Doble personalidad En los últimos años, la mecánica cuántica se ha convertido en una disciplina muy popular... por las razones equivocadas. En películas como "¿Y Ud. qué /$&#% sabe?" se presentan, de manera disfrazada, ideas que resultan muy atractivas, pero que no tienen fundamento alguno (como, por ejemplo, que una actitud positiva puede afectar la forma de los cristales de hielo que se formen cerca de una persona). R POR: ENRIQUE GÁNEM FOTÓGRAFO: ARMANDO HERRERA esultaría absurdo pretender explicarle la mecánica cuántica en este espacio por varios motivos: el primero es la brevedad —los textos introductorios a esta materia tienen varios centenares de páginas... y se necesita, como prerequisito, un conocimiento profundo en matemáticas, entre otras cosas—. Otro motivo es que esta disciplina ha revelado que las estructuras básicas de todos los objetos materiales tienen un comportamiento tan extraño, que nadie sabe exactamente como interpretarlo. City Life • Abril Para aprovechar el espacio restante, le daré una idea de uno de los aspectos más curiosos de esta disciplina. Comenzamos con una pelota de beisbol. Imagine que está usted en una feria (de las viejas) y se para en el de pelota. Enfrente tiene usted una serie de bolos de boliche y algunas pelotas de beisbol. Si logra tirar tres bolos con cinco pelotas, ganará un premio. Suponemos, además, que usted es un buen tirador, y en el primer intento logra derribar los 5 bolos. El dueño del changarro (para utilizar un término muy popular en este sexenio), decide no cumplir con su compromiso (algo también muy popular en este país... y no solamente en este sexenio) y lo enfrenta con un nuevo reto. Coloca frente a usted una pared con un agujero apenas más grande que cada pelota. No importa lo que haga usted, sus pelotas no podrán derribar a los cinco bolos; solamente podrá alcanzar a aquel que se pueda ver por el agujero. Si en lugar de pelotas de beisbol, usted utilizara canicas, el resultado sería el mismo, y también con objetos más pequeños. Si usted quita los bolos y deja una pared blanca al fondo, y avienta pequeños granos de carbón, aparecerá una mancha negra en la pared en forma circular. Hasta ahora vamos bien... espero. Si cree que me estoy volviendo loco, o que estoy escribiendo un libro para infantes, tenga paciencia. una forma definida y un lugar ELEXPLICADOR • definido en el espacio), sino también como ondas (es decir, como una serie de olas que ocupan un espacio muy grande y poco definido). Con la imaginación, convierta los granos de carbón en simples electrones (que son los fragmentos de materia ordinaria más pequeños que existen) y la pared blanca conviértala en una pared cubierta por un material similar al que existe en los cinescopios de los televisores (estas sustancias emiten luz cuando son golpeadas por un electrón con la energía apropiada). Esto ya es, por sí mismo, muy extraño. Las olas no son objetos, sino procesos (una ola en el mar es el producto de la forma en la que se transmite la energía de movimiento entre millones de millones de moléculas de agua individuales). En e s e caso, en lugar de aparecer una mancha luminosa en la pantalla, aparecerá un punto luminoso rodeado por anillos que, alternativamente, se ven luminosos y obscuros (algo parecido a un blanco para tiro con arco, pero los anillos se hacen más delgados según se alejan del centro). No tengo espacio suficiente para explicarlo en detalle, pero eso es una demostración de que los electrones se comportan, no solamente como pequeños pedazos de materia común (es decir, como piedritas muy pequeñas, con Falta lo mejor. Lea con mucho cuidado. Si usted construye un aparato que arroje un electrón a la vez hacia la pared, aparecerá de nuevo el patrón de anillos negros y claros, pero si Ud. coloca un aparato que mida el paso de cada electrón por el agujero, los anillos desaparecen, y queda únicamente el punto blanco en el centro. He aquí lo más inquietante de todo. Si usted mide la posición o la velocidad del electrón, éste se comporta como una partícula; si no lo mide, se comportará como una onda. De alguna m a n e ra , e l a c t o d e