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¿Cuál es el Camino? No hay ningún camino.

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General    ~    Comentarios Comments (8)

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Cuando emprendemos un camino nuevo, nunca sabemos lo que nos encontraremos

El Camino lo tenemos que hacer nosotros al andar. Lo mismo que se forma la vereda en la Montaña cuando los seres vivos pasan por el mismo sitio una y otra vez, dando lugar a que se forme una línea en la tierra mil veces pisada que nos habla del paso por aquel lugar que los viandantes han creído el más idóneo para transitar hacia algún otro sitio. Lo tuvieron que elegir de manera racional al ser el más indicado y, por ese “camino” se creó el sendero por el que caminar. Antes allí, no había camino.

No pocas veces, el camino se crea a partir de una idea, una intuición, una ganas de saber lo que hay más allá de nuestros dominios, de explorar lo desconocido, de comprobar si la fascinación que presentimos por lo que pensamos que “allí” pueda existir, se debe a una certera intuición, o, por el contrario, es sólo un espejismo. No siempre el explorador encontró aquella civilización perdida que gritaba insistente en su mente llamándolo sin cesar, ni el científico encuentra la anhelada explicación a un secreto de la Naturaleza que, tan claramente veía en sus sueños.

Está claro que el mismo acto de la exploración, modifica la perspectiva del explorador; ni Ulises, Marco Polo o Colón podían ser los mismos cuando, después de sus respectivas aventuras regresaron a sus hogares. Lo mismo ha sucedido con la investigación científica en los extremos de las escalas, desde la grandiosa extensión del espacio cosmológico…

                           … hasta el mundo minúsculo y enloquecido de las partículas subatómicas.

Estos viajes nos cambiaron y cambiaron muchos de los conceptos ancestrales que, en nuestras mentes, estaban apaciblemente aposentados y, desafiaron muchas de las concepciones científicas y también filosóficas que más valorábamos. Algunas, ante aquella realidad nueva, tuvieron que ser desechadas, como el bagaje que se deja atrás en una larga y pesada travesía un desierto. Otras tuvieron que ser modificadas y reconstituidas hasta quedar casi irreconocibles.

La exploración en el ámbito de las galaxias y cúmulos de galaxias esxtendió el alcanza de la visión humana en un factor de 1026 veces mayor que la propia escala humana, y produjo la revolución que identificamos con la relatividad, la cual reveló que la concepción newtoniana del mundo sólo era un parroquialismo dentro de un universo más vasto donde el esapcio es curvo y el tiempo se hace flexible.

La exploración en el dominio subatómico nos llevó lejos en el ámbito de lo muy pequeño, a unos 10-15 de la escala humana, y también significó una revolución. Esta fue la física cuántica que transformó todo lo que abordó a partir de su nacimiento en 1900, cuando Max Planck, escribió aquel artículo de ocho páginas que fueron las semillas de las que más tarde, germiron “las flores” de la M.C.. Planck, comprendiò que sólo podía explicar lo que se llamaba la Curva del Cuerpo Negro -el espectro de energía que genera un objeto de radiación perfecta- si abandonaba el supuesto clásico de que la emisión de enertgía es continua, y lo reemplazó por la hipótesis sin presecentes de que la energía se emite en unidades discretas. Planck llamó cuantos a estas unidades y quedaron simbolizadas por la letra h.

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Planck no era ningún revolucionario -a la edad de 42 años era un viejo, juzgado por los patrones de las ciencias matemáticas y, además, un pilar de la elevada cultura germana del siglo XIX-, pero se percató fácilmente de que el principio cuántico echaría abajo buena parte de la física clásica a la que habñía dedicado buena parte de su vida y de su carrera.

“Cuanto mayores sean sus dificultades -escribió-… tanto más importante será finalmente para la ampliación y profundización del conocimiento de la Física.” Aquellas palabras fueron proféticas: cambiando y desarrollándose constantemente, modificando su coloración de manera tan impredecible como una reflexión en una burbuja de jabón, la física cuántuica pronto se expandió prácticamente a todo el ámbito de la física, y el cuanto de acción de Planck, h, llegó a ser considerado una constante de la naturaleza tan fundamental como la velocidad de la luz, c, de Einstein.

