En la teoría de los átomos y los electrones se insiste mucho en que un electrón es una partícula con masa y una onda sin ella. En todos los libros sobre esto los autores se maravillan de que algo pueda ser dos cosas a la vez.
Pero la realidad es que no es así, para desilusión de los dueños de la teoría. Los electrones se mueven, y al moverse siempre en el campo de fuerzas de otros millones, o cuadrillones de otros electrones que se mueven muy deprisa, sus trayectorias son esencialmente aleatorias. Para describir movimientos aleatorios se precisan funciones de distribución de probabilidad: Una de éstas es la función y de Schrodinger, que tiene forma de una suma de senos y cosenos en el espacio y en el tiempo, es decir, la forma de un paquete de ondas limitado en el espacio.
Así, los electrones, partículas individuales dotadas de masa son partículas, entes materiales. Pero la descripción de su movimiento es un paquete de ondas. No hay dualidad onda-corpúsculo, puesto que la descripción como ondas se refiere a las funciones que describen las probabilidades de su movimiento.
No existe ningún experimento en el cual un electrón atraviese una rejilla atómica con dos rebajes (no es posible tener una superficie, o cuasi-superficie dividida en tres partes inconexas). Hay experimentos en los cuales chorros de electrones pasan por una tal superficie, interactuando entre sí y con los electrones de la red atómica en la que hay túneles cilíndricos o prismáticos. Puesto que para que se produzcan efectos de difracción los túneles deben tener tamaños parecidos al del electrón y estar separados entre sí con distancias de ese orden de magnitud, la interación de uno de los electrones en uno de los túneles se transmite a los electrones en el otro túnel. Puesto que la rejilla de electrones está cuantizada, sus movimientos están coordinados, de manera que lo que ocurre en un túnel tiene influencia sobre el otro, y los electrones cuando, hay dos túneles abiertos siguen trayectorias aleatorias pero con zonas de probabilidad muy pequeña: Cuando los electrones inciden sobre una pantalla, la imagen es una similar a la difracción de la luz.
Esta imagen de bandas se relaciona con la física de la red atómica que crea los caminos de los electrones, sin que estos se “conviertan” momentáneamente en ondas para convertirse en partículas a la hora de chocar.
Para generar interferencias se precisan redes materiales cuantificadas, no hay interferencias sin ellas. Si esto es así, la conclusión racional (y la ciencia debe ser racional y no mística) es que es algo de las redes atómicas lo que las genera, y no cambios inexplicables de los electrones.
Al tomar esta postura estamos de nuevo en ciencia, y podemos investigar ese “algo” de las redes, no la mística conversión de partículas en ondas en partículas. Esa investigación la hizo Duane, un físico americano, y la completó Landé, un físico alemán de la escuela de Göttingen. Al cuantificar no solo las posiciones, velocidades y energías, sino la cantidad de movimiento, lo cual es lógico, la cantidad de movimiento cuantificada de las redes de difracción de electrones con túneles de tamaño similar a los órdenes de magnitud del movimiento de los electrones, genera las trayectorias que producen las bandas discretas de choques en las pantallas sobre las que inciden los electrones.
El hecho es que los movimientos de las partículas cargadas y de las ondas electromagnéticas dentro de la materia, y especialmente la materia ordenada en redes geométricas, es bastante similar, pues es consecuencia de esa geometría.
Si se quiere, se puede observar esto en las arenas del Sahara y las olas del Atlántico que bañan sus costas. La materia, los granos de arena y polvo sahariano, adoptan formas ondulatorias y se mueven subiendo y bajando como las olas del agua, las primeras movidas por el arrastre del viento, las segundas por la presión de mismo. ¿Son ondas los granos del polvo sahariano?
Lo asombroso y maravilloso de la naturaleza es que es muy limitada: Nos bastan dos derivadas, la velocidad y la aceleración, para describir todos los movimientos naturales, aunque en principio se hubiesen necesitado miles de ellas. Las ondas electromagnéticas son combinaciones de senos y cosenos, aunque las funciones matemáticas son en número de miles.
La ecuación de Schroedinger para las amplitudes de probabilidad del movimiento de los electrones deriva de las ecuaciones de la energía de éstos. No es extraño que su comportamiento en el espacio sea similar a los movimientos de las partículas.
En ciencia, mucho más que en cualquier otra actividad humana, es preciso tener un cuidado exquisito con el lenguaje. Los electrones no son ondas. Lo que tiene la forma matemática de un paquete de ondas (no de una onda sinusoidal) es la amplitud de probabilidad del movimiento de los electrones, que conservan, puesto que nadie ha dicho nunca otra cosa, su carácter de partículas.