En los intentos m\u00e1s recientes de crear una teor\u00eda nueva para describir la Naturaleza cu\u00e1ntica de la gravedad ha emergido un nuevo significado para las unidades naturales de Planck.\u00a0 Parece que el concepto al que llamamos “informaci\u00f3n” tiene un profundo significado en el Universo.\u00a0 Estamos habituados a vivir en lo que llamamos “la edad de la informaci\u00f3n”.\u00a0 La informaci\u00f3n puede ser empaquetada en formas electr\u00f3nicas, enviadas r\u00e1pidamente y recibidas con m\u00e1s facilidad que nunca antes.\u00a0 Nuestra evoluci\u00f3n en el proceso r\u00e1pido y barato de la informaci\u00f3n se suele mostrar en una forma que nos permite comprobar la predicci\u00f3n de Gordon Moore, el fundador de Intel, llamada ley de Moore, en la que, en 1965, advirti\u00f3 que el \u00e1rea de un transistor se divid\u00eda por dos aproximadamente cada 12 meses.\u00a0 En 1975 revis\u00f3 su tiempo de reducci\u00f3n a la mitad hasta situarlo en 24 meses.\u00a0 Esta es “la ley de Moore” cada 24 meses se obtiene una circuiteria de ordenador aproximadamente el doble, que corre a velocidad doble, por el mismo precio, ya que, el coste integrado del circuito viene a ser el mismo, constante.<\/p>\n
Los l\u00edmites \u00faltimos que podemos esperar para el almacenamiento y los ritmos de procesamiento de la informaci\u00f3n est\u00e1n impuestos por las constantes de la naturaleza.\u00a0 En 1.981, el f\u00edsico israel\u00ed,\u00a0 Jacob Bekenstein, hizo una predicci\u00f3n inusual que estaba inspirada en su estudio de los agujeros negros<\/a>.\u00a0 Calcul\u00f3 que hay una cantidad m\u00e1xima de informaci\u00f3n que puede almacenarse dentro de cualquier volumen.\u00a0 Esto no deber\u00eda sorprendernos.\u00a0 Lo que deber\u00eda hacerlo es que el valor m\u00e1ximo est\u00e1 precisamente determinado por el \u00e1rea de la superficie que rodea al volumen, y no por el propio volumen.<\/p>\n El n\u00famero m\u00e1ximo de bits de informaci\u00f3n que pese almacenarse en un volumen viene dado precisamente por el c\u00f3mputo de su \u00e1rea superficial en unidades de planck. Supongamos que la regi\u00f3n es esf\u00e9rica.\u00a0 Entonces su \u00e1rea superficial es precisamente proporcional al cuadrado de su radio, mientras que el \u00e1rea de Planck es proporcional a la longitud de Planck<\/a> al cuadrado.\u00a0 Esto es much\u00edsimo mayor que cualquier capacidad de almacenamiento de informaci\u00f3n producida hasta ahora.\u00a0 Asimismo, hay un l\u00edmite \u00faltimo sobre el ritmo de procesamiento de informaci\u00f3n que viene impuesto por las constantes de la naturaleza.<\/p>\n <\/p>\n No debemos descartar la posibilidad de que, seamos capaces de utilizar las unidades de Planck-Stoney para clasificar todo el abanico de estructuras que vemos en el Universo, desde el mundo de las part\u00edculas elementales hasta las m\u00e1s grandes estructuras astron\u00f3micas.\u00a0 Este fen\u00f3meno se puede representar en un gr\u00e1fico que se cree la escala logar\u00edtmica de tama\u00f1o desde el \u00e1tomo a las galaxias.\u00a0 Todas las estructuras del Universo existen porque son el equilibrio de fuerzas dispares y competidoras que se detienen o compensan las unas a las otras, la\u00a0 atracci\u00f3n (Expansi\u00f3n) y la repulsi\u00f3n (contracci\u00f3n).\u00a0 Ese es el equilibrio de las estrellas donde la repulsi\u00f3n termonuclear tiende a expandirla y la atracci\u00f3n (contracci\u00f3n) de su propia masa tiende a comprimirla, as\u00ed, el resultado es la estabilidad de la estrella.