Ciencia

A un siglo de la teoría que cambió el mundo

La Nación (Diciembre 14, 2000)

- 08.01.2001 - 

La mecánica cuántica: una revolución científica y filosófica cumple 100 años.

Iniciada por Max Planck, postula la imposibilidad de predecir con exactitud el futuro e introduce el azar en la ciencia. 

Hace cien años, en un día como hoy, el físico Max Planck presentó en la Sociedad Física de Alemania un trabajo que cambiaría para siempre nuestro modo de ver el mundo.

A primera vista, la especulación científica no despertó un entusiasmo superlativo: planteaba que la energía no puede producirse en forma continua o en porciones de una dimensión cualquiera, sino sólo en ciertos paquetes que él llamó cuantos (del latín, quantum). Las ecuaciones permitían describir por primera vez muy bien la distribución de la energía emitida por un cuerpo caliente.  

Pero aunque al principio Planck y sus colegas no se dieron cuenta plenamente de sus alcances, la hipótesis planteada el 14 de diciembre de 1900 (y a la que el científico alemán había llegado, como confesó, en un acto de desesperación) era el comienzo de una revolución que desbarataría la imagen de la naturaleza que percibimos por los sentidos.  

La física extraña  

La mecánica cuántica, cuyo significado cabal todavía discuten los físicos, se convertiría desde entonces en la base de la ciencia moderna y explicaría todo un conjunto de extraños efectos que se registran tanto en el mundo subatómico como en las vastedades del cosmos.  

Las reglas de la mecánica cuántica admiten, por ejemplo, que una partícula subatómica (como un electrón) esté en dos partes al mismo tiempo, o en ninguna de las dos, hasta que alguien la observa.  

Para Daniel Domínguez, del Centro Atómico Bariloche, "La teoría cuántica es la más revolucionaria del siglo XX, tanto por sus consecuencias filosóficas como prácticas".  

El físico argentino Daniel Bes coincide: "No es posible disminuir la importancia de la mecánica cuántica, tanto en nuestro pensamiento científico como en los instrumentos que usamos diariamente. Se sabía qué era una onda y cómo se comportaba una partícula, pero se descubrieron fenómenos en los que una partícula se comportaba como onda, y viceversa. Es como si alguien ve a un conejo trepar un árbol, lo que es explicable si el conejo fuese un gato. Pero no lo es".  

Las ecuaciones de Planck comenzaron siendo poco más que una curiosidad. Pero dos décadas más tarde, un grupo de jóvenes brillantes apadrinados por Niels Bohr, director del Instituto de Física de Copenhague que se había transformado por entonces en el centro de la ciencia europea, descubrieron en sus postulados el germen de un nuevo paradigma científico.  

El azar y la necesidad  

Una de las figuras clave de esta historia fue Werner Heisenberg, que por entonces tenía 24 años. El científico alemán enunció el principio de incertidumbre, que demuestra que las partículas no poseen posiciones y velocidades definidas.  

"La ciencia y nosotros mismos hacemos dos tipos de afirmaciones -explica Mario Castagnino, del Instituto de Astronomía y Física del Espacio-. Decimos, por ejemplo:  

1.- El viernes habrá luna llena.  

2.- El número 000.001 tiene un millonésimo de probabilidad de ganar la lotería. La primera es una afirmación clásica, una certeza. La segunda es una afirmación probabilística o estadística. Mientras que la antigua mecánica de Newton hacía afirmaciones del primer tipo: "Tal día habrá un eclipse de sol", a comienzos del siglo XX comenzó a observarse que las afirmaciones que pueden hacerse de las partículas son del segundo tipo."  

Así, la mecánica cuántica incorporó el azar a la naturaleza, una idea que repugnó a Einstein hasta su muerte y que lo llevó a advertir que: "Dios no juega a los dados".  

"En la práctica, la cuántica es importantísima -sugiere Castagnino-. Ella nos dice por qué los transistores funcionan y en consecuencia por qué lo hacen las computadoras. Pero tal vez es su importancia filosófica la que la hace tan enormemente interesante. Según sus postulados, resulta que no existe certeza absoluta sobre ningún suceso del universo."  

Como afirma John Wheeler en un artículo aparecido esta semana en The New York Times, la cuántica es también un misterio. Explica el mundo, pero no puede explicarse a sí misma. "Tal vez -reflexiona Wheeler-, cuando sepamos por qué existe el cuanto, también podremos explicar la existencia."