0:00:06.735,0:00:10.151
Uno de los hechos más sorprendentes [br]en física es el siguiente:

0:00:10.151,0:00:13.758
todo en el universo, la luz, [br]los electrones, los átomos,

0:00:13.758,0:00:18.343
se comportan como partículas [br]y ondas al mismo tiempo.

0:00:18.343,0:00:21.625
Todo lo raro que pueden haber [br]oído de la física cuántica,

0:00:21.625,0:00:26.549
el gato de Schrodinger, Dios y los dados,[br]la acción fantasmal a distancia,

0:00:26.549,0:00:28.747
todo eso se deriva del hecho

0:00:28.747,0:00:33.361
de que todo tiene naturaleza [br]de partícula y de onda a la vez.

0:00:33.361,0:00:34.712
Puede parecer loco.

0:00:34.712,0:00:38.343
Si miran alrededor, verán ondas [br]en el agua y partículas en la roca,

0:00:38.343,0:00:39.758
y no se parecen en nada.

0:00:39.758,0:00:41.876
¿Por qué pensarlas combinadas entonces?

0:00:41.876,0:00:46.355
Los físicos no decidieron [br]mezclar estas cosas de la nada.

0:00:46.355,0:00:49.439
Más bien, llegaron [br]a la naturaleza dual del universo

0:00:49.439,0:00:51.887
a través de un proceso de pequeños pasos,

0:00:51.887,0:00:56.131
encajando mucha evidencia, [br]como piezas de un rompecabezas.

0:00:56.131,0:01:00.372
La primera persona que sugirió seriamente [br]la naturaleza dual de la luz

0:01:00.372,0:01:03.078
fue Albert Einstein en 1905,

0:01:03.078,0:01:06.561
pero tomó una idea anterior [br]de Max Planck.

0:01:06.561,0:01:09.814
Planck explicó los colores de la luz [br]emitida por objetos calientes,

0:01:09.814,0:01:11.813
como el filamento de una bombilla de luz,

0:01:11.813,0:01:14.264
pero para hacerlo, [br]necesitaba un truco desesperado:

0:01:14.264,0:01:17.064
dijo que el objeto [br]estaba compuesto por osciladores

0:01:17.064,0:01:20.087
que podían emitir luz en trozos discretos,

0:01:20.087,0:01:23.550
unidades de energía que dependen [br]de la frecuencia de la luz.

0:01:23.550,0:01:28.334
Planck no estaba muy contento con esto, [br]pero Einstein la tomó y siguió con eso.

0:01:28.334,0:01:31.683
Aplicó la idea de Planck a la luz en sí, [br]diciendo que la luz,

0:01:31.683,0:01:36.179
que todo el mundo sabía que era una onda, [br]es realmente un flujo de fotones,

0:01:36.179,0:01:38.569
cada uno con una cantidad discreta [br]de energía.

0:01:38.569,0:01:43.997
Einstein mismo llamó a esto lo único [br]verdaderamente revolucionario que hizo,

0:01:43.997,0:01:49.122
dice que la luz que brilla en un metal [br]golpea electrones sueltos.

0:01:49.122,0:01:53.396
Incluso quienes odiaban la idea tenían [br]que aceptar que funciona brillantemente.

0:01:53.396,0:01:57.158
La siguiente pieza del rompecabezas [br]vino de Ernest Rutherford, en Inglaterra.

0:01:57.158,0:02:01.990
En 1909, Ernest Marsden y Hans Geiger, [br]trabajando para Rutherford,

0:02:01.990,0:02:04.925
dispararon partículas alfa a átomos de oro

0:02:04.925,0:02:08.983
y se sorprendieron al ver [br]que algunas rebotaban hacia atrás.

0:02:08.983,0:02:11.448
Esto mostró que la mayoría [br]de la masa atómica

0:02:11.448,0:02:13.913
se concentra en un pequeño núcleo.

0:02:13.913,0:02:16.450
El átomo de caricatura [br]que aprendes en la primaria,

0:02:16.450,0:02:19.491
con los electrones en órbita [br]como un sistema solar en miniatura,

0:02:19.491,0:02:21.261
eso es de Rutherford.

0:02:21.261,0:02:24.687
Hay un pequeño problema [br]con el átomo de Rutherford: no funciona.

