Didáctica - Aula - Historia de la ciencias

Modelos corpuscular y ondulatorio

René Descartes	Isaac Newton
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En el siglo XVII se intentó matematizar aspectos empíricos de la Física inventando modelos que permitieran explicar y prever fenómenos diversos. Ello ocurrió, por ejemplo, con los fenómenos luminosos. En el caso de la luz, un modelo que tuvo algún éxito inicial y que fue apoyado por varios científicos de la época, Newton y Descartes entre ellos, fue el corpuscular. En él, se imaginaba a la luz como un haz de infinitas "partículas" que salían de la fuente. Esas partículas eran reflejadas de acuerdo con las leyes de la Mecánica, y llegaban a los ojos estimulando la sensación de la visión.

En la refracción, el fenómeno se explicaba admitiendo que las partículas llegaban viajando por un medio a cierta velocidad y al pasar a otro eran repelidas o atraídas cambiando la velocidad y la dirección.

Hacía 1678 Huygens (y también Hooke) presentaron un modelo ondulatorio para describir los fenómenos luminosos. En él postula la existencia de un medio para que la luz se propague (el éter) y allí cada punto vibra y es un emisor de ondas que llegan a otros puntos. Estos comienzan a vibrar también y producen más ondas que continúan de ese modo propagándose. Con este modelo también se explican fenómenos de reflexión y de refracción.

Sin embargo, hay una dificultad en estos desarrollos: el primer modelo predice en la refracción una velocidad mayor cuando la luz pasa del aire al vidrio. En el segundo, la velocidad sería menor en el mismo caso.

Recién en la mitad del siglo XIX, Foucault demostró en 1850 que la velocidad de la luz en el aire es mayor que en el agua, por lo que el modelo ondulatorio para esa época resultó más exitoso.

A fines del siglo XIX y principios del XX este modelo ondulatorio tan "mecánico" dejó paso a otro, en el que los nombres de Maxwell y Hertz cobran gran valor: un modelo ondulatorio pero con raíces eléctricas y magnéticas. Aquí la luz sería el resultado de la concatenación de campos eléctricos y magnéticos variables en el tiempo, que se propagan de acuerdo con leyes determinadas. Con esta nueva idea y con la contribución genial de Einstein en 1905 se descarta la idea del éter. La luz pude propagarse sin necesidad de un medio material.

Algún tiempo después, trabajos del mismo Einstein para explicar el "efecto fotoeléctrico" (un haz de luz de ciertas características al incidir sobre algunos metales arranca electrones de su superficie), vuelve a postular para la luz un nuevo modelo corpuscular. De acuerdo con él, la luz sería un haz de "fotones", algo así como "paquetes" de energía o "cuantos". Este modelo confirmado por los trabajos de Planck, deja hoy un interesante escenario: la luz tiene un comportamiento dual. Para algunos fenómenos se comporta como si fuera una onda y para otros como si fuera un corpúsculo.