Cronología de la mecánica cuántica

La cronología de la mecánica cuántica es una lista de los eventos clave en la historia de la mecánica cuántica , las teorías cuánticas de campos y la química cuántica .

El inicio de la ciencia cuántica ocurrió en 1900, ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} originándose a partir del problema del oscilador que comenzó a mediados del siglo XIX. ^{[ 4 ]}

siglo XIX

1801 – Thomas Young establece la naturaleza ondulatoria de la luz con su experimento de doble rendija . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ a ]}
1859 – Gustav Kirchhoff introduce el concepto de cuerpo negro y demuestra que su espectro de emisión depende únicamente de su temperatura. ^{[ 9 ]}
1860–1900 – Ludwig Eduard Boltzmann , James Clerk Maxwell y otros desarrollan la teoría de la mecánica estadística . Boltzmann sostiene que la entropía es una medida del desorden. ^{[ 9 ]}
1877 – Boltzmann sugiere que los niveles de energía de un sistema físico podrían ser discretos basándose en la mecánica estadística y argumentos matemáticos; también produce la primera representación en diagrama circular, o modelo atómico de una molécula (como una molécula de gas yodo) en términos de los términos superpuestos α y β, más tarde (en 1928) llamados orbitales moleculares, de los átomos constituyentes.
1885 – Johann Jakob Balmer descubre una relación numérica entre las líneas espectrales visibles del hidrógeno , la serie de Balmer .
1887 – Heinrich Hertz descubre el efecto fotoeléctrico, que Einstein demostró en 1905 que implicaba cuantos de luz.
1888 – Hertz demuestra experimentalmente que existen las ondas electromagnéticas, como predijo Maxwell. ^{[ 9 ]}
1888 – Johannes Rydberg modifica la fórmula de Balmer para incluir todas las series espectrales de líneas del átomo de hidrógeno, dando lugar a la fórmula de Rydberg, que posteriormente emplearon Niels Bohr y otros para verificar el primer modelo cuántico del átomo de Bohr.
1895 – Wilhelm Conrad Röntgen descubre los rayos X en experimentos con haces de electrones en plasma. ^{[ 9 ]}
1896 – Antoine Henri Becquerel descubre accidentalmente la radiactividad mientras investiga el trabajo de Wilhelm Conrad Röntgen ; encuentra que las sales de uranio emiten una radiación que se asemeja a los rayos X de Röntgen por su poder de penetración. En un experimento, Becquerel envuelve una muestra de una sustancia fosforescente, sulfato de uranilo y potasio, en placas fotográficas rodeadas de papel negro muy grueso, preparándolas para un experimento con luz solar brillante; entonces, para su sorpresa, las placas fotográficas ya están expuestas antes de que comience el experimento, mostrando una imagen proyectada de su muestra. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}
1896–1897 – Pieter Zeeman observa por primera vez el efecto de desdoblamiento de Zeeman aplicando un campo magnético a fuentes de luz. ^{[ 11 ]}
1896–1897 – Marie Curie (nacida Skłodowska, estudiante de doctorado de Becquerel) investiga muestras de sales de uranio utilizando un electrómetro muy sensible inventado 15 años antes por su esposo y su cuñado Jacques Curie para medir la carga eléctrica. Descubre que los rayos emitidos por las muestras de sales de uranio hacen que el aire circundante sea eléctricamente conductor y mide la intensidad de dichos rayos. En abril de 1898, mediante una búsqueda sistemática de sustancias, descubre que los compuestos de torio , al igual que los de uranio, emiten «rayos de Becquerel», adelantándose así en tres años al trabajo de Frederick Soddy y Ernest Rutherford sobre la desintegración nuclear del torio en radio . ^{[ 12 ]}
1897:
- Ivan Borgman demuestra que los rayos X y los materiales radiactivos inducen termoluminiscencia .
- Los experimentos de JJ Thomson con rayos catódicos lo llevaron a sugerir una unidad fundamental más de 1000 veces más pequeña que un átomo, basándose en la alta relación carga-masa . Llamó a esta partícula "corpúsculo", pero posteriormente los científicos prefirieron el término electrón .
- Joseph Larmor explicó la división de las líneas espectrales en un campo magnético por la oscilación de los electrones. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}
- Larmor creó el primer modelo atómico del sistema solar en 1897. También postuló el protón, al que denominó "electrón positivo". Afirmó que la destrucción de este tipo de átomo que compone la materia "es un suceso de probabilidad infinitesimal". ^{[ 15 ]}
1899–1903 – Ernest Rutherford investiga la radiactividad. Acuña los términos rayos alfa y beta en 1899 para describir los dos tipos distintos de radiación emitidos por las sales de torio y uranio . En 1900, Frederick Soddy se une a Rutherford en la Universidad McGill y juntos descubren la transmutación nuclear cuando, en 1902, encuentran que el torio radiactivo se convierte en radio a través de un proceso de desintegración nuclear y un gas (que más tarde se descubrió que era ⁴₂ He ); publican su interpretación de la radiactividad en 1903. ^[¹⁶^] Rutherford es conocido como el "padre de la física nuclear " con su modelo de átomo nuclear de 1911. ^[¹⁷^]

siglo XX

1900–1909

1900 – Para explicar la radiación del cuerpo negro (1862), Max Planck sugiere que la energía electromagnética solo podría emitirse en forma cuantizada, es decir, la energía solo podría ser un múltiplo de una unidad elemental. $E=h\nu$ , dónde $h$ es la constante de Planck y $\nu$ (la letra griega nu) es la frecuencia de la radiación.
1902 – Para explicar la regla del octeto (1893), Gilbert N. Lewis desarrolla la teoría del " átomo cúbico ", en la que los electrones, representados como puntos, se ubican en los vértices de un cubo. Predice que se forman enlaces simples, dobles o triples cuando dos átomos se mantienen unidos por múltiples pares de electrones (un par por cada enlace) situados entre ellos.
1903 – Antoine Becquerel, Pierre Curie y Marie Curie comparten el Premio Nobel de Física de 1903 por su trabajo sobre la radiactividad espontánea .
1904 – Richard Abegg observa el patrón de que la diferencia numérica entre la valencia positiva máxima, como +6 para H ₂ SO ₄ , y la valencia negativa máxima, como −2 para H ₂ S, de un elemento tiende a ser ocho ( regla de Abegg ).
1905 :
- Albert Einstein explica el efecto fotoeléctrico (descrito en 1887 por Heinrich Hertz ), es decir, que al iluminar ciertos materiales se pueden expulsar electrones de ellos. Postula, basándose en la hipótesis cuántica de Planck (1900), que la luz misma está compuesta de partículas cuánticas individuales (fotones).
- Einstein explica los efectos del movimiento browniano como causados por la energía cinética (es decir, el movimiento) de los átomos, lo cual fue posteriormente verificado experimentalmente por Jean Baptiste Perrin , zanjando así la disputa centenaria sobre la validez de la teoría atómica de John Dalton .
- Einstein publica su teoría especial de la relatividad.
- Einstein deduce teóricamente la equivalencia entre materia y energía .
1907 a 1917 – Ernest Rutherford: Para probar su modelo planetario de 1904, más tarde conocido como el modelo de Rutherford , envió un haz de partículas alfa cargadas positivamente sobre una lámina de oro y notó que algunas rebotaban, demostrando así que un átomo tiene un núcleo atómico pequeño cargado positivamente en su centro. Sin embargo, recibió en 1908 el Premio Nobel de Química "por sus investigaciones sobre la desintegración de los elementos y la química de las sustancias radiactivas", ^{[ 18 ]} que siguió al trabajo de Marie Curie, no por su modelo planetario del átomo; también se le atribuye ampliamente haber sido el primero en "dividir el átomo" en 1917. En 1911, Ernest Rutherford explicó el experimento de Geiger-Marsden invocando un modelo de átomo nuclear y derivó la sección transversal de Rutherford .
1909 – Geoffrey Ingram Taylor demuestra que se generaban patrones de interferencia de la luz incluso cuando la energía luminosa introducida consistía en un solo fotón. Este descubrimiento de la dualidad onda-partícula de la materia y la energía es fundamental para el posterior desarrollo de la teoría cuántica de campos .
1909 y 1916 – Einstein demuestra que, si se acepta la ley de Planck de la radiación del cuerpo negro , los cuantos de energía también deben transportar momento. $p=h/\lambda$ , convirtiéndolas en partículas de pleno derecho .

