituales no existen, y es allí donde entra la constante de Planck.
Nombrada por su creador a principios del siglo XX, fue un trabajo innovador y revolucionario al poder explicar finalmente una gran cantidad de inquietudes de la época, sino que sentó las bases para abrir paso a una nueva era en la física: la cuántica.
Su origen
Desde los comienzos del siglo XX, el avance en física parecía haberse estancado. Los científicos comenzaron a encontrar dilemas desconcertantes a los que no conseguían dar explicación y para los cuales no existían unas leyes coherentes y eficientes. Uno de esos problemas era el de la radiación del cuerpo negro, es decir, un objeto que absorbe toda la radiación que incide sobre él, pero irradia una cantidad de energía característica de él.
Con el objetivo de darle una solución a ese fenómeno, Planck en 1900 presentó una idea innovadora sobre la cuantización de la energía: propuso que la energía estaba discretizada en pequeños intervalos o bolsas, a los que llamó “cuantos”. En pocas palabras, expuso que la energía emitida no tiene un valor constante, sino que se emite en pequeñas y proporcionales cantidades siempre a su valor: la constante de Planck.
Rechazo
Aunque su teoría fue revolucionaria, la idea no fue aceptada de inmediato. Aunque la teoría era atrevida y explicaba varios fenómenos físicos, se contradecía con otras ideas existentes en esa época.
Afortunadamente, otros físicos de gran importancia de la época, como Albert Einstein, Niels Bohr o Werner Heisenberg, contribuyeron con otros avances fundamentales que terminaron por consolidar la teoría de Planck.
En general, la dualidad onda-partícula, el principio de incertidumbre y la mecánica cuántica fueron los pilares que hicieron crecer esa nueva concepción del mundo microscópico.
¿Qué es la constante de Planck?
La constante de Planck, representada por la letra h, se consolidó como en uno de los pilares de la física cuántica. Así jugó un papel fundamental en la cuantización de los fenómenos que tienen lugar en el mundo que nos rodea.
Hasta ese momento, se consideraba que una emisión de energía podía tener cualquier valor, pero, con la postulación de Planck, se determinó que siempre debía estar cuantizada en cantidades que fueran múltiplos enteros de la constante, h. Para ser exactos, su valor es de 6.626×10-34 julios por segundo, según el Sistema Internacional de Unidades.
Así mismo, desempeñó un papel importante en otro de los grandes planteamientos de la cuántica: el principio de incertidumbre de Heisenberg.
La idea de ese planteamiento establece que es imposible conocer con absoluta precisión la posición y la cantidad de momento de una partícula. En este caso, la constante de Planck aparece como un impedimento, tal y como si fuera una limitación en la capacidad para medir ciertas cantidades con precisión.
Pieza clave
La presencia de Planck, deducida de forma teórica, consigue dar explicación y manifestarse a través de fenómenos cuánticos observados en diferentes experimentos, los cuales, consolidaron definitivamente su importancia. Por ejemplo, basándose en el testimonio de Planck, Albert Einstein propuso en 1905 una explicación cuántica para el efecto fotoeléctrico, apostando a que la luz que incide sobre un metal arranca electrones.
Para establecer esta idea, Einstein utilizó como hipótesis que la luz está compuesta por partículas llamadas fotones, cada uno con energía proporcional a la constante de Planck. Fue justamente este fenómeno el que consiguió explicar que la luz presentaba comportamientos tan de onda como de partícula, sentando las bases para la dualidad onda-partícula.
Asimismo, en el año 1927, Clinton Davisson y Lester Germer realizaron diferentes experimentos de difracción de electrones, demostrando que estos exhibían comportamientos ondulatorios muy similares a las ondas de luz. Este fenómeno, que pasó a conocerse como difracción de electrones, confirmó esa dualidad onda-partícula y resaltó la necesidad de considerar la constante de Planck como un elemento indispensable en el estudio del mundo microscópico.
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