EDICIÓN 37: Octubre - Diciembre '09

FÍSICA CUÁNTICA

Jerry Brownstein
Muchas de las cosas que hoy en día damos por sentado en nuestras vidas cotidianas no serían posibles sin los descubrimientos de los últimos 100 años, que se conocen como la “nueva” física. La energía nuclear, los láser, los ordenadores, los satélites, los teléfonos móviles, las pruebas de resonancia magnética, y casi toda la tecnología moderna surgen de la aplicación de los principios de la Física Cuántica. Entenderla puede suponer un reto, pero sus principios básicos son fáciles de comprender si se evita el vocabulario demasiado científico y tampoco se pierde el tiempo describiendo experimentos complejos, así que intentémoslo.





Isaac Newton



Albert Einstein




La Física “clásica” fue concebida a finales del siglo XVII por Isaac Newton y otros colegas, quienes realizaron una labor destacada al describir cómo funciona nuestro mundo material, según leyes fijas que lo explican todo, desde las manzanas que caen de los árboles a los movimientos de las galaxias en el espacio. La física newtoniana tuvo tanto éxito que todos aceptaron el hecho de que el mundo era un sistema mecánico enorme que estaba totalmente regido por estas leyes del movimiento. Los microscópicos ladrillos con los que está construido este universo mecánico se llamaron átomos y fueron percibidos como bolas densas de materia. A medida que los aparatos de medición se hicieron más sofisticados, sin embargo, quedó claro que los átomos no eran objetos sólidos, sino en realidad pequeños sistemas solares con electrones en órbita en torno al núcleo, y que cuando se observa más de cerca todavía se descubre que... TODO ES ESPACIO VACÍO.

Los átomos que componen todo nuestro universo de hecho apenas tienen masa: el 99.999999% es espacio vacío. Para hacernos una idea del alcance de esto, si un átomo fuese del tamaño de una catedral gigante, el núcleo, que supone la masa, ¡sería del tamaño de un grano de arena! Los electrones que “orbitan” alrededor de este minúsculo núcleo serían el equivalente de unas motas de polvo flotando cerca del techo de la catedral. El resto sería espacio vacío. Así, según la ciencia investigaba más a fondo la naturaleza de la materia para encontrar los ladrillos del mundo newtoniano, encontraron en su lugar un mundo extraño y misterioso con pequeñas motas de materia rodeadas de enormes espacios vacíos.
Así nació la ciencia de la mecánica cuántica, con el objeto de explicar la naturaleza y el comportamiento de la materia y de la energía en el mundo de las cosas muy pequeñas, y resolver los misterios de cómo éstas afectan a nuestro mundo físico más grande. Desde principios del siglo XX hasta nuestros días, numerosos experimentos han demostrado estos cuatro principios básicos de la física cuántica:

1) Todo es Energía
Volviendo al hecho de que los átomos son casi al completo espacio vacío, ¿cómo puede ser que las cosas se comporten como si fueran sólidas, y así nos lo parezcan, a pesar de no contener masa real? Es debido a que esos enormes espacios vacíos están llenos de energía electromagnética. La famosa ecuación de Einstein, E=Mc2, básicamente significa que la energía (E) y la materia (M) son intercambiables, y que en el universo hay una cantidad de energía increíble y muy poca materia. Por eso, un puñado de uranio tiene el poder suficiente para crear una bomba atómica.

2) Dualidad Onda-Partícula
La luz es pura energía, que puede expresarse como onda electromagnética o como corriente de partículas llamadas fotones. Los cuerpos subatómicos como los electrones también pueden aparecer en forma de partícula o como onda energética. Cuando algo se encuentra en formato de onda no tiene existencia definida; solamente representa una cantidad infinita de posibilidades sobre cómo y dónde puede existir. Sólo tiene existencia medible cuando elige el formato de partícula. Lo cual nos lleva a...

3) El Principio de Incertidumbre
Vale, aquí es donde la cosa se pone bien curiosa. Hemos establecido que la base de toda materia es energía cuántica intangible que gira y gira, como cúmulo de posibilidades en formato onda sin existencia material definida. Pero sólo tiene esta cualidad fantasmal cuando no está siendo observada. Cuando se observa, como por ejemplo, cuando un científico intenta medirla, las cualidades de la onda indeterminada desaparecen y se convierte en una partícula real con una localización definida. En otras palabras: al nivel subatómico, cuando enfocas tu conciencia sobre algo lo traes al mundo material.

4) Enredo cuántico
Esto es algo muy extraño que Einstein llamó “acción espeluznante a distancia”. De forma simplificada, significa que cuando las partículas subatómicas se entremezclan se “enredan” unas con otras y se forma un vínculo permanente. Una vez que esto ha sucedido, cualquier cosa que experimente una de esas partículas lo sentirá la otra instantáneamente, sin importar la distancia entre ellas. Los fotones enredados pueden estar a miles de kilómetros de distancia, pero cuando pellizcas a uno el otro salta en el mismo momento. El Teorema de Bell lleva esto un paso gigante más allá al declarar que esta matriz conectiva no sólo sucede a nivel cuántico, sino que también existe a nivel macro de personas, lugares y cosas.

Esto supone una demostración científica de que todos estamos conectados, a través de nuestra conciencia, a una “Unidad” que fluye desde las partes más ínfimas de nuestro ser hasta los confines del cosmos...

Exploraremos ésta y otras fascinantes posibilidades en mi próximo artículo.


Texto: Jerry Brownstein

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