La ley de Planck habría de tener unas consecuencias que ya estaba viendo su conservador descubridor. Aunque Planck tratase de hacer coincidir sus concepciones surgidas de la nueva ley encontrada con las concepciones de la física clásica, pronto vio que tal cosa no sería posible, que la física habría de entrar en un nuevo paradigma, rompedor con lo anterior, que «afectaba a los fundamentos de nuestra descripción de la naturaleza» [Heisenberg, Werner. Física y filosofía, p.18 (Ed. La isla. Buenos Aires, 1959)]. Fue en diciembre de 1900 cuando Planck publicaría la hipótesis del cuanto.
Según la idea de Planck la energía sólo podía ser emitida o absorbida en cuantos discretos de energía. «Al mismo tiempo éste fue, para Planck, el comienzo de un intenso trabajo de investigación teórica. ¿Cuál era la correcta interpretación física de la nueva fórmula? Puesto que a partir de sus primeros trabajos Planck pudo traducir fácilmente su fórmula en una afirmación acerca del átomo radiante (llamado el oscilador), pronto debió haber encontrado que su fórmula parecía indicar que el oscilador sólo podía poseer cantidades discretas de energía.» [Heisenberg, W. Ibid.] Planck había transformado el problema de la radiación, que no se lograba solucionar mediante los fallidos intentos de Jeans y Lord Raileigh, en el problema del átomo radiante. Así, de un problema que no provenía de lo esencial de la física atómica, el siglo XX se verá introducido en la cosmovisión de la teoría cuántica.
Desarrollaría las concepciones revolucionarias de la hipótesis cuántica, cinco años más tarde, Albert Einstein, en torno a los problemas de 1) el efecto fotoeléctrico y 2) el calor específico de los cuerpos sólidos.
1) Según las experiencias de Lenard la energía de los electrones emitidos por los metales bajo la influencia de la luz no dependía de la intensidad de la luz sino de su frecuencia. «Esto no se podía entender sobre la base de la teoría tradicional de la radiación. Einstein pudo explicar las observaciones interpretando que la hipótesis de Planck asevera que la luz consiste en cuantos de energía que atraviesan el espacio. La energía de un cuanto de luz debía ser, de acuerdo con las suposiciones de Planck, igual a la frecuencia de la luz multiplicada por la constante de Planck.» [Heisenberg, W. Op.cit., p.19]
2) Si la tradicional fórmula de Raileigh-Jeans se ajustaba a observaciones a altas temperaturas, mas no a bajas, Einstein demostró que los valores de calor específico podían comprenderse aplicando la hipótesis cuántica a las vibraciones elásticas del átomo del cuerpo sólido.
Heisenberg explica la importancia que tendrían estos hechos para el porvenir de la física cuántica: «Estos dos resultados significaron un notable avance, puesto que revelaron la existencia del cuanto de acción de Planck —como acostumbran los físicos a llamar su constante— en varios fenómenos que no se relacionaban directamente con la radiación de calor. Revelaban, al mismo tiempo, el carácter profundamente revolucionario de las nuevas hipótesis, ya que la primera de ellas conducía a una descripción de la luz completamente diferente de la imagen ondulatoria tradicional. Podía interpretarse que la luz consistía, bien en ondas electromagnéticas, según la teoría de Maxwell, bien en cuantos de luz, paquetes de energía que atraviesan el espacio con la velocidad de aquélla. ¿Pero podía consistir en ambas cosas? Einstein sabía, naturalmente, que los fenómenos bien conocidos de difracción e interferencia sólo podían explicarse sobre la base de la imagen ondulatoria. No podía refutar la contradicción que existía entre esta imagen ondulatoria y la idea de cuantos de luz; y no intentó siquiera eliminar la inconsistencia de su interpretación. Tomó, simplemente, la contradicción como algo que quizá habría de entenderse sólo mucho más tarde.» [Heisenberg, W. Opus.cit., p.19-20]
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Ley de Planck (wikipedia)