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En una batalla entre los principios estrellas de la historia cuántica, sólo puede haber un ganador. O no puede? . En el invierno de 1926-1927, Werner Heisenberg el brillante joven alemán estaba trabajando como jefe asistente de Niels Bohr , alojado en un desván en la parte superior del instituto del gran danés de Copenhague. Después de un día de trabajo, Bohr se acercaba al encuentro con Heisenberg para hablar de física cuántica. A menudo se sentaban hasta altas horas de la noche, en un intenso debate sobre el significado de la teoría cuántica revolucionaria, entonces en su infancia.

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Un rompecabezas que se ponderó eran los rastros de las gotitas que dejan los electrones al pasar a través de las cámara de niebla un aparato utilizado para rastrear los movimientos de partículas cargadas. Cuando Heisenberg trató de cálcular estas aparentemente precisas trayectorias usando las ecuaciones de la mecánica cuántica, no lo consiguió.

Una noche de mediados de febrero, Bohr había dejado la ciudad en un viaje de esquí, y Heisenberg se había deslizado a tomar un poco de aire de la noche en las amplias avenidas de Fælled Parque, detrás del instituto. Mientras caminaba, se le ocurrió. El rastro de los electrones no era preciso en lo absoluto: si uno lo mira de cerca, consiste en una serie de puntos difusos. Eso reveló algo fundamental sobre la teoría cuántica. De vuelta en su ático, Heisenberg escribió con entusiasmo su idea en una carta a su colega el físico Wolfgang Pauli. Lo esencial de esto apareció en un documento unas pocas semanas más tarde: “Mientras más precisa la posición es determinada, menor precisión, en el momento se conoce en este instante, y viceversa.”

\Delta x \cdot \Delta p \ge \frac{\hbar}{2}

Fórmula y gráfico que escenifican el Principio de Incertidumbre o Indeterminación

Así el notorio principio de incertidumbre de Heisenberg había nacido. Una declaración de la incognoscibilidad fundamental del mundo cuántico, que se ha mantenido firme durante la mayor parte del siglo. Pero ¿por cuánto tiempo? Corren rumores de que un segundo principio cuántico – el entrelazamiento- puede sonar el tañido de muerte para la incertidumbre.

Sólo podemos obtener respuestas parciales, cuya narturaleza está determinada en cierta medida por las cuestiones que optamos por infagar. Cuando Hesinberg calculó la cantidad mínima ineludible de incertidumbre que limita nuestra comprensión de los sucesos de pequeña escala, halló que está definida que nada menos que por h, el cuanto de acción de Planck.

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La indeterminación cuántica no depende del aparato experimental que podamos emplear para la investigación del mundo subatómico. Se trata, en la medida de nuestro conocimiento, de una limitación absoluta, que los más destacados sabios de una civilización extraterrestre avanzada conpartirían con los más humildes físicos de la Tierra. En la física atómioca clásica se suponía que se podía, en proncipio, medir las situaciones y trayectorias precisas de miles de millones de partículas -digamos, protones- y a partir de los datos resultantes hacer predicciones exactas de donde estarían los protones en determinado tiempo futuro.

Heisenberg demostró que tal supuesto era falso, que nunca podremos saberlo todo sobre la conducta de siquiera una sóla partícula, mucho menos de una gran cantidad de ellas, y, por lo tanto, nunca podremos hacer predicciones sobre el futuro que sean completamente exactas en todos los detalles. Esto marcó un cambio fundamental en la visión del mundo de la física. Revelaba que no sólo la materia y la energía sino también el conocimiento están cuántizados.

El principio de incertidumbre es aplicado a modelos del espacio 3D ordinario, donde el espacio tiempo es continuo. En los sistema cuantizados con retículos diminutos que conforman a los superejes, la información de las partículas pasa de un retículo a otro o a una zona cuántica distinta del mismo retículo. Dado que en el modelo de los eventos, los objetos no pertenecen a los eventos, simplemente evolucionan generando más información de nuevos eventos, la incertidumbre asociada a estos puede estar relacionada con radio del bucle de los retículos diminutos, y para el traslado de la información de un retículo a otro debe existir un nivel incertidumbre en cuanto a cual retículo pertenece el evento durante la transferencia de dicha información, o ¿a qué conjunto de valores cuánticos del mismo pertenece?

La mecánica cuántica (el salto cuantico del electrón) nos desvelará el secreto de cómo el electrón puede, al recibir un fotón, desaparecer del nivel nuclear que ocupa para de manera instantánea, y sin necesidad de recorrer la distancia que los separa, aparecer como por arte de magia en un nivel superior. Copiaremos el salto cuántico para viajar. Nos introduciremos en un cabina, marcaremos las coordenadas, pulsaremos un botón y desapareceremos en Madrid y de manera instantánea, apareceremos de la nada en otra cabina igual situada en Nueva York a 6.000 Km de distancia.

