EL ABOGADO CUÁNTICO
Herbert Gerjuoy: “Los analfabetos del siglo XXI no serán los que no
sepan leer y escribir, sino los que no puedan aprender, olvidar lo aprendido y
aprender de nuevo”.
Comenzaré diciendo que
contrariamente al lema escrito en el edificio de la Academia en Atenas: “NO
ENTRES AQUÍ SI NO ERES GEOMETRA”; te animo a continuar leyendo, si te ocurre
como a mí, que eres lego en las ciencias físicas, pero te espolea el ansia de
comprender el mundo. Con la física cuántica, en los actuales momentos, ocurre
lo mismo que en tiempos de Galileo: las élites ya sabían que el mundo no era
plano, sin embargo se ignoraba casi todo acerca de la tierra y el universo.
Actualmente seguimos ignorando muchas cosas acerca del universo o ¿Tal vez
debería decir universos?
En los
actuales momentos parecemos convivir con una física de los objetos grandes
cuyos padres son –simplificando mucho- Isaac Newton y Albert Einstein; y otra
de las partículas muy pequeñas –microscópicas-: de lo muy menudo. Y está constatado que las leyes que gobiernan
lo grande; no valen para lo pequeño, aquí es donde entra la física cuántica en
nuestras vidas.
De Newton,
que decir, descubrió la ley de la gravitación universal y la mecánica clásica.
Fue un hombre ilustrado cuyos títulos eran: físico, filósofo, teólogo,
alquimista, inventor y matemático. Tenía mal carácter y no le gustaba ser el
segundo en nada, no trató bien a Leibniz,
con quien comparte la autoría del cálculo integral y diferencial. Que paradoja
que a las grandes cabezas no, necesariamente, les sigan hombres de estatura
moral equivalente.
Es curioso
como cada investigador tiene sus objetos sobre los que proyecta sus
descubrimientos; Newton y su famosa manzana, que al caer al suelo le hace
reflexionar sobre la fuerza de la gravedad. En caso de Einstein, son los trenes
y el tiempo; y también la hora, que debía de ser igual en todo el país para
evitar accidentes ferroviarios. La humanidad debe mucho a las manzanas, a los
trenes y a los relojes.
Más de un
tercio de nuestra economía depende de la física cuántica, y procesos tan
triviales e integrados en nuestro vida diaria, tales como: calentar un vaso de
leche en el microondas, cuando se abren, automáticamente, las puertas del
supermercado, cuando utilizamos la televisión, el ordenador, el teléfono móvil,
los lectores láser, etc., estamos usando tecnología cuántica.
Pero no
tengamos recelo, vayamos entrando en materia, analicemos algunos de los
principios sobre los que se sustenta la cuántica:
-El
experimento de la doble ranura: Nuestro héroe, Thomas Young, niño prodigio que
leía a los dos años, y los catorce estudiaba en doce idiomas a la vez, entre
ellos caldeo, árabe y persa; realizó un experimento con una vela, una pantalla
con dos ranuras y una pared final. Hasta Young, siguiendo las teorías de Newton,
se consideraba que la luz estaba formada por partículas; Young demuestra que la
luz es una onda –como las que se forman en un estanque al lazar una piedra-.
Pero volvamos al experimento: la luz de la vela penetra por las dos ranuras
–situadas horizontalmente, la una paralela a la otra; tras pasar por las dos
ranuras, se vuelven a formar más ondas , pero ahora desde dos puntos como si
tuviésemos dos fuentes de luz. Cuando las ondas de la ranura superior coinciden
con las de la inferior se producen interferencias, constructivas y
destructivas, según estén en su máximo de potencia, ambas ondas; o en su mínimo,
destruyéndose. Cuando la luz llega a la pared final nos encontraremos con lo
que se denomina patrón de interferencia, una serie de rayas verticales oscuras
y brillantes a lo largo de la pared.