0:02:24.687,0:02:26.733
La física clásica nos dice que un electrón

0:02:26.733,0:02:29.163
que gira en círculos emite luz,

0:02:29.163,0:02:33.072
y usamos esto todo el tiempo para [br]generar ondas de radio y rayos X.

0:02:33.072,0:02:37.549
Los átomos de Rutherford esparcen rayos X [br]por doquier durante un breve instante

0:02:37.549,0:02:41.136
antes de que las espirales de electrones [br]choquen contra el núcleo.

0:02:41.136,0:02:45.866
Pero Niels Bohr, un físico teórico danés [br]que trabaja con Rutherford,

0:02:45.866,0:02:48.481
señaló que, obviamente, [br]los átomos existen,

0:02:48.481,0:02:51.210
así que quizá las reglas de la física [br]tenían que cambiar.

0:02:51.210,0:02:54.818
Bohr propuso que un electrón [br]en ciertas órbitas especiales

0:02:54.818,0:02:57.484
no emite luz en absoluto.

0:02:57.484,0:03:01.666
Los átomos absorben y emiten luz [br]solo si los electrones cambian de órbitas,

0:03:01.666,0:03:04.582
y la frecuencia de la luz [br]depende de la diferencia de energía

0:03:04.582,0:03:08.422
en la manera que presentaron[br]Planck y Einstein.

0:03:08.422,0:03:11.134
El átomo de Bohr soluciona [br]el problema de Rutherford

0:03:11.134,0:03:15.087
y explica por qué los átomos emiten [br]solo colores muy específicos de la luz.

0:03:15.087,0:03:17.594
Cada elemento tiene [br]sus propias órbitas especiales,

0:03:17.594,0:03:20.441
y por lo tanto su propio y único[br]conjunto de frecuencias.

0:03:20.441,0:03:22.829
El modelo de Bohr [br]tiene un pequeño problema:

0:03:22.829,0:03:25.741
no hay razón para que esas órbitas [br]sean especiales.

0:03:25.741,0:03:28.631
Pero Louis de Broglie, [br]un estudiante de doctorado francés,

0:03:28.631,0:03:30.660
hizo cerrar el círculo.

0:03:30.660,0:03:33.908
Señaló que si la luz, [br]que todos sabían es una onda,

0:03:33.908,0:03:35.483
se comporta como una partícula,

0:03:35.483,0:03:38.695
quizá el electrón, que todos sabían [br]que es una partícula,

0:03:38.695,0:03:40.835
se comporta como una onda.

0:03:40.835,0:03:42.538
Y si los electrones son ondas,

0:03:42.538,0:03:45.946
es fácil de explicar por qué [br]la regla de Bohr tiene órbitas especiales.

0:03:45.946,0:03:49.450
Una vez que tienes la idea de que [br]los electrones se comportan como ondas,

0:03:49.450,0:03:51.047
puedes ir en su búsqueda.

0:03:51.047,0:03:54.406
Y en unos años, científicos [br]de EE.UU. y el Reino Unido

0:03:54.406,0:03:57.289
observaron comportamiento [br]de ondas en electrones.

0:03:57.289,0:04:00.487
Hoy tenemos una demostración [br]maravillosamente clara de esto:

0:04:00.487,0:04:04.637
disparar electrones individuales en [br]una barrera con ranuras cortadas en ella.

0:04:04.637,0:04:08.664
Cada electrón se detecta en un lugar [br]específico en un momento específico,

0:04:08.664,0:04:10.119
como una partícula.

0:04:10.119,0:04:12.307
Pero al repetir el experimento [br]muchas veces,

0:04:12.307,0:04:16.582
todos los electrones individuales [br]trazan un patrón de rayas,

0:04:16.582,0:04:18.902
característico de las ondas.

0:04:18.902,0:04:22.135
La idea de que las partículas [br]se comportan como ondas, y viceversa,

0:04:22.135,0:04:25.598
es de las más extrañas [br]y más poderosas de la física.

0:04:25.598,0:04:27.437
Richard Feynman dijo la famosa frase

0:04:27.437,0:04:31.252
que esto ilustra el misterio central [br]de la mecánica cuántica.

0:04:31.252,0:04:33.307
Todo lo demás se deriva de esto,

0:04:33.307,0:04:35.992
y encaja como piezas de un rompecabezas.