1910–1919

1911:
- Lise Meitner y Otto Hahn realizaron un experimento que demostró que las energías de los electrones emitidos por la desintegración beta presentaban un espectro continuo en lugar de discreto. Esto contradecía aparentemente la ley de conservación de la energía, ya que parecía que se perdía energía en el proceso de desintegración beta. Un segundo problema era que el espín del átomo de nitrógeno-14 era 1, en contradicción con la predicción de Rutherford de ½. Estas anomalías se explicaron posteriormente con los descubrimientos del neutrino y el neutrón .
- Ștefan Procopiu realiza experimentos en los que determina el valor correcto del momento dipolar magnético del electrón, μ _B =9,27 × 10 ⁻²¹ erg·Oe ⁻¹ (en 1913 también es capaz de calcular un valor teórico del magnetón de Bohr basándose en la teoría cuántica de Planck).
- Se reconoce a John William Nicholson como el primero en crear un modelo atómico que cuantizó el momento angular como h /2 π . ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]} Niels Bohr lo citó en su artículo de 1913 sobre el modelo atómico de Bohr. ^{[ 21 ]}
1912 – Victor Hess descubre la existencia de la radiación cósmica .
1912 – Henri Poincaré publica un influyente argumento matemático en apoyo de la naturaleza esencial de los cuantos de energía. ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}
1913:
- Robert Andrews Millikan publica los resultados de su experimento de la gota de aceite , en el que determina con precisión la carga eléctrica del electrón y, a partir de ella, la constante de Avogadro (que es el número de átomos o moléculas en un mol de cualquier sustancia). ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}
- Niels Bohr publica en 1913 su artículo sobre el modelo atómico de Bohr. ^{[ 26 ]}
- Ștefan Procopiu publica un artículo teórico con el valor correcto del momento dipolar magnético del electrón. $\mu _{B}$ . ^{[ 27 ]}
- Niels Bohr obtiene teóricamente el valor del momento dipolar magnético del electrón. $\mu _{B}$ como consecuencia de su modelo atómico
- Johannes Stark y Antonino Lo Surdo descubren de forma independiente el desplazamiento y la división de las líneas espectrales de átomos y moléculas debido a la presencia de la fuente de luz en un campo eléctrico estático externo.
- Para explicar la fórmula de Rydberg (1888), que modeló correctamente los espectros de emisión de luz del hidrógeno atómico, Bohr plantea la hipótesis de que los electrones con carga negativa giran alrededor de un núcleo con carga positiva a ciertas distancias "cuánticas" fijas y que cada una de estas "órbitas esféricas" tiene una energía específica asociada, de modo que los movimientos de los electrones entre órbitas requieren emisiones o absorciones "cuánticas" de energía.
1914 – James Franck y Gustav Hertz informan sobre su experimento de colisiones de electrones con átomos de mercurio , que proporciona una nueva prueba del modelo cuantizado de Bohr de los niveles de energía atómica. ^{[ 28 ]}
1916 – Robert Milikan informa sobre su medición de la constante de Planck y la verificación de la fórmula de Einstein para el efecto fotoeléctrico. ^{[ 29 ]}^{[ 30 ]}
1916 – Paul Epstein ^{[ 31 ]} y Karl Schwarzschild , ^{[ 32 ]} trabajando independientemente, derivan ecuaciones para el efecto Stark lineal y cuadrático en el hidrógeno.
1916 – Gilbert N. Lewis concibe la base teórica de las fórmulas de puntos de Lewis , diagramas que muestran el enlace entre los átomos de una molécula y los pares de electrones no enlazantes que pueden existir en la molécula. ^{[ 33 ]}
1916 – Para explicar el efecto Zeeman (1896), es decir, que las líneas espectrales de absorción o emisión atómica cambian cuando la fuente de luz se somete a un campo magnético, Arnold Sommerfeld sugiere que podría haber "órbitas elípticas" en los átomos además de las órbitas esféricas.
1918 – Sir Ernest Rutherford observa que, al disparar partículas alfa contra gas nitrógeno , sus detectores de centelleo muestran la presencia de núcleos de hidrógeno. Rutherford determina que el único origen posible de este hidrógeno es el nitrógeno, y por lo tanto, el nitrógeno debe contener núcleos de hidrógeno. De este modo, sugiere que el núcleo de hidrógeno, cuyo número atómico es 1, es una partícula elemental , que, según él, debe corresponder a los protones hipotetizados por Eugen Goldstein .
1919 – Partiendo del trabajo de Lewis (1916), Irving Langmuir acuña el término "covalencia" y postula que los enlaces covalentes coordinados se producen cuando dos electrones de un par de átomos provienen de ambos átomos y son compartidos por igual por ellos, explicando así la naturaleza fundamental del enlace químico y la química molecular.

1920–1929

Una placa en la Universidad de Frankfurt que conmemora el experimento Stern-Gerlach.