observar parece alterar la naturaleza más básica del electrón. Déjeme resumir este relajo. Si Ud. toma una piedra y la parte, acaba con una piedrita. Esa piedrita, al igual que la piedra original, tiene un lugar definido en el espacio. Si usted sigue dividiendo esa piedrita, el resultado debería seguir siendo el mismo, pero cuando rebasa un cierto límite, los pedazos más pequeños de la piedrita (o de cualquier otro objeto material, incluyendo su propio cuerpo), deja de comportarse de la manera que consideramos “normal”. Un electrón, o cualquier otro fragmento diminuto de materia, puede estar en dos o más lugares al mismo tiempo (con ciertas restricciones) y parece comportarse de una manera diferente cuando está en contacto con otros objetos (por ejemplo, con un detector), que cuando se mueve solo por el espacio. Estas no son las ideas locas de un científico que no tenía otra cosa qué hacer. Esto, en palabras muy simples, es una buena parte de lo que dice la Mecánica Cuántica; debe usted saber que los circuitos integrados que ahora se encuentran por todas partes (computadoras, hornos de microondas, controles remotos de televisión, tarjetas telefónicas inteligentes, etc.) funcionan gracias a estos principios. Si la materia no tuviera estas propiedades (y otras más, aún más extrañas, de las que platicaremos Abril • City Life • ELEXPLICADOR en otra ocasión), la industria de las telecomunicaciones, la computación y muchas otras serían imposibles. Se calcula que no menos del 30% del PIB de los Estados Unidos viene, directamente, de la Mecánica Cuántica. Las necedades de la película que mencioné al principio de este espacio son exageraciones y malas interpretaciones (intencionales) del aparente cambio del comportamiento del electrón cuando es observado; algunas personas han llegado a decir que, por el simple hecho de participar como observadores inteligentes, estamos "creando" al universo y a sus manifestaciones, y por lo tanto, si algo malo le pasa a usted —como una enfermedad—, es porque ha sido un creador irresponsable. La Mecánica Cuántica, definitivamente, no implica cosas como estas. usted no puede alterar la forma de los cristales de hielo con su actitud (se han hecho varios ensayos al respecto; es más, si usted tiene un refrigerador, y una actitud muy obvia —buena o mala— puede hacer el experimento). Sabemos que la Mecánica Cuántica, y la Teoría General de la Relatividad, pueden explicar esencialmente todos los fenómenos conocidos del cosmos. Sospechamos que estas fórmulas son, sin embargo, incompletas, pues tenemos la firma idea de que el universo se comporta con base a una sola serie de principios fundamentales, mientras que estas dos disciplinas se basan en principios diferentes, e irreconciliables. Los físicos sospechan que, en pocos años, será posible demostrar que una pequeña serie de fórmulas que han sido ya publicadas desde hace años, representan los principios más fundamentales del cosmos. Los experimentos que se realizarán en 2007 en el Gran Colisionador de Hadrones, podrían revelar los secretos más profundos del universo (este aparato ya lo hemos presentado antes. Se trata de la máquina más grande del mundo —¿se acuerda?— En cualquier caso, pronto hablaremos de ella de nuevo. En pocas palabras, la Mecánica Cuántica, al igual que la Relatividad, parecen ser ideas perfectamente correctas, pero incompletas. Las extrañas predicciones de la Mecánica Cuántica son el resultado de una serie de fórmulas, bien conocidas. Los físicos saben como manipular estas fórmulas, pero no pueden explicar, en términos del diario, exactamente qué demonios significan. Si usted siente que no puede encontrarle ni pies ni cabeza al asunto de los electrones que le acabo de explicar, entonces relájese, pues hasta todos los ganadores del Premio Nobel de Física, desde la fundación de esta presea hasta ahora, se encuentran exactamente en la misma situación (así que no le haga mucho caso a cualquier hablador que se presenta con credenciales impresionantes a decirle tonterías sobre el asunto). • Artículos sujetos a disponibilidad y existencia en nuestras sucursales. City Life • Abril