Estaba leyendo el artículo de Wikipedia sobre la teoría de Bohr-Kramers-Slater (BKS), https://en.wikipedia.org/wiki/BKS_theory . Encontré dos puntos interesantes y necesito su ayuda para entender las razones detrás de ellos.
Einstein fue galardonado con el Premio Nobel en 1921 [ 1 ] principalmente por su trabajo sobre el efecto fotoeléctrico que utilizó el modelo de fotones para explicar el fenómeno.
La teoría BKS se presentó alrededor de 1924.
El artículo de Wikipedia dice lo siguiente.
Sin embargo, Bohr y Kramers tenían dos objeciones a la propuesta de Slater:
1: La suposición de que existen fotones. Aunque la hipótesis del fotón de Einstein podía explicar de forma sencilla el efecto fotoeléctrico, así como la conservación de la energía en los procesos de desexcitación de un átomo seguido de excitación del vecino, Bohr siempre se había mostrado reacio a aceptar la realidad de los fotones. siendo su principal argumento el problema de conciliar la existencia de fotones con el fenómeno de la interferencia;
Niels Bohr fue uno de los principales físicos de la época; alrededor de 1924. Estoy seguro de que habría otros físicos prominentes como él que realmente no creían en los fotones. Entiendo que siempre hay algunas personas que tienden a oponerse o dudar incluso de teorías o modelos bien establecidos. En este caso, la mención de Bohr realmente me fascinó. Sé que Einstein y Bohr tenían una interpretación totalmente diferente de la mecánica cuántica.
El artículo también dice lo siguiente.
Sin embargo, el elemento físicamente más provocador de la teoría, que el impulso y la energía no necesariamente se conservarían en cada interacción, sino solo en general, estadísticamente, pronto se demostró que estaba en conflicto con el experimento.
Puede consultar el artículo de Wikipedia para obtener más detalles. De todos modos, realmente no entiendo lo que significa. No creo que estuvieran diciendo que las leyes de la conservación de la energía y la conservación del impulso no se cumplen en absoluto porque estas dos leyes, en mi opinión, estaban muy firmemente establecidas para entonces. Creo que estaban diciendo que la conservación de la energía no se cumple cuando observas las interacciones individuales, sino que solo se cumple cuando observas el sistema completo. ¿Podrías ayudarme con eso? Solo soy un aprendiz, así que trate de mantenerlo simple si puede.
También encuentro algunos artículos a los que no puedo acceder e incluso si pudiera, ¡no creo que pudiera entenderlos!
Del propio documento de BKS (énfasis mío):
Por un lado, los fenómenos de interferencia, de los que depende esencialmente la acción de todos los instrumentos ópticos, reivindican un aspecto de continuidad del mismo carácter que el implicado en la teoría ondulatoria de la luz, especialmente desarrollada sobre la base de las leyes de la ciencia clásica. electrodinámica. Por otro lado, el intercambio de energía y cantidad de movimiento entre la materia y la radiación, del que depende en última instancia la observación de los fenómenos ópticos, reclama características esencialmente discontinuas. Estos han llevado incluso a la introducción de la teoría de los cuantos de luz, que en su forma más extrema niega la constitución ondulatoria de la luz.
Entonces, BKS aquí da una buena pista de que en ese momento había una variedad de puntos de vista con respecto a la existencia de fotones. Todavía con respecto a los fotones:
Aunque el gran valor heurístico de esta hipótesis se muestra en la confirmación de las predicciones de Einstein sobre el fenómeno fotoeléctrico, la teoría de los cuantos de luz obviamente no puede considerarse como una solución satisfactoria del problema de la propagación de la luz . Esto es claro incluso por el hecho de que la 'frecuencia' de radiación que aparece en la teoría se define por experimentos sobre fenómenos de interferencia que aparentemente exigen para su interpretación una constitución ondulatoria de la luz.
Como dice wikipedia, los fenómenos de interferencia realmente fueron un obstáculo para aceptar el fotón, al menos para las personas involucradas. En la segunda sección comienzan explicando su modelo de la interacción materia-radiación con un enfoque en las transiciones entre estados estacionarios en un átomo como se describe en el modelo de Bohr.
En cuanto a la ocurrencia de transiciones, que es el rasgo esencial de la teoría cuántica, abandonamos por otro lado cualquier intento de conexión causal entre las transiciones en átomos distantes, y especialmente una aplicación directa de los principios de conservación de la energía y el momento . , tan característico de las teorías clásicas. La aplicación de estos principios a la interacción entre sistemas atómicos individuales está, desde nuestro punto de vista, limitada a las interacciones que tienen lugar cuando los átomos están tan cerca que las fuerzas que estarían conectadas con el campo de radiación en la teoría clásica son pequeñas en comparación. con las partes conservativas de los campos de fuerza que se originan de las cargas eléctricas en el átomo.
y después:
La causa de la conservación estadística observada de la energía y el momento no la buscaremos en ninguna desviación de la teoría electrodinámica de la luz en lo que respecta a las leyes de propagación de la radiación en el espacio libre, sino en las peculiaridades de la interacción entre el campo virtual de radiación y los átomos iluminados.
Entonces, sí, el documento asume que la conservación de la energía/momento se violaría en las transiciones atómicas individuales que involucran átomos muy alejados entre sí, manteniéndose solo estadísticamente en materia macroscópica.
Mauricio
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PG1995
Conifold
PG1995
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