1920 – Hendrik Kramers utiliza la cuantización de Bohr-Sommerfeld para derivar fórmulas para las intensidades de las transiciones espectrales del efecto Stark . Kramers también incluye el efecto de la estructura fina , incluyendo correcciones para la energía cinética relativista y el acoplamiento entre el espín y la órbita del electrón. ^{[ 34 ]}
1921-1922 – Frederick Soddy recibe el Premio Nobel de Química de 1921 un año después, en 1922, "por sus contribuciones a nuestro conocimiento de la química de las sustancias radiactivas y sus investigaciones sobre el origen y la naturaleza de los isótopos "; en su discurso de aceptación del Premio Nobel de 1922 escribe: "La interpretación de la radiactividad que publicamos en 1903 Sir Ernest Rutherford y yo atribuía el fenómeno a la desintegración espontánea de los átomos del radioelemento, por la cual una parte del átomo original era expulsada violentamente como una partícula radiante, y el resto formaba un tipo de átomo totalmente nuevo con un carácter químico y físico distinto".
1922:
- Arthur Compton descubrió que las longitudes de onda de los rayos X aumentan debido a la dispersión de la energía radiante por los electrones libres . Los cuantos dispersados tienen menos energía que los cuantos del rayo original. Este descubrimiento, conocido como efecto Compton o dispersión Compton , demuestra el concepto corpuscular de la radiación electromagnética .
- Otto Stern y Walther Gerlach realizan el experimento Stern-Gerlach , que detecta valores discretos de momento angular para átomos en estado fundamental que pasan a través de un campo magnético no homogéneo, lo que lleva al descubrimiento del espín del electrón.
- Bohr actualiza su modelo atómico para explicar mejor las propiedades de la tabla periódica, asumiendo que ciertos números de electrones (por ejemplo, 2, 8 y 18) correspondían a "capas cerradas" estables, anticipando la teoría orbital.
1923:
- Pierre Auger descubre el efecto Auger , en el que el llenado de la vacante en la capa interna de un átomo va acompañado de la emisión de un electrón del mismo átomo.
- Louis de Broglie extiende la dualidad onda-partícula a las partículas, postulando que los electrones en movimiento están asociados con ondas. Predice que las longitudes de onda vienen dadas por la constante de Planck h dividida por el momento del electrón mv = p : λ = h / mv = h / p . ^[⁹^]
- Gilbert N. Lewis crea la teoría de los ácidos y bases de Lewis basándose en las propiedades de los electrones en las moléculas, definiendo un ácido como aquel que acepta un par de electrones no enlazantes de una base .
1924 – Satyendra Nath Bose explica la ley de Planck utilizando una nueva ley estadística que rige a los bosones , y Einstein la generaliza para predecir el condensado de Bose-Einstein . La teoría se conoce como estadística de Bose-Einstein . ^{[ 9 ]}
1924 – Wolfgang Pauli describe el " principio de exclusión de Pauli ", que establece que dos fermiones idénticos no pueden ocupar el mismo estado cuántico simultáneamente, un hecho que explica muchas características de la tabla periódica . ^{[ 9 ]}
1925:
- George Uhlenbeck y Samuel Goudsmit postulan la existencia del espín del electrón . ^{[ 9 ]}
- Friedrich Hund describe la regla de máxima multiplicidad de Hund , que establece que cuando se agregan electrones sucesivamente a un átomo, se deben ocupar individualmente tantos niveles u órbitas como sea posible antes de que se produzca cualquier apareamiento de electrones con espín opuesto, y estableció la distinción de que los electrones internos en las moléculas permanecían en orbitales atómicos y solo los electrones de valencia necesitaban estar en orbitales moleculares que involucraran ambos núcleos.
- Werner Heisenberg publicó su artículo "Umdeutung" , en el que reinterpreta la mecánica cuántica utilizando álgebra no conmutativa.
- Heisenberg, Max Born y Pascual Jordan desarrollan la formulación de la mecánica matricial de la mecánica cuántica. ^{[ 9 ]}
1926:
- Lewis acuña el término fotón en una carta a la revista científica Nature , que deriva de la palabra griega para luz, φως (transliterada phôs). ^{[ 35 ]}
- Oskar Klein y Walter Gordon enunciaron su ecuación de onda cuántica relativista, posteriormente denominada ecuación de Klein-Gordon .
- Enrico Fermi descubre la conexión entre el teorema del espín y la estadística .
- Paul Dirac introduce la estadística de Fermi-Dirac .
- Erwin Schrödinger utiliza el postulado de onda electrónica de De Broglie (1924) para desarrollar una " ecuación de onda " que representa matemáticamente la distribución de la carga de un electrón distribuida en el espacio, siendo esféricamente simétrica o prominente en ciertas direcciones, es decir, enlaces de valencia dirigidos , lo que proporciona los valores correctos para las líneas espectrales del átomo de hidrógeno; también introduce el operador hamiltoniano en la mecánica cuántica.
- Max Born postula la interpretación estadística de la función de onda cuántica ( regla de Born ).
- Paul Epstein reconsidera el efecto Stark lineal y cuadrático desde la perspectiva de la nueva teoría cuántica, utilizando las ecuaciones de Schrödinger y otros. Las ecuaciones derivadas para las intensidades de línea representan una mejora significativa con respecto a los resultados previos obtenidos por Hans Kramers . ^{[ 36 ]}
1926 a 1932 – John von Neumann publicó los Fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica en términos de operadores hermitianos en espacios de Hilbert , publicado posteriormente en 1932 como un libro de texto básico sobre la formulación matemática de la mecánica cuántica . ^{[ 9 ]}^{[ 37 ]}^{[ 38 ]}
1927:
- Werner Heisenberg formula el principio de incertidumbre cuántica . ^{[ 9 ]}
- Niels Bohr y Werner Heisenberg desarrollan la interpretación de Copenhague sobre la naturaleza probabilística de las funciones de onda.
- Born y J. Robert Oppenheimer introducen la aproximación de Born-Oppenheimer , que permite aproximar rápidamente la energía y las funciones de onda de moléculas más pequeñas.
- Walter Heitler y Fritz London introducen los conceptos de la teoría del enlace de valencia y la aplican a la molécula de hidrógeno.
- Llewellyn Thomas y Fermi desarrollan el modelo de Thomas-Fermi para un gas en una caja .
- Chandrasekhara Venkata Raman estudia la dispersión de fotones ópticos por electrones.
- Dirac enuncia su ecuación de onda cuántica relativista del electrón, la ecuación de Dirac .
- Charles Galton, Darwin y Walter Gordon resuelven la ecuación de Dirac para un potencial de Coulomb.
- Charles Drummond Ellis (junto con James Chadwick y sus colegas) finalmente establecieron claramente que el espectro de desintegración beta es de hecho continuo y no discreto, planteando un problema que más tarde se resolvería mediante la teorización (y posterior descubrimiento) de la existencia del neutrino .
- Walter Heitler utiliza la ecuación de onda de Schrödinger para mostrar cómo se unen las funciones de onda de dos átomos de hidrógeno , con términos positivos, negativos y de intercambio, para formar un enlace covalente .
- Robert Mulliken trabaja, en coordinación con Hund, para desarrollar una teoría de orbitales moleculares donde los electrones se asignan a estados que se extienden por toda una molécula y, en 1932, introduce muchas terminologías nuevas de orbitales moleculares, como enlace σ , enlace π y enlace δ .
- Eugene Wigner relaciona las degeneraciones de los estados cuánticos con las representaciones irreducibles de los grupos de simetría.
- Hermann Klaus Hugo Weyl demuestra en colaboración con su estudiante Fritz Peter un teorema fundamental en análisis armónico —el teorema de Peter-Weyl— relevante para las representaciones de grupos en teoría cuántica (incluida la reducibilidad completa de representaciones unitarias de un grupo topológico compacto ); ^[³⁹^] introduce la cuantización de Weyl y, anteriormente, en 1918, introduce el concepto de gauge y una teoría de gauge ; más tarde, en 1935, introduce y caracteriza con Richard Bauer el concepto de espinor en n dimensiones . ^[⁴⁰^]
1928:
- Linus Pauling describe la naturaleza del enlace químico : utiliza el modelo de enlace covalente cuántico-mecánico de Heitler para describir la base cuántica-mecánica de todos los tipos de estructura y enlace molecular, y sugiere que los diferentes tipos de enlaces en las moléculas pueden igualarse mediante el desplazamiento rápido de electrones, un proceso llamado " resonancia " (1931), de modo que los híbridos de resonancia contienen contribuciones de las diferentes configuraciones electrónicas posibles.
- Friedrich Hund y Robert S. Mulliken introducen el concepto de orbitales moleculares .
- Born y Vladimir Fock formulan y demuestran el teorema adiabático , que establece que un sistema físico permanecerá en su autoestado instantáneo si una perturbación dada actúa sobre él lo suficientemente lento y si existe una brecha entre el autovalor y el resto del espectro del hamiltoniano .
1929:
- Oskar Klein descubre la paradoja de Klein.
- Oskar Klein y Yoshio Nishina derivan la sección eficaz de Klein-Nishina para la dispersión de fotones de alta energía por electrones.
- Sir Nevill Mott deduce la sección eficaz de Mott para la dispersión de Coulomb de electrones relativistas.
- John Lennard-Jones introduce la aproximación de combinación lineal de orbitales atómicos para el cálculo de orbitales moleculares.
- Fritz Houtermans y Robert d'Escourt Atkinson proponen que las estrellas liberan energía mediante fusión nuclear. ^{[ 9 ]}

