sábado, 19 de septiembre de 2009

Relatividad y cuántica, o cómo reconciliar la misericordia con la justicia

El hombre primitivo mitigaba el desasosiego que le producía la cambiante, multiforme e incomprensible realidad, elaborando mitos; relatos acerca de dioses que le permitían comprender el mundo conociendo la personalidad de los seres que intervenían en los fenómenos naturales; en resumen, el humano proyectaba en las naturaleza sus motivaciones y experiencias. Esta forma arcaica de pensar introdujo orden en el cosmos y proporcionó tranquilidad psicológica a los individuos hasta hace poco más de dos milenios y medio. En aquella época y a orillas del mar Mediterráneo, Tales también se hizo preguntas sobre la naturaleza del universo y sobre las causas de los fenómenos naturales. Sus contestaciones, sin embargo, eran revolucionarias; y no por el significado de sus teorías, la belleza de sus relatos o la validez de sus argumentos, sino porque el único instrumento que usó para elaborarlas fue su razón. Desde aquel lejano momento hasta hoy, el desarrollo de la ciencia física, puede interpretarse como una permanente discusión entre dos escuelas. Por un lado, la tradición del atomismo, que remonta a Demócrito, trata de entender la materia como un conjunto de partículas elementales que su mueven en el espacio vacío; por otro lado, las teorías de campos describen los fenómenos físicos como sucesos continuos en el espacio y en el tiempo, las fuerzas gravitatorias son ejemplos concluyentes. El conflicto resulta inevitable, porque el concepto de espacio continuo es incompatible con el de partícula elemental. El dilema podría resolverse con el descubrimiento de que el espacio (y el tiempo) no es infinitamente divisible, que existe un cuanto, una partícula, fundamental de espacio (y tiempo): esta solución representaría una victoria de las teorías de partículas. A la inversa, un avance en la teoría de campos podría demostrar que las partículas elementales son deformaciones, nudos -o singularidades- del espacio continuo: esta conclusión proporcionaría la victoria a las teorías de campos.
Hoy disponemos de dos técnicas matemáticas que nos aportan soluciones satisfactorias a una variada gama de problemas físicos. La teoría de la relatividad se usa en los fenómenos astronómicos y la mecánica cuántica en el mundo de los átomos, aquélla se basa en las teorías de campos y ésta en las teorías de partículas: la elaboración de la teoría del todo, la reconciliación de la misericordia con la justicia, no se ha conseguido todavía.

2 comentarios:

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Trataré de resumir unas complejas teorías y espero que a fuerza de simplificaciones no acabe falseándolas. Hasta hace poco tiempo los físicos disponían de la Teoría de Newton para explicar el universo. Hoy sabemos que la teoría de Newton sólo funciona en el mesocosmos; falla en el microcosmos, donde funciona la teoría cuántica y también falla en el macrocosmos, donde funciona la teoría de la relatividad. Pero ambas teorías, la cuántica y la relatividad son absolutamente incompatibles: donde una mantiene la causalidad la otra la niega; una considera al mundo continuo, la otra discontinuo; una considera que el observador es independiente del fenómeno y la otra que interviene en él. Desde Einstein los físicos pretenden construir una teoría unificada, sin haberlo conseguido todavía. Por estas razones, cuando tenga que argumentar sobre el mundo de lo minúsculo (los comienzos del universo, por ejemplo) me atendré a la teoría cuántica y cuando tenga que razonar sobre el mundo de lo enorme (el universo) lo haré con la relatividad; sé que los argumentos que use, si los quitamos de su ámbito, pueden ser contradictorios.

C. Armesto dijo...

Estimado amigo:

Te expongo algunas conclusiones para que las ubiques en su contexto correcto. Una conclusión de la teoría de la relatividad: ninguna señal puede viajar a una velocidad mayor que la luz, por lo que la comunicación instantánea está absolutamente prohibida. Y tres conclusiones de la teoría cuántica: 1ª podemos asegurar que dos objetos cuánticos en ciertas condiciones pueden comunicarse instantáneamente. 2ª No existe lo que llamaba Einstein realidad objetiva, sólo existe la matemática que la sostiene. 3ª Ante el problema de la medición cuántica, unos físicos sostienen que en el momento de la medición el objeto físico se concreta y otros que es el observador quien hace que el objeto físico se concrete.