El enigmático mundo de la cuántica

La mecánica cuántica rige al micromundo de los átomos y las partículas, donde las reglas de la física clásica que conocemos simplemente no funcionan. Por ello, puso de cabeza a los científicos, llevando a decir en 1964, al Premio Nobel, Richard Feynman:" Creo que puedo decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica".

Esta no es solo una teoría, ya que se dispone de importantes aplicaciones prácticas. La encontramos, por ejemplo, en la base de la electrónica; de la invención del láser; de tecnologías de imágenes como la resonancia magnética; de materiales a escala nanométrica, de celdas solares y de la computación cuántica.

Entre quienes más han aportado a su desarrollo con ideas y experimentaciones, se encuentran los físicos Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Dirac y Max Born.

Y ¿de qué hablamos?

La cuántica surgió a principios del siglo XX tratando de responder algunos problemas no resueltos por la física clásica. Fue Max Planck, galardonado en 1918 con el Premio Nobel de Física por ello, quien instaló sus primeros ladrillos al determinar que la luz no se comporta como una onda continua, sino que se transmite o absorbe en paquetes discretos de cuantos, los que después se denominarían fotones.

Con el tiempo se irían estableciendo otras de sus condiciones; entre ellas la superposición. Esta implica que las partículas pueden existir en varios estados y solo cuando son medidas se colapsan en uno. Otro principio es la dualidad onda-partícula: la idea principal es que la luz y la materia pueden poseer propiedades de partícula tanto como ondulatorias.

En la física newtoniana las partículas se estudian como sólidos con características determinadas, es decir conociendo algunas de estas se pueden determinar otras. En el mundo atómico no ocurre igual, ya que estas dimensiones cambian durante la interacción, por lo que no se puede saber al mismo tiempo -por ejemplo-, la velocidad y la posición porque mientras más se precisa una, la incerteza de la otra magnitud aumenta. Lo anterior, se llama principio de incertidumbre de Heisenberg, físico alemán que lo formuló en 1927.

También se le atribuye la condición de entrelazamiento cuántico. Este es un fenómeno en que dos o más partículas se interconectan de tal forma que el estado cuántico de una está directamente relacionado con el de la otra, no importando a cuánta distancia se encuentren.

La física cuántica es esencialmente probabilística. Es decir, se desconoce en qué estado y dónde se encuentra cada partícula hasta que se interactúa con ella. Esto lo refleja muy bien el ejercicio del gato de Schrödinger, propuesto por este físico austríaco. Él planteó la idea de introducir un felino en una caja con un átomo y un pote de veneno. Si el átomo se desintegra, se derrama el veneno y mata al gato, si no, el gato sobrevive. Esto significa que mientras la caja esté cerrada, el gato está vivo y muerto al mismo tiempo, en una superposición de estados.

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