Ciencias y tecnologías cuánticas en Cuba: ¿Qué somos en el universo? ¿Qué es lo cuántico? (I)

Los humanos no somos el centro del universo, aunque muchos así se lo crean. Con toda nuestra diversidad solo constituimos un componente de uno de sus muchos supersistemas: el de las moléculas que debidamente asociadas pueden conducir a lo que llamamos la vida. Y de ella solo habitamos una parte de su tiempo y espacio.

Lo que llamamos nuestros sentidos de la vista, el oído, el olfato, el gusto y el tacto son los detectores naturales que se han venido seleccionando desde las especies que nos antecedieron y durante nuestra existencia en este mundo. Nos permiten conocer y desenvolvernos en las dimensiones que ocupamos en el universo.

En lo que se refiere al tiempo, con esos sentidos podemos llegar a darnos cuenta directamente lo que hemos denominado como un segundo y hasta ciertas de sus fracciones. Ese lapso incluso se parece a lo que demora nuestro corazón entre un latido y otro en condiciones normales.

Los tamaños o espacios que mejor detectamos son los de nuestros cuerpos. Inventamos una referencia de comparación que llamamos metro y así lo medimos. Antes del metro los romanos usaron la medida de un pie humano que hoy sería de casi 30 centímetros como comparación para tamaños. Con nuestros sentidos podemos detectar hasta el grosor de un pelo, o lo que serían algunas décimas de milímetro.

Nuestra especie también fue la que logró usar esos sentidos para intercambiar lo que hoy llamamos información. Esto ocurrió gracias a la posibilidad de modular los sonidos que emitimos con el aire que exhalamos después de respirar y también detectarlos mediante unos maravillosos órganos que llamamos oídos. Esos sonidos modulados que emitimos al hablar los hemos asociado antes con conocimientos y un oyente puede descifrarlos en su cerebro apropiándose así de la información trasmitida. Esto ocurre, por supuesto, si ambos conocen la codificación usada, que llamamos idioma. Algo parecido ocurre con la información visual, pero mediante nuestros ojos. No solo intercambiamos información, sino que también podemos “almacenarla” en nuestra memoria para usarla en el momento preciso.

Ese intercambio y almacenamiento de información le ha permitido a nuestra especie comprender cada vez mejor cómo funciona el resto del universo. Muchos se imaginan que lo presidimos, seamos nosotros o sean seres abstractos que concebimos a nuestra imagen y semejanza y que estarían por encima del todo, o sea, los diversos dioses de las tan diversas y ricas religiones.

Dentro de este proceso de aprendizaje del universo en que vivimos se crearon las ciencias y entre ellas una tan abarcadora que denominamos “Física”. Se le puso un nombre que para los griegos era muy parecido al universo, pues denomina al “mundo natural”.

Al intentar comprender el mundo que nos rodea, se imponía abordar precisamente lo relativo a los tamaños de los diversos objetos y sus movimientos en el tiempo. Así llegamos a conocer una serie de reglas de su comportamiento que condujo a lo que se denominó como “mecánica”.

A partir de ella se pudieron establecer las regularidades de otros fenómenos claramente detectables, pero sin tamaño aparente: la luz que vemos, la electricidad de los rayos, el magnetismo de los imanes y el calor del fuego. A la Física de la luz se le llamó “óptica”, a la de los rayos y los imanes, “electromagnetismo” y a la del calor “termodinámica”. Se inventaron con éxito también muchas teorías que mezclaban estos fenómenos. Tanto se supo de toda la Física, que al final del siglo XIX se pensó que ya lo conocíamos todo.

En realidad, y por haber observado también algunos fenómenos de los que no se había logrado explicación, estábamos en esa época al borde de darnos cuenta de lo mucho que faltaba por conocer.

Las lógicas usadas hasta entonces estaban desarrollándose paralelamente con el nombre de “Matemática”. Los conceptos y formas de operar de la Matemática permiten a sus pensadores ir tan lejos como puedan sin tener que hacer muchos experimentos gracias a que son abstractos, no se pueden ver ni tocar. Y en aquel momento de cambio de siglo ya habían ido mucho más lejos que la Física. Siempre han marchado por delante y suelen ser los que permiten generalizar sus descubrimientos.

Se experimentaba entonces en un dispositivo relacionado con el fenómeno de la luz y el calor que emite una bombilla de las antiguas. Esta emisión de luz con el calentamiento se manifiesta también en el acero calentado “al rojo vivo”, y en las pequeñas partículas de carbón incandescente que dan la luz de la llama de una vela. Es amarillenta y por mucho que se eleve su temperatura no pasa de ser un poco más blanca, pero nunca ultravioleta, que es lo que se esperaba.

Se trata de que hay un punto de ese calentamiento en el que la luz emitida deja de ser proporcional a la creciente temperatura. Se trata de una “cantidad” límite, no más. El físico alemán Max Planck usó la palabra latina de la que viene la española: la luz se emite por “cuantos”, o cantidades fijas. Y estos cuantos son tan pequeños que no los detectamos directamente con los sentidos.

Esto desafiaba la evolución de la energía que se observaba en todos los fenómenos de nuestra escala de tiempo y espacio. Por ejemplo, estamos acostumbrados a que si se pone más combustible (que es un portador de energía) a un motor este acelera y alcanza velocidades mayores de forma continua y proporcional a la cantidad de combustible que se inyecta.

Mucho se avanzó durante los siguientes 30 años hasta que otro físico alemán, Max Born, acuñó el nombre de “Mecánica Cuántica”. Con ella se ha podido comprender mejor y predecir fenómenos físicos naturales que se manifiestan en la vida de los seres humanos y no pueden ser explicados por mediciones en la escala de tiempo y espacio de nuestra existencia en el universo. Se contrapuso así a la llamada “Mecánica Clásica” con la que habíamos estado prediciendo lo que ocurre en dimensiones diferentes y más afines a nuestros sentidos.

Algo debe quedar claro: Todos los fenómenos que estudiamos existen y existieron antes de que inventáramos las formas de entenderlos con la ciencia. Incluso antes de que existiéramos como especie natural. No se subordinan a ninguna ecuación o teoría que hayamos inventado, sino al revés. Si una teoría es desmentida por un hecho práctico no sirve y debe ser desechada. Y buscar otra que sí sirva. (Tomado de Cubadebate)