2013/09/07

La Teoría Cuántica y las creencias


La física clásica muestra una visión del mundo comprensible donde todo se puede controlar y medir, un mundo que funciona en un tiempo y espacio absolutos, donde el movimiento se puede explicar como efecto de una causa. Para este determinismo, nada es incierto, incluso lo que ocurre en el mundo subatómico.

La conferencia Solvey de 1927 fue dedicada a la teoría cuántica a la cual asistieron nueve de los físicos teóricos que participaron activamente en el desarrollo de esta teoría, cada uno de los cuales recibiría en su momento el Premio Nóbel por su contribución.

Éstos fueron: Max Planck(1858-1947); Marie Curie(1867-1934); Albert Einstein(1879-1955); Niels Bohr(1885-1962); Erwin Schrödinger(1887-1961); Wolfgang Pauli (1900-1958); Werner Heisenberg(1901-1976); Paul Dirac(1902-1984); Louis de Broglie(1892-1987); Max Born(1882-1970).

Estos hombres serán siempre recordados por los aportes realizados en relación a las propiedades fundamentales del mundo subatómico.

La mayoría de ellos albergaba muchas dudas sobre la denominada teoría cuántica que presentaba una serie de paradojas experimentales.

Demócrito, cuatro siglos antes de Cristo, fue el que primero que formuló el concepto de átomo, al considerarlo el componente básico de la materia que no se puede dividir.

Aristóteles y otros pensadores cuestionaron este concepto durante siglos, hasta que el químico inglés John Dalton (1766-1844) lo utilizó para predecir propiedades químicas de ciertos elementos.

Cien años después, Einstein y Jean Perrin afirmaron que la existencia de los átomos era cierta; y aunque en el siglo XIX, no había pruebas físicas de su existencia, muchos pensadores utilizaban ese concepto.

En esa misma época, J.C. Maxwell, físico escocés, planteó algunos supuestos al desarrollar su teoría cinética de los gases en 1859, uno de los cuales fue revolucionario; al afirmar que las posiciones y velocidades de las moléculas son inicialmente azarosas.

Como le era imposible calcular los movimientos individuales de tantas partículas con precisión utilizando las leyes de Newton, usó promedios estadísticos para llegar a conocer el rango de velocidades.

Esta es la conocida curva que se conoce hoy en día como la distribución de Maxwell que se utiliza cuando es imposible calcular el movimiento de una molécula con exactitud.

Los experimentos de Planck, Einstein y Bohr constituyeron los primeros aportes fundamentales que se conoce como la antigua teoría cuántica.

La paradoja más desconcertante de la física es la dualidad onda/partícula; o sea ¿cuál es la forma más acertada de describir la naturaleza fundamental de la radiación y la materia: la de ondas o la de partículas?

El príncipe francés Louis de Broglie(1892/1987), estudiante avanzado de la Soborna, de París, influenciado por Einstein, formuló la insólita idea de que las partículas podían tener propiedades ondulatorias y que esta particularidad se podía extender a todo el mundo físico.

Efectivamente, G.P.Thompson, (1892-1975) pudo probar la propiedad ondulatoria de los electrones.

La nueva teoría cuántica nació gracias a la contribución del trabajo de tres científicos, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger y Paul Dirac, que luego demostraron ser equivalentes; a pesar de que violaba leyes matemáticas.

Ya no había más respuestas exactas, en la teoría atómica sólo se puede contar con probabilidades.

En 1927, Heisenberg hizo un gran descubrimiento, el principio de incertidumbre, según el cual es imposible medir simultáneamente el movimiento y la posición de una partícula, idea que cambia el paradigma determinista del siglo XVIII.

El principio de incertidumbre contribuyó a comprender más la naturaleza de los fenómenos que ocurren en el mundo microscópico.

Bohr descubrió que los comportamientos de las ondas y de las partículas de un objeto son complementarios, y que su comportamiento depende de la observación.

La recopilación de ideas de los físicos sobre el problema de las mediciones cuánticas y su conexión con la física clásica se conoce como la interpretación de Copenhague.

Bohr combinó su labor con aspectos del trabajo de Heisenberg, Born y Schrödinger, llegando a la conclusión que antes de la medición, el estado de un sistema atómico es indefinido, sólo existen determinadas probabilidades de valores posibles.

Einstein no estuvo nunca de acuerdo en aceptar el principio de incertidumbre y lo expresaba diciendo: “Dios no juega a los dados”.

Para la mecánica cuántica no puede haber separación entre el observador y lo observado. El observador y los dos electrones pertenecen al mismo sistema. Los sistemas atómicos no se separan una vez que se han conectado.

Esto tiene un significado, quiere decir que aunque los fenómenos parezcan locales, el mundo es sostenido por algo invisible que hace posible que un sistema se pueda comunicar a mayor velocidad que la de la luz, incluso en el acto, porque la interacción no se altera con la distancia, opera al instante y puede conectar diferentes lugares sin atravesar el espacio.

Este aspecto tan insólito de la naturaleza que muestra la aplicación de la teoría cuántica puede dar fundamento a las prácticas rituales como el vudú y explicar la percepción extrasensorial.

¿Es posible que la naturaleza sea no local y que la acción a distancia no sea un concepto absurdo?

El físico cuántico Archibald Wheeler, (1911) profesor emérito de Física en la Universidad de Princeton, le otorga un importante rol al observador en la creación de la realidad y afirma que la teoría cuántica no se puede refutar y que ha sido probada muchas veces.

Para Wheeler, el descubrimiento del cuanto iluminó todas las ramas de la física, aunque aún no se sepa cómo es que existe.

Malena

Fuente: “Teoría Cuántica para principiantes”; J.P.McEvoy, Oscar Zárate.

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