Física cuántica

Física cuántica

Quienes hayan leído ciencia ficción encontrarán similitud con las predicciones de la teoría cuántica pues eso de universos paralelos, es difícil de comprender y mucho más de aceptar. Werner Schroedinger, científico conocido por su Principio de Incertidumbre parte del desarrollo de la cuántica que inició Paul Dirac en 1920, se dice, que al final de su vida comentó que hubiera preferido no toparse con él. La Física la cuántica, presenta los conceptos que más atormentan a los estudiosos.

La Teoría Cuántica explica la naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía al nivel atómico y subatómico. Las anteriores teorías: gravedad, electromagnetismo y relatividad manejan cuerpos mayores, los fenómenos macroscópicos que conocemos como son: gravedad, acción y reacción, inercia, movimiento de un cuerpo y demás.

La física cuántica tiene dos etapas, la primera, comienza en 1900 con Max Planck, quien asume que la energía está hecha por cantidades individuales: “quantas”. En 1905, Albert Einstein teorizó que no sólo la energía era “quantas” sino también la radiación, ondas. La segunda etapa tiene lugar en la década de 1920. Louis de Broglie propuso que no hay diferencia fundamental entre energía y materia al nivel atómico y subatómico; pueden comportarse como partículas u ondas. “Principio de la dualidad onda-partícula”. En 1927, Schroedinger propuso que la medición simultánea de dos valores complementarios de una partícula subatómica es imposible, por ejemplo: su posición e impulso. Esto constituye el “Principio de Incertidumbre”. Einstein nunca aceptó los conceptos de la segunda etapa, bajo la premisa de que: “Dios no juega a los dados con el universo”.

Hay dos grandes interpretaciones de la teoría cuántica: La de Niels Bohr o de Copenhague y la teoría de muchos mundos. Bohr propuso que la partícula es lo que se haya medido (partícula u onda) pero que no se le pueden asumir propiedades específicas, ni siquiera que existe hasta que es medida. Es decir, que no existe la realidad objetiva. Se traduce en el “Principio de Superposición” que postula que mientras no sepamos en qué estado se encuentra la partícula subatómica, está en todos los estados posibles.

La idea se entiende mejor usando la analogía del “gato de Schroedinger” que dice así: Si tenemos un gato metido en una caja de plomo y dentro de ella hay un material radioactivo y una ampolla de cianuro que se rompe tan pronto como se desprende la primera partícula del material radioactivo, no sabemos si el gato está vivo o muerto, por tanto, está en los dos estados, vivo y  muerto, hasta que abrimos la caja y comprobamos como está.

La segunda interpretación de la teoría cuántica es la de muchos mundos. Ésta postula que tan pronto como existe el potencial de que un objeto esté en cualquier estado, el universo de ese objeto se transmuta en una serie de universos paralelos iguales al número de posibles estados en que el objeto puede existir, con cada universo conteniendo un solo estado único y posible de ese objeto. Más aun, hay un mecanismo para interacción entre esos universos que de alguna manera permite que todos los estados sean accesibles y todos los estados sean afectados en alguna manera. Esta interpretación es la preferida de Stephen Hawking y lo fue también para Richard Feynman.

Esta interpretación podría entenderse mejor con el siguiente ejemplo: Si una persona tiene el potencial para ser político, ladrón, matemático, abogado, honesto, sinvergüenza y charlatán, sus universos serán todos esos y en cada universo (cuando se pone la gorra de uno de ellos) sólo será eso. No obstante, de alguna manera todos los universos: político, ladrón, matemático, abogado, honesto, sinvergüenza y charlatán le son accesibles y se afectan entre sí de alguna manera.

Muchos científicos, puede entenderse, que dudaron de la teoría cuántica y trataron de probar que no era correcta, sin embargo, experimentos la justificaron repetidamente. En la actualidad los principios de la cuántica se han extendido a: química cuántica, óptica cuántica, criptografía cuántica y otras.

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