El Mundo Cuantico

04-Enero-2001

EL MUNDO CUÁNTICO

Hace cien años, Max Planck, un hasta entonces desconocido catedrático alemán, publicaba un trabajo titulado Sobre la teoría de la distribución de energía en el espectro normal. Este artículo contenía la base de una revolución sin precedentes en el entendimiento de la naturaleza, una que a la postre afectó y cambió el destino de la humanidad como pocas cosas durante todo el siglo XX: la física cuántica. La tecnología nuclear, la electrónica y las comunicaciones modernas, con todas sus consecuencias sociales, malas y buenas, no habrían sido posibles sin esta primera piedra. En este trabajo, Planck presentaba al mundo científico una explicación teórica de lo observado en experimentos relacionados a la distribución de la energía que irradia un cuerpo negro. La gran novedad radicaba en la discretización (cuantización) de la energía de la radiación en paquetes (cuantos)de energía. Era tan asombrosa la introducción de esta cuantización que el mismo Planck había escrito el artículo tratando de justificarlo como un mero formalismo y restándole importancia. El lenguaje preciso de la ciencia, empero, no deja cabida a los apasionamientos, y fue Albert Einstein, quien sin ningún temor en asaltar el statu quo, utiliza la cuantización de la radiación (en este caso de la luz, que es un tipo de radiación electromagnética) para explicar el efecto fotoeléctrico en 1905.

En el primer cuarto del siglo XX, inspirados en esta cuantización y en el intento de encontrar modelos plausibles para el átomo, el electrón y la luz (radiación en general), una generación brillante de físicos europeos, entre los que destacaban Rutherford, Bohr, De Broglie, Heissemberg, Born, Dirac y Schroedinger elaboraron una formulación denominada mecánica cuántica que presenta los principios y las reglas que rigen el comportamiento de las partículas fundamentales. Estas partículas no son ni con mucho de la misma naturaleza de los objetos de escala humana o astronómica. Ni siquiera “ocupan” un lugar “definido” en el espacio, sino que son más bien una suerte de ondas de materia con mayores o menores probabilidades de ocupar ciertas regiones del espacio. Así se rompía con varios elementos antropocentristas de la física clásica previa al siglo XX, creando un mundo nuevo, lleno de incertidumbre y con lugar para el caos.

El principio de incertidumbre de Heissemberg – consecuencia natural de la mecánica cuántica -, por ejemplo, anuncia que no se puede conocer con absoluta certeza la posición y la velocidad de una partícula al mismo tiempo, aspecto impensable en la física clásica y que rompe profundas concepciones. En los tres últimos cuartos de siglo XX, la mecánica cuántica y su sofisticada teoría de campos cuánticos has sido exitosamente aplicadas en la descripción de tres de las cuatro interacciones que se conocen en el universo, con excepción de la gravedad. Sin embargo, aún hay mucho trabajo por hacer hasta llegar a una teoría unificada que incluya a la gravedad y a todas las partículas fundamentales conocidas, la ansiada “Teoría del Todo”.

De la física cuántica han derivado, asimismo, desarrollo tecnológicos que han marcado el derrotero del siglo que pasó. La tecnología nuclear, la electrónica, las comunicaciones y la informática son quizás los ejemplos más deslumbrantes. Las consecuencias sociales han sido múltiples y complejas, pero debe recalcarse que las responsabilidades por los estragos y catástrofes mundiales del siglo XX no recaen ni en la ciencia ni en tecnología per se. Las miserias humanas son milenarias y simplemente se han hecho más sofisticadas en formas y medios con el paso del tiempo. Acaso el mayor desafío de la educación moderna sea desarrollar la conciencia de que la comprensión y utilización de los recursos de la naturaleza no son ajenos a nuestro intentos paralelos por construir una sociedad libre y justa.

Ciertamente, por primera vez hoy tenemos la capacidad tecnológica para autoelimanarnos como especie. Pero al mismo tiempo, gracias a la ciencia y a la tecnología tenemos la oportunidad de utilizar inteligentemente nuevos recursos para que la humanidad progrese hacia estadios de mayor justicia y libertad. Por último, evitar nuestra extinción es una circunstancia que no se puede dejara al azar, presumo; muy a pesar de que la física cuántica haya puesto en vigencia que vivimos en un universo que – nuestra escala – pareciera funcionar como un predecible mecanismo de relojería, aun cuando descanse sobre un intrincado mundo subátómico sujeto a los azares de las probabilidades. Y a la luz de la historia, ésta es, qué duda cabe, una de las más finas ironías del siglo XX.