1930–1939

1930
- Dirac plantea la hipótesis de la existencia del positrón. ^{[ 9 ]}
- Se publica el libro de texto de Dirac, Los principios de la mecánica cuántica , que se convierte en un libro de referencia estándar que todavía se utiliza hoy en día.
- Erich Hückel introduce el método de orbitales moleculares de Hückel , que amplía la teoría de orbitales para determinar las energías de los orbitales de electrones pi en sistemas de hidrocarburos conjugados.
- Fritz London explica que las fuerzas de van der Waals se deben a los momentos dipolares fluctuantes que interactúan entre las moléculas.
- En una famosa carta, Pauli sugiere que, además de electrones y protones, los átomos también contienen una partícula neutra extremadamente ligera a la que denomina "neutrón". Sugiere que este "neutrón" también se emite durante la desintegración beta y que simplemente aún no se ha observado. Posteriormente se determina que esta partícula es en realidad el neutrino, prácticamente sin masa. ^{[ 9 ]}
1931:
- John Lennard-Jones propone el potencial interatómico de Lennard-Jones .
- Walther Bothe y Herbert Becker descubrieron que si las partículas alfa de alta energía emitidas por el polonio inciden sobre ciertos elementos ligeros, específicamente berilio , boro o litio , se produce una radiación inusualmente penetrante. Inicialmente se pensó que esta radiación era radiación gamma , aunque es más penetrante que cualquier rayo gamma conocido, y los detalles de los resultados experimentales son muy difíciles de interpretar sobre esta base. Algunos científicos comenzaron a plantear la hipótesis de la posible existencia de otra partícula fundamental.
- Erich Hückel redefine la propiedad de aromaticidad en un contexto de mecánica cuántica al introducir la regla 4n + 2 , o regla de Hückel , que predice si una molécula orgánica de anillo planar tendrá propiedades aromáticas.
- Ernst Ruska crea el primer microscopio electrónico . ^{[ 9 ]}
- Ernest Lawrence creó el primer ciclotrón y fundó el Laboratorio de Radiación, posteriormente conocido como Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley ; en 1939 fue galardonado con el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre el ciclotrón.
1932:
- Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot demuestran que si la radiación desconocida generada por partículas alfa incide sobre parafina o cualquier otro compuesto que contenga hidrógeno, expulsa protones de muy alta energía. Esto no es incompatible con la naturaleza de rayos gamma propuesta para la nueva radiación, pero un análisis cuantitativo detallado de los datos dificulta cada vez más su conciliación con dicha hipótesis.
- James Chadwick realiza una serie de experimentos que demuestran que la hipótesis de los rayos gamma para la radiación desconocida producida por partículas alfa es insostenible, y que las nuevas partículas deben ser los neutrones hipotetizados por Fermi. ^{[ 9 ]}
- Werner Heisenberg aplica la teoría de perturbaciones al problema de dos electrones para mostrar cómo la resonancia que surge del intercambio de electrones puede explicar los portadores de fuerza .
- Mark Oliphant , basándose en los experimentos de transmutación nuclear realizados unos años antes por Ernest Rutherford, observa la fusión de núcleos ligeros (isótopos de hidrógeno). Posteriormente, Hans Bethe desarrolla las etapas del ciclo principal de fusión nuclear en las estrellas durante la década siguiente.
- Carl D. Anderson demuestra experimentalmente la existencia del positrón. ^{[ 9 ]}
1933 – Tras los experimentos de Chadwick, Fermi renombra el "neutrón" de Pauli como neutrino para distinguirlo de la teoría de Chadwick sobre el neutrón, que es mucho más masivo.
1933 – Leó Szilárd teoriza por primera vez el concepto de reacción nuclear en cadena. Al año siguiente, solicita una patente para su idea de un reactor nuclear simple.
1934:
- Fermi publica un modelo muy exitoso de desintegración beta en el que se producen neutrinos.
- Fermi estudia los efectos del bombardeo de isótopos de uranio con neutrones.
- N. N. Semyonov desarrolló la teoría cuantitativa total de la reacción química en cadena, que posteriormente sirvió de base para diversas tecnologías avanzadas que utilizaban la incineración de mezclas de gases. Esta idea también se empleó para describir la reacción nuclear.
- Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot-Curie descubren la radiactividad artificial y reciben conjuntamente el Premio Nobel de Química de 1935 ^{[ 41 ].}
1935:
- Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen describen la paradoja EPR , que cuestiona la completitud de la mecánica cuántica tal como se había teorizado hasta entonces. Partiendo de la base de que el realismo local es válido, demostraron que se necesitarían parámetros ocultos para explicar cómo la medición del estado cuántico de una partícula podría influir en el estado cuántico de otra partícula sin contacto aparente entre ellas. ^{[ 42 ]}
- Schrödinger desarrolla el experimento mental del gato de Schrödinger . Este ilustra lo que él consideraba los problemas de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica si las partículas subatómicas pueden encontrarse simultáneamente en dos estados cuánticos contradictorios.
- Hideki Yukawa predice la existencia del pión , afirmando que dicho potencial surge del intercambio de un campo escalar masivo , como el que se encontraría en el campo del pión. Antes del artículo de Yukawa, se creía que los campos escalares de las fuerzas fundamentales requerían partículas sin masa.
1936 – Alexandru Proca publica, antes que Hideki Yukawa, sus ecuaciones de campo cuánticas relativistas para un mesón vectorial masivo de espín -1 como base para las fuerzas nucleares .
1936 – Garrett Birkhoff y John von Neumann introducen la lógica cuántica ^{[ 43 ]} en un intento de conciliar la aparente inconsistencia de la lógica booleana clásica con el principio de incertidumbre de Heisenberg de la mecánica cuántica, tal como se aplica, por ejemplo, a la medición de observables complementarios ( no conmutativos ) en mecánica cuántica, como la posición y el momento; ^[⁴⁴^] los enfoques actuales de la lógica cuántica implican una lógica multivaluada no conmutativa y no asociativa . ^[⁴⁵^]^[⁴⁶^]
1936 – Carl D. Anderson descubre los muones mientras estudia la radiación cósmica.
1937 – Hermann Arthur Jahn y Edward Teller demuestran, utilizando la teoría de grupos , que las moléculas degeneradas no lineales son inestables. ^{[ 47 ]} El teorema de Jahn-Teller establece esencialmente que cualquier molécula no lineal con un estado fundamental electrónico degenerado experimentará una distorsión geométrica que elimina dicha degeneración, ya que la distorsión reduce la energía total del complejo. Este último proceso se denomina efecto Jahn-Teller ; este efecto también se ha considerado recientemente en relación con el mecanismo de superconductividad en YBCO y otros superconductores de alta temperatura . Los detalles del efecto Jahn-Teller se presentan con varios ejemplos y datos de EPR en el libro de texto básico de Abragam y Bleaney (1970).
1938 – Charles Coulson realiza el primer cálculo preciso de una función de onda de orbital molecular con la molécula de hidrógeno .
1938 – Otto Hahn y su asistente Fritz Strassmann envían un manuscrito a la revista Naturwissenschaften informando que han detectado el elemento bario tras bombardear uranio con neutrones. Hahn denomina a este nuevo fenómeno «explosión» del núcleo de uranio. Simultáneamente, Hahn comunica estos resultados a Lise Meitner . Meitner y su sobrino Otto Robert Frisch interpretan correctamente estos resultados como una fisión nuclear . Frisch lo confirma experimentalmente el 13 de enero de 1939.
1939 – Leó Szilárd y Fermi descubren la multiplicación de neutrones en el uranio, demostrando que una reacción en cadena es posible.

