Les molècules també són ones

2003/09/10 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia

• Fisika

Problemes en la definició dels components bàsics de la matèria, ja que és molt difícil dir exactament què són. Com és una molècula? I un àtom? I un electró? Si érem petits, podríem agafar un protó a la mà? Mantindríem un neutró?

Els físics van parlar molt d'aquest problema de caràcter fa uns 65 anys. Llavors es qüestionava la naturalesa de l'electró, una partícula que actuava de forma molt diferent segons la mena d'experiment.

Per exemple, l'electró tenia el comportament de les partícules en el cas de l'efecte fotoelèctric, en el qual un electró i un fotó xocaven entre si, rebotant totes dues com si fossin pilotes. Per aquest experiment, Einstein va rebre el Premi Nobel de Física en 1905.

No obstant això, en passar un feix d'electrons per un parell de ranures es difracten, és a dir, com si fossin ones aquàtiques, els feixos produeixen noves ones a la sortida de les escletxes.

Segons el primer experiment, els electrons són partícules i, segons el segon, les ones. Finalment, el físic francès Louis de Broglie va concloure que els electrons són partícules i ones alhora; per dir-ho d'alguna manera, un caràcter no descartava a l'altre. Per aquest treball va ser guardonat amb el Premi Nobel en 1929.

Ara les molècules

La teoria de De Broglie és aplicable no sols a l'electró, sinó també al fotó, al protó, al neutró i a totes les partícules d'aquesta grandària. És més, també funciona amb tot l'àtom, és a dir, a vegades xoca a la manera d'una pilota i altres vegades es difractea.

Aquesta teoria ha estat generalitzada pels físics. Una ona correspon a tots els cossos sòlids. Sigui un àtom, una pedra o un planeta, és el mateix; a tots ells correspon una ona. Però com més gran és, més predomina el caràcter corporal. No diríem que un planeta és l'ona, sinó el cos perquè, estudiant-lo de qualsevol manera, actua com un cos. Però a partir de quina grandària es perd "" l'efecte de ser una ona?

Porfirina tetrafenil.

En els últims temps s'ha realitzat un experiment d'escletxes amb feixos de molècules que han trobat el mateix comportament que l'àtom o les partícules més petites. Ara s'estan provant molècules cada vegada més grans en aquest experiment, buscant la limitació de grandària.

L'última que han provat ha estat la tetrafenil porfirina, una gran molècula en hemoglobina i clorofil·la. Un joc de profirinas també es difractura en passar per totes dues escletxes, per la qual cosa es comporta en forma d'ona.

Per als físics, de moment, el límit és aquí al voltant, en molècules de dos nanòmetres. També provaran als més grans, la qual cosa pot alterar la coneguda frontera. No obstant això, el maneig de molècules més grans presenta dificultats. Veurem fins a on arriben la pròxima vegada.