<\/p>\n En el caso del planeta Tierra, hay un equilibrio entre la fuerza atractiva de la gravedad y la repulsi\u00f3n at\u00f3mica que aparece cuando los \u00e1tomos se comprimen demasiado juntos.\u00a0 Todos estos equilibrios pueden expresarse aproximadamente en t\u00e9rminos de dos n\u00fameros puros creados a partir de las constantes e,h,c,G y prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n La identificaci\u00f3n de constantes adimensionales de la naturaleza como a (alfa) y aG<\/sub>, junto con los n\u00fameros que desempe\u00f1an el mismo papel definitorio para las fuerzas d\u00e9bil y fuerte de la naturaleza, nos anima a pensar por un momento en mundos diferentes del nuestro.\u00a0 Estos otros mundos pueden estar definidos por leyes de la naturaleza iguales a las que gobiernan el Universo tal como lo conocemos, pero estar\u00e1n caracterizados por diferentes valores de constantes adimensionales.\u00a0 Estos cambios num\u00e9ricos alterar\u00e1n toda la f\u00e1brica de los mundos imaginarios.\u00a0 Los \u00e1tomos pueden tener propiedades diferentes.\u00a0 La gravedad puede tener un papel en el mundo a peque\u00f1a escala.\u00a0 La naturaleza cu\u00e1ntica de la realidad puede intervenir en lugares insospechados.<\/p>\n Lo \u00fanico que cuenta en la definici\u00f3n del mundo son los valores de las constantes adimensionales de la Naturaleza (as\u00ed lo cre\u00edan Einstein<\/a> y Planck).\u00a0 Si se duplica el valor de todas las masas, no se puede llegar a saber porque todos los n\u00fameros puros definidos por las razones de cualquier par de masas son invariables.<\/p>\n Cuando surgen comentarios de n\u00fameros puros y adimensionales, de manera autom\u00e1tica aparece en mi mente el n\u00famero 137.\u00a0 Ese n\u00famero encierra m\u00e1s de lo que estamos preparados para comprender, me hace pensar y mi imaginaci\u00f3n se desboca en m\u00faltiples ideas y teor\u00edas.\u00a0 Einstein<\/a> era un campe\u00f3n en esta clase de ejercicios mentales que \u00e9l llamaba “libre invenci\u00f3n de la mente”.\u00a0 El gran f\u00edsico cre\u00eda que no podr\u00edamos llegar a las verdades de la naturaleza solo por la observaci\u00f3n y la experimentaci\u00f3n.\u00a0 Necesitamos crear conceptos, teor\u00edas y postulados de nuestra propia imaginaci\u00f3n que posteriormente deben ser explorados para averiguar si existe algo de verdad en ellos.<\/p>\n Para poner un ejemplo de nuestra ignorancia poco tendr\u00edamos que buscar, tenemos a mano miles de millones.<\/p>\n Me acuerdo de Le\u00f3n Lederman (premio N\u00f3bel de F\u00edsica) que dec\u00eda:<\/p>\n “Todos los f\u00edsicos del mundo, deber\u00edan tener un letrero en el lugar m\u00e1s visible de sus casas, para que al mirarlo, les recordara lo que no saben.\u00a0 En el cartel solo pondr\u00eda esto: 137.\u00a0 Ciento treinta y siete es el inverso de algo que lleva el nombre de constante de estructura fina”<\/p>\n<\/blockquote>\n Este n\u00famero guarda relaci\u00f3n con la posibilidad de que un electr\u00f3n<\/a> emita un fot\u00f3n<\/a> o lo absorba.\u00a0 La constante de estructura fina responde tambi\u00e9n al nombre de “alfa” y sale de dividir el cuadrado de la carga del electr\u00f3n<\/a>, por el producto de la velocidad de la luz y la constante de Planck<\/a><\/a>*.\u00a0 Tanta palabrer\u00eda y numerolog\u00eda no significa otra cosa sino que ese s\u00f3lo numero, 137, encierra los misterios del Electromagnetismo (el electr\u00f3n<\/a>, e–<\/sup>), la relatividad<\/a> (la velocidad de la luz, c), y, la teor\u00eda cu\u00e1ntica (la constante de Planck<\/a>, h).