tarea

El mundo de las cosas extrañas
Escrito por Shahen Hacyan. Publicado en Artículos de Interés
принтер Epson K201
joomla 3.0
El mundo de las cosas extrañas
El mayor misterio de la mecánica cuántica es que funciona increíblemente bien a pesar de lo incomprensible de sus principios fundamentales.
En el mundo microscópico de los átomos suceden cosas extrañas. Conceptos comunes de nuestra vidadiaria —como posición, velocidad y fuerza— pierden allí su sentido usual. En el mundo atómico no se aplica la física que nos enseñaron en la escuela, sino una física más reciente: la mecánica cuántica. Se trata de una teoría que funciona estupendamente, pero cuyos principios siguen siendo tan incomprensibles que hasta la fecha no han cesado los debates sobre sus fundamentos.
La mecánica cuánticasurgió hace un siglo para explicar diversos fenómenos relacionados con los átomos y la luz. Su nacimiento se puede situar en 1900, cuando Max Planck, para explicar la radiación luminosa de los cuerpos calientes (llamada radiación térmica), formuló la hipótesis de que la energía no cambia de manera continua, sino que está cuantizada, es decir, se da por paquetes indivisibles que se pueden contar deuno en uno (véase recuadro). Cinco años después, el entonces joven Albert Einstein retomó la idea y propuso que la luz está constituida de partículas de energía pura como las que había postulado Planck, en contra de la idea aceptada en esa época de que la luz es una onda electromagnética (como las ondas de radio o la radiación infrarroja que se siente como calor). Sobre la base de los trabajos dePlanck y Einstein, Niels Bohr sugirió en 1913 un modelo atómico que explicaba muy bien la emisión de luz de los átomos de hidrógeno. Finalmente, Louis de Broglie postuló que las partículas atómicas y la luz tienen propiedades tanto de partículas como de ondas, con lo cual puso fin a la controversia sobre la naturaleza de la luz. La formulación matemática de la mecánica cuántica tomó su formadefinitiva en 1926, con los trabajos de Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger.
Desde entonces, el lenguaje matemático de la mecánica cuántica ha permitido describir los procesos atómicos con una precisión que rebasa todas las expectativas. Sin embargo, cuando se trata de explicar con palabras los fenómenos atómicos, nos enfrentamos a situaciones paradójicas porque nuestro lenguaje común es inadecuadopara ello. Al principio hubo muchas discusiones al respecto entre los físicos, hasta que empezó a tomar forma la llamada “interpretación de Copenhague”, defendida por Bohr (quien residía en la capital danesa) y sus discípulos, la cual ganó adeptos entre la nueva generación de físicos que no temían enfrentarse a sus mayores más conservadores como Planck, Einstein y otros.
Desaparición instantáneaTanto Bohr como Heisenberg pusieron especial énfasis en que, para estudiar un átomo, se tiene que influir en él de algún modo —por ejemplo, bombardeándolo con partículas de luz—, con lo cual se afecta irremediablemente su estado. Es muy distinto de ver un objeto macroscópico como un árbol o una casa, porque la luz que rebota en ellos y llega a nuestros ojos no afecta al árbol ni a la casa. Encambio cuando se trata de un objeto atómico, sólo se pueden observar los efectos que éste produce en los aparatos de medición, los cuales necesariamente perturban su estado. El concepto de realidad tiene, por lo tanto, un significado distinto en el mundo cuántico: lo que observamos es una combinación de los efectos que produce un objeto atómico y lo que aporta el aparato de medición.
La mecánicacuántica describe el estado de un objeto atómico, entendiéndose por estado el conjunto de sus propiedades, como posición, velocidad, energía, rotación, etcétera. Pero ¿tienen realidad esas propiedades antes de ser medidas? Para responder a esta pregunta, Bohr enunció el principio de superposición. Según este principio fundamental, antes de una observación, un objeto atómico se encuentra en una...