LA
FÍSICA CUÁNTICA:
No podemos observarlos directamente,
pero el comportamiento de átomos, quarks, fotones y todo aquello que compone la realidad a una escala
nanométrica o menor confirma que aún no sabemos gran cosa del universo. La
teoría cuántica –que describe estas diminutas partículas– dejó de ser una
rareza antes confinada al laboratorio; ahora invade nuestras vidas y se
encuentra en el teléfono inteligente que llevamos en nuestro bolsillo, y hasta
en el número de la tarjeta de crédito que usamos para comprar por internet. La
“cuántica” aparece cada vez más en términos como “sanación cuántica” y
“políticas cuánticas”. Cuántico se ha convertido en una palabra de moda.
Cualquier relevancia científica en estos usos es puramente accidental; sin
embargo, esto ilustra que lo “cuántico” posee una mística más allá de lo científico.
A pesar de que la mecánica cuántica
surgió para resolver un problema científico, más de un siglo después aún guarda
algo de misterio. La física cuántica predice comportamientos paradójicos o increíbles. Por
ejemplo, una partícula cuántica no posee solo un valor de una cantidad física,
sino todos los valores al mismo tiempo, algo que se llama superposición; dos
partículas cuánticas pueden permanecer ligadas o “entrelazadas”, aun a distancias ilimitadas y sin ninguna conexión física de por
medio; y se pueden teletransportar a través del espacio vacío.
“Los
saltos cuánticos pueden encontrarse en tu bar favorito y en el supermercado
local”
Una idea desesperada:
Cuando Max Planck inventó la teoría
cuántica en 1900, pensó que solo era un truco matemático. Pero su “truco”
explicaba por qué los físicos de la época no podían responder a esta
pregunta: “¿Cuál es la naturaleza de la luz emitida por una llama o cualquier
otro cuerpo caliente?” Sabían que la luz era una onda electromagnética
generada por partículas cargadas eléctricamente,
como los electrones, pero el problema era que los cálculos que usaban para
aplicar esta teoría contradecían los resultados del laboratorio del espectro de
luz generado por objetos calientes.
Planck probó varias soluciones para
resolver el problema antes de dar con la idea de que la luz es emitida por
medio de energías “cuánticas”, múltiplos exactos de cierta cantidad mínima, o
“cuanto”. A esto lo llamó “un acto de desesperación”, pero produjo el espectro
correcto de luz de un cuerpo caliente y eso le valió el Premio Nobel en 1918.
Después, Albert Einstein y Niels Bohr obtuvieron sus propios premios Nobel al
extender el trabajo de Planck. Einstein mostró que la luz viene en discretos
paquetes de energía, luego llamados fotones, y Bohr planteó que los electrones
en un átomo absorben o emiten fotones al tiempo que brincan entre niveles de
energía cuántica.
·
Fue asombroso encontrar que el mundo
operaba de esta extraña manera. Ahora se sabe que los saltos cuánticos y todo
lo demás son reales.
·
Pero, ¿por qué la humanidad no notó
los “cuantos” hasta 1900?
·
Porque hablamos de una cantidad de
energía muy pequeña.
·
Incluso el febril brillo de una vela
representa un torrente de fotones (trillones por segundo).
·
La luz que irradia una fuente es como
arena derramándose de un cubo; parece ser una corriente continua, pero en
realidad es una multitud de diminutos granos perdidos dentro del flujo mayor.
Saltos cuánticos reales:
Pueden encontrarse en tu bar favorito
o en el supermercado local. Siempre que veas brillar el anuncio luminoso de
alguna cerveza o el escáner de un código de barras, mira detenidamente: estás
observando saltos cuánticos eléctricos en acción a través de sus huellas
dactilares, la emisión de la luz, como Niels Bohr determinó.
Jugar a los dados:
Aunque los saltos cuánticos se
consideraron radicales, no contradicen las visiones existentes del mundo. La
superposición, el entrelazamiento y la teletransportación, sin embargo,
producen más extrañeza porque se oponen a nuestro entendimiento del universo.
Estos problemas surgen porque la teoría cuántica no predice valores definitivos
para las propiedades físicas, sino solo probabilidades.
Einstein no creía que la naturaleza
fuera azarosa, como lo expresó en su famoso comentario “Dios no juega a los dados con el universo”, pero en teoría
cuántica este no parece ser el caso. Una bola de béisbol tiene cierto impulso,
pero en el mundo cuántico, cualquier partícula lleva en sí todos sus posibles
valores físicos al mismo tiempo o en “superposición” hasta que es medido o
interactúa con el ambiente.
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