1940–1949

1942 – Un equipo liderado por Enrico Fermi crea la primera reacción nuclear en cadena artificial autosostenida, llamada Chicago Pile-1, en una cancha de raquetas debajo de las gradas del Stagg Field en la Universidad de Chicago el 2 de diciembre de 1942.
De 1942 a 1946, J. Robert Oppenheimer dirigió con éxito el Proyecto Manhattan , predijo el efecto túnel cuántico y propuso el proceso Oppenheimer-Phillips en la fusión nuclear.
1945 – El Proyecto Manhattan produce la primera explosión de fisión nuclear el 16 de julio de 1945, en la prueba Trinity en Nuevo México.
1945 – John Archibald Wheeler y Richard Feynman crean la teoría del absorbedor de Wheeler-Feynman , una interpretación de la electrodinámica que supone que las partículas elementales no interactúan entre sí.
1946 – Theodor V. Ionescu y Vasile Mihu informan sobre la construcción del primer máser de hidrógeno mediante la emisión estimulada de radiación en hidrógeno molecular.
1947 – Willis Lamb y Robert Retherford miden una pequeña diferencia de energía entre los niveles de energía ²S _1/2 y ²P _1/2 del átomo de hidrógeno , conocida como el desplazamiento de Lamb .
1947 – George Rochester y Clifford Charles Butler publican dos fotografías tomadas en una cámara de niebla que muestran eventos inducidos por rayos cósmicos. Una muestra lo que parece ser una partícula neutra desintegrándose en dos piones cargados, y la otra, una partícula cargada desintegrándose en un pión cargado y una partícula neutra. La masa estimada de estas nuevas partículas es muy aproximada, alrededor de la mitad de la masa de un protón. Tardaron en aparecer más ejemplos de estas "partículas V", que pronto recibieron el nombre de kaones .
1948 – Sin-Itiro Tomonaga y Julian Schwinger introducen de forma independiente la renormalización perturbativa como método para corregir el lagrangiano original de una teoría cuántica de campos, con el fin de eliminar una serie de términos infinitos que de otro modo resultarían.
1948 – Richard Feynman enuncia la formulación de la integral de trayectoria de la mecánica cuántica.
1949 – Freeman Dyson determina la equivalencia de dos formulaciones de la electrodinámica cuántica : la formulación diagramática de la integral de trayectoria de Feynman y el método del operador desarrollado por Julian Schwinger y Tomonaga. Un resultado secundario de esa demostración es la invención de la serie de Dyson . ^{[ 48 ]}

1950–1959

1951:
- Clemens CJ Roothaan y George G. Hall derivan las ecuaciones de Roothaan-Hall , sentando una base firme sobre los métodos rigurosos de orbitales moleculares.
- Según se informa , Edward Teller, físico y "padre de la bomba de hidrógeno", y Stanislaw Ulam , matemático, escribieron conjuntamente en marzo de 1951 un informe clasificado sobre "Lentes hidrodinámicas y espejos de radiación" que dio lugar al siguiente paso del Proyecto Manhattan. ^{[ 49 ]}
- 1951 y 1952 – en el Proyecto Manhattan, el primer experimento planificado de reacción termonuclear de fusión se lleva a cabo con éxito en la primavera de 1951 en Eniwetok, basado en el trabajo de Edward Teller y el Dr. Hans A. Bethe . ^{[ 50 ]} El Laboratorio de Los Alamos propone una fecha en noviembre de 1952 para una prueba a gran escala de una bomba de hidrógeno , que aparentemente se lleva a cabo.
- Felix Bloch y Edward Mills Purcell reciben un Premio Nobel de Física compartido por sus primeras observaciones del fenómeno cuántico de resonancia magnética nuclear, previamente reportadas en 1949. ^{[ 51 ]}^{[ 52 ]}^{[ 53 ]} Purcell informa su contribución como Investigación en Magnetismo Nuclear y da crédito a sus colegas como Herbert S. Gutowsky por sus contribuciones a la RMN, ^{[ 54 ]}^{[ 55 ]} así como a investigadores teóricos del magnetismo nuclear como John Hasbrouck Van Vleck .
1952 – Albert W. Overhauser formula una teoría de la polarización nuclear dinámica , también conocida como el efecto Overhauser ; otras teorías candidatas son la posterior de Ionel Solomon, publicada en 1955, que incluye las ecuaciones de Solomon para la dinámica de espines acoplados, y la de R. Kaiser en 1963. El efecto Overhauser general es demostrado experimentalmente por primera vez por TR Carver y Charles P. Slichter en 1953. ^{[ 56 ]}
1952 – Donald A. Glaser crea la cámara de burbujas , que permite detectar partículas con carga eléctrica al rodearlas con una burbuja. Las propiedades de las partículas, como el momento lineal, pueden determinarse estudiando sus trayectorias helicoidales. Glaser recibe el Premio Nobel en 1960 por su invención.
1953 – Charles H. Townes , en colaboración con James P. Gordon y Herbert J. Zeiger , construye el primer máser de amoníaco ; recibe el Premio Nobel en 1964 por su éxito experimental en la producción de radiación coherente mediante átomos y moléculas.
1954 – Chen Ning Yang y Robert Mills derivan una teoría de gauge para grupos no abelianos , lo que lleva a la formulación exitosa tanto de la unificación electrodébil como de la cromodinámica cuántica .
1955 – Ionel Solomon desarrolla la primera teoría de resonancia magnética nuclear de espines nucleares acoplados por dipolo magnético y del efecto Overhauser nuclear .
1956 – P. Kuroda predice que deberían producirse reacciones nucleares en cadena autosostenidas en los depósitos naturales de uranio.
1956 – Chien-Shiung Wu lleva a cabo el Experimento Wu , que observa una violación de la paridad en la desintegración del cobalto-60 , demostrando que la violación de la paridad está presente en la interacción débil .
1956 – Clyde L. Cowan y Frederick Reines demuestran experimentalmente la existencia del neutrino.
1957 – John Bardeen , Leon Cooper y John Robert Schrieffer proponen su teoría cuántica BCS de la superconductividad a baja temperatura , por la que reciben el Premio Nobel en 1972. La teoría representa la superconductividad como un fenómeno macroscópico de coherencia cuántica que involucra pares de electrones acoplados por fonones con espines opuestos.
1957 – William Alfred Fowler , Margaret Burbidge , Geoffrey Burbidge y Fred Hoyle , en su artículo de 1957 titulado " Síntesis de los elementos en las estrellas" , demuestran que la abundancia de prácticamente todos los elementos químicos, excepto los más ligeros, puede explicarse mediante el proceso de nucleosíntesis en las estrellas.
1957 – Hugh Everett formula la interpretación de los muchos mundos de la mecánica cuántica, que establece que cada posible resultado cuántico se realiza en universos paralelos divergentes y no comunicantes en superposición cuántica . ^{[ 57 ]}^{[ 58 ]}
1958–1959 – El giro en ángulo mágico fue descrito por Edward Raymond Andrew, A. Bradbury y RG Eades, e independientemente en 1959 por I. J. Lowe. ^{[ 59 ]}

