Friedrich Hund (4 de febrero de 1896 - 31 de marzo de 1997) fue un físico alemán de Karlsruhe conocido por sus trabajos sobre átomos y moléculas. Trabajó en las universidades de Rostock, Leipzig, Jena, Fráncfort del Meno y Gotinga y fue miembro de la Academia Internacional de Ciencias Moleculares Cuánticas.

Publicó más de 250 artículos y ensayos e hizo contribuciones a la teoría cuántica sobre la estructura del átomo y la estructura de los espectros moleculares. La regla de Hund recibió su nombre y en 1926 descubrió el posteriormente llamado efecto túnel.

Contribuciones principales

Las aportaciones de Hund abarcan teoría atómica, espectroscopía molecular y fundamentos de la mecánica cuántica aplicada a sistemas con muchos electrones. Entre sus contribuciones más conocidas destacan:

  • Reglas de Hund: un conjunto de principios heurísticos que permiten predecir la configuración electrónica y los estados de mayor energía total de átomos y iones. En términos sencillos, las reglas indican que, para una configuración dada,
    • el estado con mayor multiplicidad (mayor número de espines paralelos, es decir mayor S) suele ser el más estable,
    • para igual multiplicidad, el estado con mayor momento angular orbital total L es más estable,
    • y para subcubiertas menos de la mitad llenas, el valor del momento total J tiende a ser |L − S|, mientras que para subcubiertas más de la mitad llenas tiende a ser L + S.
  • Casos de Hund para acoplamientos angulares en moléculas diatómicas: Hund formuló diferentes límites (denominados casos a, b, etc.) que describen cómo se acoplan los momentos angulares electrónicos y rotacionales en moléculas, herramienta todavía utilizada en espectroscopía molecular.
  • Efecto túnel: en trabajos de la década de 1920 Hund fue de los primeros en reconocer y describir la posibilidad de que una partícula cuántica atraviese una barrera de potencial aunque su energía clásica sea insuficiente. Aplicó esta idea a problemas moleculares, explicando, por ejemplo, el desdoblamiento de niveles energéticos en pozos dobles de potencial.

Impacto y aplicaciones

Las ideas de Hund tienen un uso amplio y duradero: sus reglas son enseñadas en cursos de química y física para explicar la estructura electrónica de átomos y la formación de enlaces; sus casos de acoplamiento son fundamentales en espectroscopía molecular; y la noción de tunelamiento cuántico introducida por él es hoy un concepto clave en física y química teórica, con aplicaciones que van desde reacciones químicas con transferencia de protones o electrones hasta dispositivos y técnicas modernas (por ejemplo, el funcionamiento básico de microscopios de efecto túnel y ciertos componentes nanoelectrónicos se explica mediante el fenómeno de túnel).

Vida académica y legado

Durante décadas Hund combinó la docencia con la investigación teórica, formando y colaborando con generaciones de físicos y químico-físicos. Su extensa producción científica (más de 250 publicaciones) y su papel en la sistematización de conceptos de la mecánica cuántica le valieron reconocimiento internacional. Vivió más de un siglo, falleciendo a la edad de 101 años, y su nombre permanece asociado a conceptos que son parte del núcleo de la física atómica y molecular moderna.