miércoles, 13 de mayo de 2009

Cómo sería un mundo cuántico

He mencionado en alguna ocasión que la mecánica cuántica no es útil para comprar el pan o destruir París. Nos valemos de la mecánica clásica y tan a gusto que nos quedamos, oiga.

Sin embargo, cuando el progreso técnico posibilitó investigar la estructura subatómica, los científicos se encontraron con que la física que conocían era inaplicable. Max Planck fue el primero en enunciar un modelo cuántico: la absorción y emisión de radiación por parte de la materia se hace por medio de cuantos: cantidades proporcionales a una constante que recibió el nombre de constante de Planck. Cuando Einstein enunció su efecto fotoeléctrico afirmando que la luz se comporta como un conjunto de partículas (fotones), el comportamiento de éstas fue la puntilla para la física clásica. Einstein, que intentaba en sus desarrollos darle entido a la física clásica y a la belleza de las ecuaciones fundamentales, tuvo que claudicar. Aparecieron la impredicibilidad y la heurística en la física. El mundo dejó de tener sentido y de ser explicable fácilmente.

Como es muy gracioso trasladar los efectos cuánticos a la vida súperatómica, lo voy a hacer. De paso, servirá para conocer algunas de las características de esta rama de la física que continuamos investigando con mayor o menor fortuna.

Punto de partida: supongamos que tu coche es una partícula subatómica.

Bajas a buscar el coche para ir al trabajo y no lo encuentras. Puedes pensar que te lo ha llevado la grúa. Pero no. Está aparcado en Lisboa, tiene otro color y le faltan las ruedas. ¿Cómo se te queda el cuerpo?

Otro día conduces por la autopista y en un momento dado, ves que un coche del mismo modelo que el tuyo te está adelantando. Miras a un lado y te ves a ti mismo conduciendo tu coche. Pero espera que ahora viene lo mejor: cuando llegas a tu destino te das cuenta de que realmente has vuelto a tu casa. ¿Quién dijo que la física cuántica no es divertida?

Otro día abres la puerta de tu coche y te pasas tres días abriéndola. Al día siguiente, cada vez que quieres abrir la puerta, la puerta desaparece de tu vista. Llegado a este punto mejor no te cuento si te chocas con tu anticoche. :)

Una conclusión grande que estudia de la mecánica cuántica es el principio de indeterminación: cuanto más certeza quieras obtener en la medida de velocidad de una partícula, menos conocerás su momento lineal (movimiento). Observar altera lo observado. Esto se carga el determinismo científico y la predictibilidad ya que caemos en un mundo azaroso.

Para ver una partícula, necesitas que un fotón choque contra ella, por lo tanto la altera y ya no es la misma. Más dificil lo tenemos con las partículas más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible: para poder estudiarlas tenemos que construir tuberías de un diámetro de nueve pisos, a cien metros bajo tierra y con una longitud total de varias decenas de kilómetros establecerles campos magnéticos de varios teslas. Aproximarlas a una temperatura próxima al cero absoluto y ponerles nombres molones como Supersincrotón de protones o Solenoide compacto de muones.

3 comentarios:

Teseo 13 mayo, 2009  

Psss... la mecánica cuántica si puede destruir París y no me refiero a ninguna bomba, sino a los ejércitos del emperador Carlos o al imitador de Charlot alemán.
Los ejemplos aplicados a la vida real son perfectamente verosímiles desde cierto punto de vista... cuando me secuestraron los marcianos cabezones de ojos almendrados con unas pistolas de rayos, conseguí escapar en un vehículo que me acercaba a ellos en el espacio pero que me alejaba en el tiempo, con lo que no pudieron cogerme.
Ya te comenté en alguna ocasión que el momento lineal se puede calcular más o menos a partir de la derivación de la energía cinética (y esta es newtoniana).
Por cierto, en el sitio donde normalmente aparece una feminazi en ropa interior sobre el coche de un socialista, solo veo un cuadrado con un cuadradito y una X roja en el centro, ;)

Teseo 13 mayo, 2009  

¡Que horror, ahora veo unos dados estocásticos!

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