1960–1969

1961 – Claus Jönsson realiza por primera vez el experimento de la doble rendija de Young (1909) con partículas distintas a los fotones, utilizando electrones y obteniendo resultados similares, lo que confirma que las partículas masivas también se comportan de acuerdo con la dualidad onda-partícula, que es un principio fundamental de la teoría cuántica de campos.
1961 – Anatole Abragam publica el libro de texto fundamental sobre la teoría cuántica de la resonancia magnética nuclear titulado Los principios del magnetismo nuclear ; ^{[ 61 ]}
1961 – Sheldon Glashow extiende los modelos de interacción electrodébil desarrollados por Julian Schwinger al incluir una corriente neutra de corto alcance , la Z _o . La estructura de simetría resultante que propone Glashow, SU(2) × U(1), constituye la base de la teoría aceptada de las interacciones electrodébiles.
1962 – Leon M. Lederman , Melvin Schwartz y Jack Steinberger demuestran que existe más de un tipo de neutrino al detectar interacciones del neutrino muónico (ya hipotetizado con el nombre de "neutretto").
1962 – Jeffrey Goldstone , Yoichiro Nambu , Abdus Salam y Steven Weinberg desarrollan lo que ahora se conoce como el Teorema de Goldstone : si existe una transformación de simetría continua bajo la cual el lagrangiano es invariante, entonces o bien el estado de vacío también es invariante bajo la transformación, o bien deben existir partículas sin espín de masa cero, denominadas en adelante bosones de Nambu-Goldstone .
De 1962 a 1973, Brian David Josephson predijo correctamente el efecto túnel cuántico que involucra corrientes superconductoras mientras era estudiante de doctorado bajo la supervisión del profesor Brian Pippard en el Laboratorio Mond de la Royal Society en Cambridge, Reino Unido; posteriormente, en 1964, aplicó su teoría a superconductores acoplados. El efecto fue demostrado experimentalmente más tarde en los Laboratorios Bell en los Estados Unidos. Por su importante descubrimiento cuántico, recibió el Premio Nobel de Física en 1973. ^{[ 62 ]}
1963 – Eugene P. Wigner sienta las bases de la teoría de las simetrías en la mecánica cuántica, así como de la investigación básica sobre la estructura del núcleo atómico; realiza importantes "contribuciones a la teoría del núcleo atómico y las partículas elementales, en particular a través del descubrimiento y la aplicación de principios fundamentales de simetría"; comparte la mitad de su Premio Nobel de Física con Maria Goeppert-Mayer y J. Hans D. Jensen .
1963 – Maria Goeppert Mayer y J. Hans D. Jensen comparten con Eugene P. Wigner la mitad del Premio Nobel de Física de 1963 "por sus descubrimientos sobre la teoría de la estructura de capas nucleares ". ^{[ 63 ]}
1964 – John Stewart Bell presenta el teorema de Bell , que utiliza relaciones de desigualdad comprobables para demostrar las deficiencias de la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen y probar que ninguna teoría física de variables ocultas locales puede reproducir todas las predicciones de la mecánica cuántica. Esto dio inicio al estudio del entrelazamiento cuántico , el fenómeno en el que partículas separadas comparten el mismo estado cuántico a pesar de estar a distancia entre sí.
1964 – Nikolai G. Basov y Aleksandr M. Prokhorov comparten el Premio Nobel de Física de 1964 por, respectivamente, los láseres semiconductores y la electrónica cuántica ; también comparten el premio con Charles Hard Townes , el inventor del máser de amonio .
De 1969 a 1977, Sir Nevill Mott y Philip Warren Anderson publicaron teorías cuánticas sobre electrones en sólidos no cristalinos, como vidrios y semiconductores amorfos. En 1977, recibieron el Premio Nobel de Física por sus investigaciones sobre la estructura electrónica de sistemas magnéticos y desordenados, que permitieron el desarrollo de dispositivos de conmutación y memoria electrónica en computadoras. El premio fue compartido con John Hasbrouck Van Vleck por sus contribuciones a la comprensión del comportamiento de los electrones en sólidos magnéticos. Van Vleck estableció los fundamentos de la teoría cuántica del magnetismo y la teoría del campo cristalino (enlace químico en complejos metálicos), y es considerado el padre del magnetismo moderno.
En 1969 y 1970, Theodor V. Ionescu , Radu Pârvan e IC Baianu observaron e informaron sobre la estimulación cuántica amplificada de la radiación electromagnética en plasmas calientes de deuterio en un campo magnético longitudinal; publicaron una teoría cuántica de la emisión coherente amplificada de ondas de radio y microondas por haces de electrones enfocados acoplados a iones en plasmas calientes.