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No puede quitarme de la cabeza que, el Salto Cuántico, nos dará la idea para viajar de manera que podamos burlar, la velocidad de la luz. Sin embargo, ese “futuro” no podré verlo. Resulta que un electrón situado alrededor del núcleo de un átomo, es impacto por un fotón energético y, de inmediato, el electrón desaparece del lugar que ocupa en la órbita atómica y, de manera instantánea, aparece en otro lugar más cercano al núcleo. Lo asombroso del caso es que, no se sabe qué camino pudo coger para desplazarse de un lugar a otro. Simplemente desapareció de uno y apareció en el otro. Ese es, amigos míos, el Salto cuántico. Si somos capaces de copiarlo, viajaremos a las estrellas sin que nos importe cuántos años-luz nos puedan separar de ellas.

¿Quién sabe lo que podemos extraer del salto cuántico? El efecto túnel nos podría dar la fórmula para viajar a lugares lejanos. Creo que todos nuestros sueños se podrían realizar si, en el momento adecuado, observando la Naturaleza, sabemos elegirt el camino que tenemos que andar para llegar a ese destino soñado,o, imaginado.

Nuestras Mentes buscarán las formas de solucionar todos esos problemas complejos que ahora inquietan a la Humanidad.

La Física cuántica nos obliga a tomarnos en serio lo que antes eran puramentes consideraciones filosóficas: que no vemos las cosas en sí mismas, sino sólo aspectos de las cosas. Lo que vemos en la trayectoria de un electrón en la cámara de niebla no es un electrón, y lo que vemos en el cielo no son estrellas, como una grabación de la voz de Pavoroti no es Pavoroti. Al revelar que el observador desempeña un papel en la observación, la física cuántica hizo por la física lo que Darwin ha hecho por las ciencias de la vida: Echó abajo las paredes, reunificando la Mente con el Universo más vasto.

emilio silvera

 

  1. 1
    Pedro
    el 14 de abril del 2018 a las 8:59

    Desde luego la idea del santo cuántico o efecto túnel muy sugerente , no obstante el problema entre otros radica en el navegador, ¿Quien lo conforma? Y después ¿Quien marcaria las coordenadas? Eso de aparecer en quilipindu sin más, me irritaría un montón, y para volver   ya ni te cuento, los pelos como escarpias. Entre otros, la gracia en todo viaje  es su vuelta y recrearlo nuevamente, contándolo amistosamente.

    Responder
  2. 2
    nelson
    el 14 de abril del 2018 a las 15:18

    Hola muchachada.

    Hay algo que no entiendo bien en esto del “salto cuántico”: Si un electrón es “excitado” o sea energizado, debería “saltar” a una capa superior (más lejana del núcleo, de mayor energía) aunque quedara “desequilibrado”. Pero si por el contrario perdiera energía, ¿cómo podría “descender” a una capa inferior que ya tiene sus orbitales y suborbitales completos?

    Yo pienso por ejemplo en un átomo de sodio (Na); tiene 11 electrones dispuestos en tres capas ( 2, 8 y 1). Si se energizara un electrón de la primer capa (no sé si es posible), supongo que sería un”doble salto” en el que desplazaría a un electrón de la segunda capa (ya que esta está completa) el que a su vez saltaría a la tercera quedando configurado así: 1, 8 y 2 (supongo que de ser posible sería por un tiempo ínfimo pues quedaría el átomo desestabilizado). En este caso supongo que ese electrón excitado podría luego perder su energía extra y hacer el “salto” inverso.

    Ahora pensemos otra situación en el mismo átomo: el solitario electrón de la tercer capa “pierde” energía y debe saltar a una capa “inferior”… ¿dónde se ubicaría el átomo peregrino si las dos capas inferiores están completas, “totalmente ocupadas”?

    Saludos cordiales para tod@s.
     

    Responder
  3. 3
    nelson
    el 15 de abril del 2018 a las 0:20

    En la pregunta final debe leerse “… el electrón peregrino…
    Disculpas.

    Responder
    • 3.1
      Emilio Silvera
      el 15 de abril del 2018 a las 3:27

      “¿Dónde se ubicaría el electrón peregrino si las dos capas inferiores están completas, “totalmente ocupadas”?

      Buena pregunta amigo Nelson, ya que, siendo los electrones fermiones sometidos al Principio de exclusión de Pauli, no admiten compañeros cercanos ni que otros vengan a ocupar su lugar… Parece que se viola algún principio y que falta alguna explicación algo más extensa y comprensible sobre el tema.

