La ecuación de Schrödinger: la fórmula que describe el mundo cuántico
Erwin Schrödinger desarrolló su ecuación en las navidades de 1925, durante una estancia en un resort suizo. En apenas dos semanas de intensa concentración creativa, formuló la ecuación que llevaría su nombre. El trabajo fue publicado en cuatro artículos sucesivos en 1926 y le valió el Premio Nobel de Física en 1933.
La ecuación de Schrödinger describe la función de onda de una partícula cuántica. Esta función de onda no describe directamente la posición o velocidad de la partícula en el sentido clásico, sino que contiene toda la información probabilística sobre sus propiedades posibles. El cuadrado del módulo de la función de onda indica la probabilidad de encontrar la partícula en un punto determinado.
Uno de los primeros y más espectaculares triunfos de la ecuación fue la descripción del átomo de hidrógeno. Aplicando la ecuación al electrón que orbita el protón, Schrödinger obtuvo exactamente los mismos niveles de energía que Niels Bohr había calculado en 1913 con un modelo semiclásico, pero ahora derivados de primeros principios matemáticos. Los orbitales atómicos que hoy aparecen en todos los libros de química son precisamente las soluciones de esta ecuación.
Las aplicaciones prácticas son innumerables y están en la base de gran parte de la tecnología moderna. El diseño de semiconductores y transistores que hacen posibles todos los dispositivos electrónicos se basa en la mecánica cuántica. Los láseres, las resonancias magnéticas médicas, los paneles solares y las pantallas LED funcionan gracias a principios que solo pueden describirse con la ecuación de Schrödinger.
La interpretación física de la función de onda fue motivo de debate filosófico. Schrödinger creía originalmente que representaba una distribución real de la carga del electrón en el espacio. Max Born propuso en cambio la interpretación probabilística, hoy mayoritariamente aceptada, según la cual la función de onda describe probabilidades y no realidades físicas directas.