<\/p>\n Lo m\u00e1s notable de \u00e9ste n\u00famero es su dimensionalidad.\u00a0 La velocidad de la luz, c, es bien conocida y su valor es de 299.792.458 m\/segundo, la constante de Planck<\/a> racionalizada, h, es (cantidad)\u00a0Julios segundo, la altura de mi hijo, el peso de mi amigo, etc., todo viene con sus dimensiones.\u00a0 Pero resulta que cuando uno combina las magnitudes que componen alfa \u00a1se borran todas las unidades! El 137 est\u00e1 s\u00f3lo: se escribe desnudo a donde va.\u00a0 Esto quiere decir que los cient\u00edficos del und\u00e9cimo planeta de una estrella lejana situada en un sistema solar de la Galaxia Andr\u00f3meda, aunque utilicen Dios sabe qu\u00e9 unidades para la carga del electr\u00f3n<\/a> y la velocidad de la luz y que versi\u00f3n utilicen para la constante de Planck<\/a>, tambi\u00e9n les saldr\u00e1 el 137.\u00a0 Es un n\u00famero puro.\u00a0 No lo inventaron los hombres.\u00a0 Est\u00e1 en la naturaleza, es una de sus constantes naturales, sin dimensiones.<\/p>\n La f\u00edsica se ha devanado los sesos con el 137 durante d\u00e9cadas.\u00a0 Werner Heisember (el que nos regal\u00f3 el Principio de Incertidumbre en la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica), proclam\u00f3 una vez que, todas las fuentes de perplejidad que existen en la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica se secar\u00edan si alguien explicara de una vez el 137.<\/p>\n \u00bfPor qu\u00e9 Alfa es igual a 1 partido por 137?<\/p>\n Esperemos que alg\u00fan d\u00eda aparezca alguien que, con la intuici\u00f3n, el talento y el ingenio de Galileo, Newton<\/a> o Einstein<\/a>, nos pueda por fin aclarar el misterioso n\u00famero y las verdades que encierra.\u00a0 Menos perturbador ser\u00eda que la relaci\u00f3n de todos estos importantes conceptos (e,h y c) hubieran resultado ser 1 o 3 o un m\u00faltiplo de p\u00ed.\u00a0 Pero \u00bf137?<\/p>\n Arnold Sommerfeld, percibi\u00f3 que la velocidad de los electrones<\/a> en el \u00e1tomo de hidr\u00f3geno es una fracci\u00f3n considerable de la velocidad de la luz, as\u00ed que hab\u00eda que tratarlos conforme a la teor\u00eda de la relatividad<\/a>, vio que donde la teor\u00eda de Bohr <\/sup>predec\u00eda una \u00f3rbita, la nueva teor\u00eda predec\u00eda dos muy pr\u00f3ximas.<\/p>\n Esto explica el desdoblamiento de las l\u00edneas. Al efectuar sus c\u00e1lculos, Sommerfeld introdujo una “nueva abreviatura” de algunas constantes.\u00a0 Se trataba de (f\u00f3rmula), que abrevi\u00f3 con la letra griega alfa (a).\u00a0 No prestad atenci\u00f3n a la ecuaci\u00f3n.\u00a0 Lo interesante es esto:\u00a0 cuando se meten los n\u00fameros conocidos de la carga del electr\u00f3n<\/a>, e–<\/sup>, la constante de Planck<\/a>, h, y la velocidad de la luz, c, sale (F\u00f3rmula).\u00a0 Otra vez 137 n\u00famero puro.<\/p>\n Las constantes fundamentales (constantes universales) est\u00e1n referidas a los par\u00e1metros que no cambian a lo largo del Universo.\u00a0 La carga de un electr\u00f3n<\/a>, la velocidad de la luz en el espacio vac\u00edo, la constante de Planck<\/a>, la constante gravitacional, la constante el\u00e9ctrica y magn\u00e9tica se piensa que son todos ejemplos de constantes fundamentales.<\/p>\n Las fuerzas de la naturaleza que gobiernan la electricidad, el magnetismo, la radiactividad<\/a> y las reacciones nucleares est\u00e1n confinadas a un “mundobrana” tridimensional, mientras que la Gravedad act\u00faa en todas las dimensiones y es consecuentemente m\u00e1s d\u00e9bil<\/p>\n\n
\n