      Saludos.

      Responder
  4. 4
    kike
    el 15 de abril del 2018 a las 8:44

    Creo que no se puede emplear la lógica(la nuestra),  con la cuántica, ya que ha demostrado mil veces que ese no su proceder,

    Responder
  5. 5
    Pedro
    el 15 de abril del 2018 a las 13:52

    Ya para rizar el rizo, resulta que partículas cuyo spin sea num. Semientero (fermiones) resulta que la interacción de partículas cuya carga eléctrica unas positivas se atraen con otras negativas, y si son del mismo signo se repelen.(  ley de coulomb).
    En cambio partículas con spin entero bosones, resulta todo lo contrario. Partículas de carga eléctrica  contrarias se repelen y si son del mismo signo se atraen. Esto del spin da mucho que pensar, si a esto añadimos su relación con el entrelazamiento el endedo está servido.

    Responder
  6. 6
    nelson
    el 16 de abril del 2018 a las 0:47

    Hola muchachada.

    Yo no puedo creer todo lo que me cuentan sin una explicación medianamente razonable. Sabemos que en ciertas condiciones extremas, muy alejadas de nuestra realidad cotidiana (presiones inmensas o su ausencia, temperaturas próximas al 0 Kelvin, etc.) las cosas pueden no suceder de acuerdo a las leyes físicas que conocemos, pueden sorprendernos, pero eso no significa que esos comportamientos no tengan explicación. 
    Sospecho también que los eventos cuya percepción y experiencia directos nos están negados, como lo extremadamente pequeño o extremadamente lejano, para lo que dependemos de complejas tecnologías que nos permiten conocerlos e interpretarlos en forma muy indirecta, pueden hacernos caer en conceptos completamente equivocadas por errores infinitesimales de mensura o cálculo.
    No me conforma la idea de aceptar que en el “mundo cuántico” todos es inexplicable, mágico y aleatorio, que no responde a ningún patrón. (Otra vez la Filosofía). 
    Objeto fundamental de la Ciencia es. además de observar, también comprender y explicar los fenómenos. Si hubiera un área de la realidad que estuviera vedada al conocimiento, a la comprensión humana, “cerrá y vámonos”. Nos quedaría al menos la posibilidad (o consuelo) de ser “Devotos” del verdadero Dios: la Ciencia.

    Saludos cordiales para todos.

    Responder
    • 6.1
      Emilio Silvera
      el 16 de abril del 2018 a las 2:25

      El “universo cuántico” es extraño, allí ocurren cosas que son tan contrarias a nuestro ámbito macro que, nos puede parecer increíble, sin embargo, como nos dice Nelson (aunque nos quedan muchas preguntas por contestar), muchas son las cuestiones que han encontrado explicación mediante el experimento. Ya sabéis que en física, ninguna teoría se acepta hasta que nos es comprobada una y mil veces en experimentos distintos y por distintos científicos, y, cuando todas esas veces, el resultado resulta ser el mismo, es entonces cuando se acepta e incluso a veces, con algo de recelo, ya que, no en pocas ocasiones, esas teorías han tenido que ser ajustadas y refinadas como consecuencia de nuevos descubrimientos que han enmendado, en parte, la primera.

      De todas las maneras, como nos dice Pedro, si nos sumergimos en ese fantástico “mundo” de las partículas, no pocos de los fenómenos que allí ocurren nos pueden parecer fantasmales, o, incluso, inexplicables para nuestro sentido común (entrelazamiento cuántico, degeneración de los fermiones, o, el comportamiento, totalmente contrario de los bosones). Simplemente con hacer un viaje al núcleo del átomo, ese punto infinitesimal que, sin embargo, contiene más del 90% de la masa del átomo, no podemos dejar de asombrarnos de lo que allí, en tan “insignificante” espacio está ocurriendo: Tripletes de Quarks que conforman hadrones como los protones y neutrones (nucleones) y la fuerza nuclear fuerte allí presente que mantiene confinados a los quarks por medio de ocho bosones virtuales llamados gluones… ¡Una locura!.

      Pero todo eso tiene una finalidad, y, la Naturaleza se vale de todos esos artilugios para conseguir sus fines. Mirad, por ejemplo, como la degeneración de los fermiones (como explica el Principio de exclusión de Pauli), hace posible que existan estrellas enanas blancas y de neutrones.

      Saludos.

      Responder

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