La cuántica y yo 1/3

La física, en pocas palabras, es la ciencia que se encarga de estudiar la naturaleza. Lo primero que tenemos que definir para estudiar cualquier fenómeno, es los elementos con los que vamos a trabajar, es decir, el modelo a seguir.
Por ejemplo, si fuéramos a jugar al fútbol de los play-móvil, primero necesitamos decir que hay cierto número de muñecos play-móvil, una canica que funciona como pelota y una cancha en la que todo sucede. Después ya decimos o definimos cuales son las reglas del juego. Esto, en términos científicos es el modelo (los muñecos, la pelota y la cancha) y luego podemos ya hablar de reglas del juego, que desde el punto de vista científico, son las leyes físicas.

A lo largo de la historia, hasta principios del siglo xx, poco se había hablado del modelo; parecía siempre muy natural pensar que cualquier elemento tenía sus fronteras bien definidas, una pelota era un sólido redondo y ya. Por otro lado se estudiaban también ondas de sonido, que eran ondas y ya.
La luz, que siempre fue motivo de discusiones, era entendida como una onda, incluso el físico Thomas Young en 1804 había demostrado que interfería consigo misma, lo cual era una característica exclusiva de las ondas. Pero nuestro entendimiento fue sacudido cuando en los años 20 el físico estadounidense Arthur Compton demostró que la luz chocaba con otras partículas, lo cual era entendido como exclusivo de las partículas.
A partir de ese momento, se hicieron muchos experimentos relacionados, queriendo desambiguar esta situación, pero el resultado era siempre el mismo, la luz se comporta como una onda y como una partícula. Así que se decidió cambiar el modelo, entendiendo la luz como una “onda-partícula”, lo cual era un cambio radical.

Los experimentos continuaron y poco a poco se fue entendiendo mejor la situación. Quizás la contribución conceptual más grande vino de parte del francés De Broglie que llevo la idea de la onda-partícula a otro nivel, afirmando que todas las partículas son en realidad ondas-partículas, aunque la parte ondular es casi imperceptible por ser una onda tan pequeña. De Broglie no fue tomado muy en serio al principio, un poco porque fue su tesis de doctorado (normalmente no se proponen cosas tan aventuradas ahí) y un poco porque su nombre completo era: Louis-Víctor-Pierre-Raymond, 7mo duque de Broglie y pertenecer a la realeza jugaba en su contra en el ambiente científico. Pero los experimentos continuaron y confirmaron su tesis.

Una de las dificultades que presentaba este modelo de onda-partícula, es la localización. Una partícula es fácil de localizar, pero una onda es más complicada. Tras mucho pensar y experimentar, se concluyó que era imposible decir exactamente donde se localizan las ondas-partículas a un cierto tiempo. Este es el principio de incertidumbre de Heisenberg, que todos vimos en la preparatoria de una forma simplificada. Ese “exactamente donde” es importante entenderlo bien; claro que es posible saber dónde está algo, aunque con un error de ±.00000000001 cm aproximadamente, y algo por el estilo sucede para el tiempo en el que se hace la medición.

Así que ahora el modelo que tenemos del mundo, está compuesto de ondas-partículas que ni siquiera sabemos bien donde están… sí, eso es el modelo fundamental de la física moderna, en la segunda parte hablaré un poco de las reglas del juego, de las leyes físicas que gobiernan este mundo cuántico y finalmente sobre sus implicaciones filosóficas e incluso teológicas. Hasta la quincena que viene.