¿Qué es la catástrofe ultravioleta?

El término "catástrofe ultravioleta" se refiere a una paradoja que surgió en la comprensión de los científicos sobre la forma en que la luz es emitida por cuerpos negros que existen en el equilibrio térmico. Según la comprensión clásica de la física, una el cuerpo que emite radiación en el mismo valor que lo absorbe de fuentes externas debe emitir radiación a intensidades cada vez más altas a medida que la longitud de onda se acorta.

La comprensión de la física en el siglo XIX llegó a un punto muerto en torno a 1900 cuando resultó inadecuado para explicar la forma en que la luz se emite desde los objetos. Bajo el modelo clásico, un objeto en equilibrio térmico emite radiación de una intensidad dada en todas las longitudes de onda posibles. A medida que la frecuencia de la luz emitida aumenta cerca del extremo ultravioleta del espectro, también lo hacen las longitudes de onda de la luz que deben emitirse para coincidir con los modelos clásicos. Eventualmente, el modelo predice que los cuerpos negros deberían irradiar energía infinita a alta frecuencia.

Un cuerpo finito no puede irradiar energía infinita. Esta aparente paradoja finalmente fue resuelta por Max Planck. Planck razonó que el problema de la radiación infinita de una fuente finita desaparecería si los átomos estuvieran limitados en el rango de energía que podían emitir. Propuso que la luz no se podía emitir arbitrariamente, sino solo en paquetes discretos, a los que llamó cuantos. Esta fue una de las primeras ideas sobre lo que se conocería como física cuántica.