En 2001 publiqué Historia de la física cuántica, I: El período fundacional (1860-1926), con una segunda impresión en 2004. El libro básicamente se ocupaba de los desarrollos que habían tenido lugar con posterioridad a los trabajos de Bunsen y Kirchhoff, a comienzos de la década de 1860. Éstos condujeron a la introducción de la noción de «cuerpo negro» y a los subsiguientes esfuerzos por encontrar la expresión matemática que determinara la relación entre su densidad de energía y la longitud de onda/frecuencia emitida, investigaciones que finalmente cristalizaron en 1900, cuando Max Planck encontró tal ley. Para poder deducir esta sobre una base teórica, tuvo que introducir la noción de «cuanto de energía», referida a la discontinuidad de la radiación, en la que él no creía. A continuación, el libro exponía la larga y compleja historia de la búsqueda de una física compatible con semejante cuantización, tarea protagonizada por numerosos científicos, entre los que destacan Albert Einstein, Ernest Rutherford y Niels Bohr, lo que finalmente condujo a la formulación de una mecánica cuántica con dos versiones, la de Werner Heisenberg y la de Erwin Schrödinger.
Mi intención por entonces era escribir un segundo tomo de la obra, que partiera de Paul Dirac y llegase a la formulación de la electrodinámica cuántica. Por diferentes razones, no llegué a cumplir mi objetivo, aunque nunca dejó de estar presente en mi mente y en mis pesares, por no haberlo realizado. Deuda, además, que me recordaban sin cesar allá donde fuera, al igual que lo hacía mi paciente, y en este aspecto sufrida, editora de Crítica, Carmen Esteban. La conmemoración en 2025 del centenario de la publicación de la primera versión de una mecánica cuántica, la de Heisenberg, me animó a saldar finalmente esa deuda largamente impagada.
Sin embargo, con el transcurso del tiempo el plan ha sufrido modificaciones. En lugar de dos tomos, decidí que esta historia de la física cuántica fuera una trilogía que llegase incluso a la propuesta del bosón de Higgs. Este primer volumen coincide con el publicado en 2001, con algunos, no muchos, añadidos (el más importante, ocuparme de las aportaciones que hizo la física cuántica anterior a las contribuciones de Dirac a la explicación de la tabla periódica de los elementos). Por otro lado, se ha eliminado el último apartado, que pasará a formar parte, ampliado, de los tres primeros capítulos de la segunda entrega Historia de la física cuántica, II. La creación e interpretación de la mecánica cuántica: de Heisenberg al gato de Schrödinger (1925-1935). Esta novedad se explica, al menos, por dos razones. La primera es que la creación de la mecánica cuántica constituye una aportación de tal calibre que merece ser tratada de forma independiente. La segunda, que hacerlo así me permite corregir un error imperdonable: haber marginado la formulación, íntimamente ligada a la de Heisenberg, que Paul Dirac introdujo en 1925, al incluir en la edición anterior sólo las versiones de Heisenberg y Schrödinger. Así, el capítulo 4 del segundo tomo estará dedicado a Dirac y a su formulación de la mecánica cuántica.
El tercer volumen de esta obra se centrará en las físicas nuclear y de altas energías (también conocida como «de partículas elementales»), en la electrodinámica cuántica y en la denominada «segunda revolución cuántica», protagonizada por las consecuencias del entrelazamiento, ya introducida en el tomo 2.
Considero que la mecánica cuántica constituye uno de los grandes logros de la humanidad. Sus aplicaciones, entre las que destaca la invención del transistor, pero sin olvidar otras como el láser y el máser, o las más recientes basadas en el entrelazamiento, han transformado el mundo en sentido literal. Sin embargo, no se trata sólo de sus usos prácticos, también cabe destacar el papel que ha desempeñado en la explicación de innumerables fenómenos, desde la nucleosíntesis estelar a la superconductividad, por citar algunos. Al transistor (del que me ocuparé en el tomo 3) se le puede denominar con justicia la célula del mundo en que vivimos. Tanto él como sus derivados, entre ellos los circuitos integrados, han penetrado en prácticamente todos los ámbitos de nuestras vidas, las cuales han condicionado, a la par que, desde luego, les han ofrecido posibilidades otrora inimaginables. Si celebramos, con sobrados motivos, hitos o logros del pasado como pueden ser la construcción de las pirámides de Egipto, del Coliseo de Roma o de las grandes catedrales, los escritos de Homero, de Cervantes o de Shakespeare, las pinturas de Leonardo o de Velázquez, ¿cómo no hacerlo con el desarrollo de la física cuántica, en el que intervinieron un numeroso grupo de mentes extraordinarias?
No cabe duda de que se trata de una obra coral, protagonizada por muchos científicos, sobre todo físicos, teóricos y experimentales, pero también matemáticos y químicos. Debido a semejante multidimensionalidad de personajes, problemas y situaciones, he tenido que seleccionar lo que considero más importante y representativo de la historia que ahora presento. Soy consciente, por supuesto, de las lagunas existentes, pero tengo la confianza de que, aun así, el resumen que ofrezco permitirá a sus lectores obtener una visión de conjunto.
Madrid, 3 de enero de 2025