Siglo XX o cuando la Física encontró sus límites



Siglo XX o cuando la Física encontró sus límites
Pocas veces la humanidad y su pensamiento han sufrido un cambio tan grande como en la primera parte del siglo XX. Tan sólo en el año 1900 se descubren el electrón, el cuanto, el gen  y el inconsciente, que vendrían a revolucionar nuestra visión de la física, de los componentes de la materia, de la herencia biológica y de nuestra psique. EnFísica, la maravillosa construcción Newtoniana y su visión mecánica de la Realidad encontraría sus límites, dando lugar a la revolucion relativista por un lado, y a la revolución cuántica por otro. La primera cambiaría nuestro concepto del espacio y el tiempo, y la segunda traería tantos quebraderos de cabeza, que haría honor a la letra de aquel  Tango: “¡Siglo veinte, cambalache, problemático yfebril!… “
Y es que la Física en el siglo XX, se encontró con dos límites, insospechados totalmente para la Física Clásica, y que conllevarían un cambio profundo de nuestra visión de la Realidad. Por un lado, se descubrió que la velocidad de la luz era un absoluto. ¿Qué queremos decir con ésto? Imagínate que quieres medir la velocidad de un tren con respecto a tu posición. No obtendrás el mismoresultado dependiendo si tu posición es fija o no.  La velocidad es la relación entre el espacio recorrido dividido por el tiempo, así que si te mueves hacia el tren, el tren se moverá más rápido con respecto a tu posición (le costará menos llegar hasta tí), que si te alejas. Dicho de otra manera, la velocidad del tren es relativa al sistema de referencia, tú en este caso. Sin embargo, no ocurre lomismo con la luz. Imagínate el mismo tren, con un gran foco delantero. Si ahora mides la velocidad de la luz proyectada por el foco, el resultado es independiente(!) de tu movimiento. Da igual si vas hacia el foco de luz, o si te alejas, medirás la misma velocidad de la luz. En el vacío, esa velocidad es impresionante, 300000 km/s, pero por grande que sea, no es infinita. Pero aún más, esa velocidades la máxima que puede ser alcanzada por  cualquier objeto, partícula, información o lo que sea en el Universo. Es como si en las leyes de tráfico de la Naturaleza hubiera un límite máximo de velocidad de 300000 km/s. A este límite de velocidad le denominamos c, y  para respetarlo, a medida que nos vayamos acercando a él no habrá más remedio que distorsionar el espacio y el tiempo, de acuerdo alas tranformaciones de Lorenz. El espacio y el tiempo dejan de ser así, las referencias absolutas indistorsionables de la Mecánica Clásica.
En el cuadro inferior, representamos este límite intrínseco de la Naturaleza en la vertical del diagrama. Todas aquellas velocidades por encima dec, es decir, todo lo que queda por encima de la raya azúl del gráfico inferior, está prohibido en nuestro Universo.A medida que te acerques a ese límite, tendrás que considerar ecuaciones relativistas para describir tu sistema físico.

El otro límite descubierto en el siglo XX, tiene que ver con el eje horizontal del diagrama, en el que hemos representado la acción, es decir, la energía implicada en un proceso por el tiempo que dura éste. En la mecánica clásica, se consideraba que no había ningún límite enla acción que se puede ejercer sobre un sistema físico, sin embargo, esto no es cierto: existe un límite inferior, representado por la línea roja vertical del diagrama. Este límite es ħ = h/2π, donde h es la constante de Planck, un número pequeñísimo, pero no cero.
Para que te hagas una idea de lo que estamos hablando, coge una  manzana (que me perdonen por este verbo, aquellas personas que meleen de Latinoamerica), y lánzala 1 metro hacia arriba. Habrás utilizado aproximadamente 1 Joule (J a secas, para los amigos) de energía para realizar esta acción. Pues bien, ħ es tan sólo 1.05457 10-34  J·s , es decir, esta acción consistiría en aplicar durante un segundo, la energía que has gastado en lanzar la manzana dividida  por un uno con 34 ceros. La diferencia  de energía de la que...