El electrón

El electrón fue descubierto por Sir Joseph John Thomson en 1890 utilizando una fuente de rayos catódicos e imanes. De allí hubieron otras muchas personas realizando diferentes tipos de experimentos entre ellos el más famoso: la gota de aceite de Millikan, que se utilizo para poder medir su carga eléctrica. Por cierto, cuando yo era estudiante de la licenciatura en física también realice este experimento y puedo decir que se deben hacer muchísimas mediciones para poder obtener la información adecuada y desechar los datos "malos". Adjunto una foto del aparato de la gota de Millikan, pertenece al laboratorio de física de la Universidad San Carlos de Guatemala.

Volviendo al electrón, esta partícula obedece a la segunda ley de Newton porque tiene una masa $m = 9.10938356 \times 10^{−31} \text{kg}$
$$\vec{F} = m\vec{a}$$
donde $m$ es la masa del electrón y $\vec{a}$ es la aceleracíon que experimenta al aplicarse sobre el una fuerza $\vec{F}$; y obedece a la fuerza o ley de Coulomb porque tiene una carga eléctrica $e=−1.602176565 \times 10^{−19} C$
$$\vec{F}={1\over 4 \pi}{eQ \over r^{3}}\hat{r}.$$

En 1923 Louis-Victor de Broglie, formula un razonamiento llamado la hipótesis de De Broglie que habla acerca de que los átomos que conforman el Universo, nuestra comida, las nubes, los árboles, a ti y a mí pueden tener un comportamiento como de ondas y a esto se le llama la dualidad onda-partícula porque en varios experimentos los átomos se comportaban como ondas y en otros como partículas. ¡Suena todo esto como una locura!

Pero la cuestión no termina allí, debido a la dualidad onda-partícula el electrón dejó de considerarse como una partícula y se empezó a buscar algún tipo de artilugio matemático para modelar esta nueva concepción ondulatoria y fue cuando Erwin Schrödinger en 1925 desarrolló -a partir de la segunda ley de Newton- esta ecuación conocida como la ecuación de Schrödinger
$$-{\hbar \over 2m} \nabla^{2} \Psi + V \Psi = i \hbar {\partial \Psi \over \partial t} $$
que describe a las partículas como ondas, y es de aquí donde nace la mecánica cuántica que describe el comportamiento de núcleos atómicos, protones, electrones, neutrones, quarks, neutrinos y toda la plétora de partículas elementales del modelo estándar.

Por eso me encanta esta ciencia, donde las cosas pueden verse desde diferentes puntos de vista, las cosas pueden desarrollarse desde muchos caminos llegar al mismo lugar e incluso ir más allá donde uno ni siquiera se imagina.