1971–1979

1971 – Martinus JG Veltman y Gerardus 't Hooft demuestran que, si se rompen las simetrías de la teoría de Yang-Mills según el método propuesto por Peter Higgs , dicha teoría puede renormalizarse. La renormalización de la teoría de Yang-Mills predice la existencia de una partícula sin masa, denominada gluón , que podría explicar la fuerza nuclear fuerte . También explica cómo las partículas de la interacción débil , los bosones W y Z , adquieren su masa mediante la ruptura espontánea de simetría y la interacción de Yukawa .
1972 – Francis Perrin descubre «reactores de fisión nuclear natural» en depósitos de uranio en Oklo , Gabón , donde el análisis de las proporciones isotópicas demuestra que se han producido reacciones nucleares en cadena autosostenidas. Las condiciones bajo las cuales podría existir un reactor nuclear natural fueron predichas en 1956 por P. Kuroda.
1973 – Peter Mansfield formula la teoría física de la resonancia magnética nuclear (RMN), también conocida como resonancia magnética (RM). ^{[ 64 ]}^{[ 65 ]}^{[ 66 ]}^{[ 67 ]}
1974 – Pier Giorgio Merli realiza el experimento de la doble rendija de Young (1909) utilizando un solo electrón con resultados similares, confirmando la existencia de campos cuánticos para partículas masivas.
1977 – Ilya Prigogine desarrolla la termodinámica irreversible del no equilibrio y la teoría de operadores cuánticos , especialmente la teoría del superoperador temporal ; recibe el Premio Nobel de Química en 1977 "por sus contribuciones a la termodinámica del no equilibrio, en particular la teoría de estructuras disipativas". ^{[ 68 ]}
1978 – Pyotr Kapitsa observa nuevos fenómenos en plasmas de deuterio caliente excitados por microondas de muy alta potencia en un intento por obtener reacciones de fusión termonuclear controladas en dichos plasmas colocados en campos magnéticos longitudinales, utilizando un diseño novedoso y de bajo costo de reactor termonuclear, similar en concepto al reportado por Theodor V. Ionescu et al. en 1969. Recibe el Premio Nobel por los primeros experimentos de física de baja temperatura sobre la superfluidez del helio realizados en 1937 en el Laboratorio Cavendish en Cambridge, Reino Unido, y discute los resultados de su reactor termonuclear de 1977 en su discurso de aceptación del Nobel el 8 de diciembre de 1978.
1979 – Kenneth A. Rubinson y sus colaboradores, en el Laboratorio Cavendish , observan excitaciones resonantes de ondas de espín ferromagnéticas en vidrios metálicos e interpretan las observaciones en términos de dispersión de dos magnones y un hamiltoniano de intercambio de espín , similar en forma al de un ferromagneto de Heisenberg . ^[⁶⁹^]

1980–1999

1980 a 1982 – Alain Aspect verifica experimentalmente la hipótesis del entrelazamiento cuántico ; sus experimentos de prueba de Bell proporcionan una sólida evidencia de que un evento cuántico en una ubicación puede afectar un evento en otra ubicación sin ningún mecanismo obvio de comunicación entre ambas. ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]} Este notable resultado confirmó la verificación experimental del entrelazamiento cuántico realizada por John F. Clauser y Stuart Freedman en 1972. ^{[ 72 ]} Posteriormente, Aspect compartió el Premio Nobel de Física de 2022 con Clauser y Anton Zeilinger «por experimentos con fotones entrelazados, estableciendo la violación de las desigualdades de Bell y siendo pionero en la ciencia de la información cuántica». ^{[ 73 ]}
1982 a 1997 – Reactor de prueba de fusión Tokamak ( TFTR ) en PPPL , Princeton, EE. UU.: Operado desde 1982, produce 10,7 MW de potencia de fusión controlada durante solo 0,21 s en 1994 mediante el uso de fusión nuclear T-D en un reactor tokamak con "un campo magnético toroidal de 6 T para el confinamiento del plasma, una corriente de plasma de 3 MA y una densidad electrónica de1,0 × 10 ²⁰ m ⁻³ de 13,5 keV" ^{[ 74 ]}
1983 – En enero, Carlo Rubbia y Simon van der Meer , en el Super Sincrotrón de Protones , detectaron señales inequívocas de partículas W. Los experimentos, denominados UA1 (dirigido por Rubbia) y UA2 (dirigido por Peter Jenni), fueron fruto de la colaboración de numerosas personas. Simon van der Meer fue el principal impulsor del uso del acelerador. Meses después, en mayo de 1983, UA1 y UA2 detectaron la partícula Z.
1983 a 2011: El reactor tokamak de fusión nuclear experimental más grande y potente del mundo, Joint European Torus (JET), comienza a operar en la instalación de Culham en el Reino Unido; opera con pulsos de plasma TD y tiene un factor de ganancia Q de 0,7 en 2009, con una entrada de 40 MW para el calentamiento del plasma y un imán de hierro de 2800 toneladas para el confinamiento; ^{[ 75 ]} en 1997 en un experimento de tritio-deuterio, JET produce 16 MW de potencia de fusión, un total de 22 MJ de energía de fusión y una potencia de fusión constante de 4 MW, que se mantiene durante 4 segundos. ^{[ 76 ]}
1985 a 2010 – El JT-60 (Japan Torus) comienza a operar en 1985 con un tokamak experimental de fusión nuclear D-D similar al JET; en 2010, el JT-60 ostenta el récord del valor más alto del triple producto de fusión alcanzado:1,77 × 10 ²⁸K · s · m ⁻³ =1,53 × 10 ²¹keV ·s·m ⁻³ . ^{[ 77 ]} JT-60 afirma que tendría un factor de ganancia de energía equivalente, Q de 1,25 si se operara con un plasma T–D en lugar del plasma D–D, y el 9 de mayo de 2006, alcanza un tiempo de mantenimiento de fusión de 28,6 s en pleno funcionamiento; además, se completa la construcción de un girotrón de microondas de alta potencia que es capaz de una salida de 1,5 MW durante 1 s, ^[⁷⁸^] cumpliendo así las condiciones para el ITER planeado , reactor de fusión nuclear a gran escala. JT-60 se desmonta en 2010 para ser actualizado a un reactor de fusión nuclear más potente —el JT-60SA— utilizando bobinas superconductoras de niobio-titanio para el imán que confina el plasma D–D ultra caliente.
1986 – Johannes Georg Bednorz y Karl Alexander Müller producen una prueba experimental inequívoca de superconductividad de alta temperatura que involucra polarones de Jahn-Teller en La₂CuO₄ ortorrómbico _, YBCO y otros óxidos de tipo perovskita; reciben rápidamente el Premio Nobel en 1987 y pronuncian su discurso de aceptación del Nobel el 8 de diciembre de _1987.^[⁷⁹^]
1986 – Vladimir Gershonovich Drinfeld introduce el concepto de grupos cuánticos como álgebras de Hopf en su discurso fundamental sobre teoría cuántica en el Congreso Internacional de Matemáticos , y también los conecta con el estudio de la ecuación de Yang-Baxter , que es una condición necesaria para la resolubilidad de los modelos de mecánica estadística ; también generaliza las álgebras de Hopf a álgebras cuasi-Hopf e introduce el estudio de las torsiones de Drinfeld, que pueden usarse para factorizar la matriz R correspondiente a la solución de la ecuación de Yang-Baxter asociada con un álgebra de Hopf cuasitriangular .
1988 a 1998 – Mihai Gavrilă descubre en 1988 el nuevo fenómeno cuántico de la dicotomía atómica en el hidrógeno y posteriormente publica un libro sobre la estructura atómica y la desintegración en campos de alta frecuencia de átomos de hidrógeno colocados en campos láser ultraintensos. ^{[ 80 ]}^{[ 81 ]}^{[ 82 ]}^{[ 83 ]}^{[ 84 ]}^{[ 85 ]}^{[ 86 ]}
1991 – Richard R. Ernst desarrolla la espectroscopia de resonancia magnética nuclear bidimensional (2D-FT NMRS) para moléculas pequeñas en solución y recibe el Premio Nobel de Química en 1991 "por sus contribuciones al desarrollo de la metodología de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) de alta resolución". ^{[ 87 ]}
1995 – Eric Cornell , Carl Wieman y Wolfgang Ketterle , junto con sus colaboradores en JILA , crean el primer condensado de Bose-Einstein "puro". Lo logran enfriando un vapor diluido compuesto por aproximadamente dos mil átomos de rubidio-87 a menos de 170 nK mediante una combinación de enfriamiento láser y enfriamiento evaporativo magnético. Aproximadamente cuatro meses después, un proyecto independiente liderado por Wolfgang Ketterle en el MIT crea un condensado de sodio-23. El condensado de Ketterle contiene cerca de cien veces más átomos, lo que le permite obtener resultados importantes, como la observación de la interferencia cuántica entre dos condensados diferentes.
1997 – Peter Shor publica el algoritmo de Shor , un algoritmo de computación cuántica para encontrar factores primos de números enteros. ^{[ 88 ]} El algoritmo es uno de los pocos algoritmos cuánticos conocidos con aplicaciones potenciales inmediatas, lo que probablemente conduzca a una mejora superpolinómica con respecto a los algoritmos no cuánticos conocidos. ^{[ 89 ]}
1999 a 2013 – NSTX—El Experimento Nacional de Toro Esférico en PPPL, Princeton, EE. UU., lanza un proyecto de fusión nuclear el 12 de febrero de 1999, para "un innovador dispositivo de fusión magnética que fue construido por el Laboratorio de Física de Plasmas de Princeton (PPPL) en colaboración con el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, la Universidad de Columbia y la Universidad de Washington en Seattle"; NSTX se está utilizando para estudiar los principios físicos de los plasmas de forma esférica. ^{[ 90 ]}

