As moléculas tamén son ondas

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

• Fisika

Problemas na definición dos compoñentes básicos da materia, xa que é moi difícil dicir exactamente que son. Como é una molécula? E un átomo? E un electrón? Si eramos pequenos, poderiamos coller un protón na man? Manteriamos un neutrón?

Os físicos falaron moito deste problema de carácter fai uns 65 anos. Entón cuestionábase a natureza do electrón, una partícula que actuaba de forma moi diferente segundo o tipo de experimento.

Por exemplo, o electrón tiña o comportamento das partículas no caso do efecto fotoeléctrico, no que un electrón e un fotón chocaban entre si, rebotando ambas as coma se fosen pelotas. Por este experimento, Einstein recibiu o Premio Nobel de Física en 1905.

Con todo, ao pasar un fai de electróns por un par de ranuras se difractan, é dicir, coma se fosen ondas acuáticas, os feixes producen novas ondas á saída das rendijas.

Segundo o primeiro experimento, os electróns son partículas e, segundo o segundo, as ondas. Por último, o físico francés Louis de Broglie concluíu que os electróns son partículas e ondas á vez; por dicilo dalgunha maneira, un carácter non descartaba ao outro. Por este traballo foi galardoado co Premio Nobel en 1929.

Agora as moléculas

A teoría de De Broglie é aplicable non só ao electrón, senón tamén ao fotón, ao protón, ao neutrón e a todas as partículas deste tamaño. É máis, tamén funciona con todo o átomo, é dicir, ás veces choca ao modo dunha pelota e outras veces se difractea.

Esta teoría foi xeneralizada polos físicos. Una onda corresponde a todos os corpos sólidos. Sexa un átomo, una pedra ou un planeta, é o mesmo; a todos eles corresponde una onda. Pero canto máis grande é, máis predomina o carácter corporal. Non diriamos que un planeta é a onda, senón o corpo porque, estudándoo de calquera xeito, actúa como un corpo. Pero a partir de que tamaño pérdese" o efecto de ser una onda?

Porfirina tetrafenil.

Nos últimos tempos realizouse un experimento de rendijas con feixes de moléculas que atoparon o mesmo comportamento que o átomo ou as partículas máis pequenas. Agora estanse probando moléculas cada vez máis grandes neste experimento, buscando a limitación de tamaño.

A última que probaron foi a tetrafenil porfirina, una gran molécula en hemoglobina e clorofila. Un xogo de profirinas tamén se difractura ao pasar por ambas as rendijas, polo que se comporta en forma de onda.

Paira os físicos, polo momento, o límite está aí ao redor, en moléculas de dúas nanómetros. Tamén probarán aos máis grandes, o que pode alterar a coñecida fronteira. Con todo, o manexo de moléculas máis grandes presenta dificultades. Veremos até onde chegan a próxima vez.