La idea de que
la luz es una onda y no una partícula, fue afianza por la formulación de
Maxwell y su teoría electromagnética. Pasaron cien años –como en el cuento de
la Bella Durmiente- hasta que un oficial de tercera en una oficina de patentes
suiza, llamado Albert Einstein, publicó cuatro artículos en 1905 que cambiaron
drásticamente el mundo de la física. Con el primero, reabrió el debate sobre la
naturaleza de la luz introduciendo los denominados cuantos de luz, término introducido unos años antes por Max Planck
–cuantos de energía-. Estos cuantos de Einstein sería bautizados más
tarde como fotones. Los experimentos de Young y la teoría electromagnética de
Maxwell habían demostrado que la luz era una onda; Einstein y los posteriores
experimentos también demostraron que la luz también puede comportarse como un
corpúsculo o partícula ¿Quien tenía razón?: ambas teorías. Pero lo más
desconcertante es que dependiendo del experimento que se realice: doble ranura
o del efecto fotoeléctrico, nos contestará una cosa u otra. Y este es el
comienzo del vértigo que genera al sentido común y a la observación con
nuestros sentidos la física cuántica.
-El
principio de superposición:
En el mundo que denominaremos “clásico”
(nuestra realidad, lo que percibimos con los sentidos) un vaso puede estar
lleno o vacío, cuando te encuentras en una encrucijada, elijes un camino u
otro, votas a las derechas o a las izquierdas. En el mundo cuántico todas las
posibilidades existen al mismo tiempo. Es decir el vaso estará lleno y vacío al
mismo tiempo, recorrerás los dos caminos al mismo tiempo y por supuesta votaras
simultáneamente a ambos extremos del espectro político. Algo así como si fuesen
universos paralelos. En un universo elegiríamos recorrer el camino de la
izquierda, y en otro el de la derecha. Ambos universos se desdoblarían. Lo que
sucede con el principio de superposición es que ambos universos se mezclan.
Ambas cosas ocurren al mismo tiempo: elegimos la dos al mismo tiempo. La superposición funciona hasta que alguien
observa el objeto superpuesto. La mirada neutraliza la superposición. A eso se
le llama el “colapso de la superposición”. Podemos estar tranquilos: ningún
humano podrá ver las dos posibilidades a la vez ¡pero existir –como las meigas-
existen! Un buen ejemplo de este principio es la teoría del gato de Schrödinger
–Schrödinger quedó hasta las narices de esta paradoja, dado que era una
pregunta que le realizaban frecuentemente; Stephen Hawking, ¡amenaza con sacar
la pistola…! cuando le preguntan por el dichoso gato-. La paradoja del gato es
la siguiente: un gato, junto con un matraz que contiene un veneno y una fuente
radiactiva, se coloca en una caja sellada. Si un contador Geiger detecta la
radiación, el frasco se rompe, liberando el veneno que mata al gato. La
interpretación de la mecánica cuántica implica que, después de un tiempo, el gato
está al mismo tiempo ¡vivo y muerto!.
-El principio de incertidumbre de
Heisenberg: Este principio nos dice que
no puedes conocer al mismo tiempo la posición de las partículas (donde están) y
su velocidad (como y hacía donde se mueven). Hay que reseñar que las partículas
subatómicas pueden atravesar barreras o muros. Nosotros en nuestro día a día tenemos
abolida esta posibilidad, dado que tardaríamos una eternidad en atravesar un
muro; mejor utilizar la puerta. Una aplicación práctica de física cuantía la
encontramos en la cita histórica que CHAVES NOGALES hace en su libro “La
defensa de Madrid”: la pone en boca del general Miaja durante la Guerra Civil;
ante los milicianos que entraban groseramente en el bunker desde el que se
organizaba la defensa de Madrid, diciendo que: ¡El que no entrara saludando por
la puerta, saldría por la ventana! Huelga decir que el bunker se encontraba
enterrado a un montón de metros bajo el nivel del suelo y carecía de ventanas …
-El entrelazamiento cuántico: Planteado en
1936 por Einstein, Poldosky y Rosen. Dos partículas entrelazadas son como dos
gemelos que tienen una conexión muy especial. Aunque las separas, cuando le
hacemos algo a una de ellas, la otra lo siente.
-El decoherencia: Es el tránsito del mundo
microscópico en el que se desenvuelve la física cuántica, al macroscópico que
perciben nuestros sentidos. El gato de Schrödinger: el motivo por el que el
gato no esté vivo y muerto a la vez pese a tenerlo dentro de una caja, es que
cualquier particular de aire, la temperatura dentro de la caja o incluso una
interacción gravitatoria con la luna, se entrelazaría con el animal y
produciría “observaciones”. De ese modo, el estado cuántico de superposición
quedaría destruido y sobrevendía la decoherencia.
Queridos amigos aquí finaliza la primera
parte del “abogado cuántico”, continuará…
