La teoría cuántica es una de las teorías
más empleadas y peor comprendidas de la ciencia; la usamos para entender el
funcionamiento de los láseres, los reactores nucleares, los ordenadores, la
microelectrónica o la nanotecnología y también para conocer cómo opera la
radiactividad o la causa por la que emiten luz las estrellas: o sea, se trata
de una teoría maravillosa, sin embargo, los profanos se empeñan en ignorar cómo
explica esta teoría el comportamiento de las partículas que componen la
materia. Fíjese el lector inexperto en la extraña conducta del electrón en un
átomo de hidrógeno, uno de tantos que componen mi mano, que ahora está
tecleando en el ordenador. Habitualmente nos imaginamos a los electrones como
bolitas volando alrededor del núcleo central, como si fueran diminutos planetas
girando alrededor del Sol: se trata de una metáfora que se aproxima bastante a
lo que sucede en realidad… la mayor parte de las veces, porque en otras, ¡ay en
otras! Las partículas que constituyen la materia se convierten en una nube que
se difumina, y ya casi ni sabemos lo que queda. Comprobémoslo. Sólo hay en
electrón en el átomo de hidrógeno –decíamos- que da vueltas alrededor del
núcleo, como Mercurio lo hace del Sol; sucede a veces que el electrón recibe un
empuje de alguna partícula que choca contra él, lo desvía y pasa a girar en
otra órbita, de Venus, por ejemplo, continuando con el símil planetario. Los
físicos han observado al electrón en la órbita de Mercurio y también en la
órbita de Venus: no hay duda, allí está. Y sin embargo nunca observaron algún
electrón viajando de un sitio a otro, -así como lo cuento-, aunque muchas veces
lo han intentado: es más, la teoría cuántica asegura, sin el menor asomo de
duda, que no existe camino para ir de una órbita a la otra. ¿Cómo lo hace?
Desaparece de un sitio y aparece en otro sin seguir una trayectoria. ¿Increíble?
¡Cierto! Amigo lector, si estimas que los físicos están un poco locos,
manifiesto mi acuerdo contigo. Sólo te puedo decir que la mecánica cuántica es
la teoría más confirmada con experimentos de toda la historia de la física…
para desesperación y congoja de los filósofos. ¡Qué le vamos a hacer!
1 comentario:
Estimado amigo
Si la última palabra de la física la tiene una teoría cuántica la contestación no ofrece duda: los fotones (las partículas constituyentes de la luz) o los gravitones (las partículas constituyentes de las ondas gravitatorias, si existen) no viajan a través de una trayectoria. No existe tal trayectoria, las trayectoria no son reales, son conceptos de la física clásica, apariencias, útiles para describir el mundo macroscópico, pero no siempre. ¿Qué sucede entonces con los movimientos de las partículas, te preguntarás? Sencillamente las partículas están en un sitio y después están en otro, sin pasar por los lugares intermedios. Así tal y como te lo cuento, aunque te parezca increíble. Pero no te asombres demasiado porque desde los años veinte del siglo pasado así interpretan los físicos el comportamiento de los electrones en los átomos. Imagínate uno de los átomos que forman parte de ti, un hidrógeno por ejemplo; por cualquier circunstancia el electrón de este sencillo átomo puede saltar de una órbita a otra: sospecharás que, como es lógico, hace lo que una nave espacial cuando va de la Tierra a Marte. Yerras completamente. Recurro al símil planetario para explicarlo, el electrón se comporta como si la nave espacial desapareciera de la Tierra y apareciera en Marte, pero ¡ojo! sin haber pasado por ningún lugar intermedio. Las ecuaciones de la física cuántica –comprobadas hasta la saciedad durante casi un siglo- así lo demuestran. No existen trayectorias, sólo somos capaces de calcular la probabilidad de encontrar al electrón en un lugar concreto: nada más. Y la probabilidad de hallar un electrón entre las dos órbitas es cero, no casi cero, cero. Así es como la física cuántica interpreta los comportamientos atómicos. Te puedes imaginar que desde este punto de vista que el espacio esté cuantificado no tiene ninguna importancia porque, en ese caso, los electrones (o cualquier partícula) sólo podrían hallarse en los cuantos de espacio y no en la nada. Y como no existe la trayectoria, ¿qué problema hay?
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