siglo XXI

El grafeno es una red hexagonal planar a escala atómica compuesta de átomos de carbono, que exhibe propiedades cuánticas inusuales e interesantes.

2001 – Investigadores de IBM implementan físicamente el algoritmo de Shor con una configuración de RMN , factorizando 15 en 3 veces 5 usando siete cúbits . ^{[ 91 ]}
2002 – Leonid I. Vainerman organiza una reunión en Estrasburgo de físicos teóricos y matemáticos centrada en las aplicaciones de grupos cuánticos y grupoides cuánticos en teorías cuánticas; las actas de la reunión se publican en 2003 en un libro editado por el organizador de la reunión. ^{[ 92 ]}
2009 – Aaron D. O'Connell inventa la primera máquina cuántica , aplicando la mecánica cuántica a un objeto macroscópico lo suficientemente grande como para ser visto a simple vista, que es capaz de vibrar una pequeña cantidad y una gran cantidad simultáneamente. ^{[ 93 ]}
2011 – Zachary Dutton demuestra cómo los fotones pueden coexistir en superconductores. "Observación directa del atrapamiento coherente de población en un átomo artificial superconductor", ^{[ 94 ]}
2012 – La existencia del bosón de Higgs fue confirmada por las colaboraciones ATLAS y CMS a partir de colisiones protón-protón en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN. Peter Higgs y François Englert recibieron el Premio Nobel de Física de 2013 por sus predicciones teóricas. ^{[ 95 ]}
2015 – Tres equipos independientes, liderados por Ronald Hanson y Bas Hensen en la TU Delft , por Sae Woo Nam y Krister Shalm en el NIST , y por Anton Zeilinger y Marissa Giustina en la Universidad de Viena , realizan las primeras pruebas de Bell sin lagunas , confirmando con precisión las predicciones de la mecánica cuántica y descartando cualquier descripción local-realista de la naturaleza. ^[⁹⁶^] Estos experimentos son la culminación de una serie de experimentos iniciados por John Clauser en la década de 1970 y significativamente avanzados por Alain Aspect en la década de 1980, entre otros. Clauser, Aspect y Zeilinger comparten el Premio Nobel de Física 2022 por sus resultados. ^[⁹⁷^]

Véase también

Referencias

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Entre las citas de una de las obras más extensas de Larmor se incluye la siguiente: «Si bien los átomos de la materia son, en su totalidad o en parte, agregaciones de electrones en movimiento orbital estable, este esquema proporciona una base coherente para las leyes electrodinámicas y concuerda con las relaciones reales entre la radiación y la materia en movimiento».
- "En el apartado 11 de la segunda parte de esta memoria se obtuvo una fórmula para la dispersión óptica, partiendo de la sencilla hipótesis de que la polarización eléctrica de las moléculas vibraba al unísono con el campo eléctrico de la radiación."
- "...la de la transmisión de radiación a través de un medio permeado por moléculas, cada una de las cuales consiste en un sistema de electrones en movimiento orbital constante, y cada una capaz de oscilaciones libres alrededor del estado constante de movimiento con períodos libres definidos análogos a los de las desigualdades planetarias del Sistema Solar."
- "'A' será un electrón positivo en el medio, y 'B' será su electrón negativo complementario... De este modo, habremos creado dos electrones conjugados permanentes, 'A' y 'B'; cada uno de ellos podrá desplazarse por el medio, pero ambos persistirán hasta que sean destruidos por un proceso externo, el inverso al que los formó."
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Notas

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Enlaces externos

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"En el apartado 11 de la segunda parte de esta memoria se obtuvo una fórmula para la dispersión óptica, partiendo de la sencilla hipótesis de que la polarización eléctrica de las moléculas vibraba al unísono con el campo eléctrico de la radiación."
"...la de la transmisión de radiación a través de un medio permeado por moléculas, cada una de las cuales consiste en un sistema de electrones en movimiento orbital constante, y cada una capaz de oscilaciones libres alrededor del estado constante de movimiento con períodos libres definidos análogos a los de las desigualdades planetarias del Sistema Solar."
"'A' será un electrón positivo en el medio, y 'B' será su electrón negativo complementario... De este modo, habremos creado dos electrones conjugados permanentes, 'A' y 'B'; cada uno de ellos podrá desplazarse por el medio, pero ambos persistirán hasta que sean destruidos por un proceso externo, el inverso al que los formó."

[mwBqE] "En el apartado 11 de la segunda parte de esta memoria se obtuvo una fórmula para la dispersión óptica, partiendo de la sencilla hipótesis de que la polarización eléctrica de las moléculas vibraba al unísono con el campo eléctrico de la radiación."

[mwBqI] "...la de la transmisión de radiación a través de un medio permeado por moléculas, cada una de las cuales consiste en un sistema de electrones en movimiento orbital constante, y cada una capaz de oscilaciones libres alrededor del estado constante de movimiento con períodos libres definidos análogos a los de las desigualdades planetarias del Sistema Solar."

[mwBqM] "'A' será un electrón positivo en el medio, y 'B' será su electrón negativo complementario... De este modo, habremos creado dos electrones conjugados permanentes, 'A' y 'B'; cada uno de ellos podrá desplazarse por el medio, pero ambos persistirán hasta que sean destruidos por un proceso externo, el inverso al que los formó."

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