Misterios de la Existencia

Extrañezas del mundo cuántico

De por sí, la simple idea de que la energía no sea algo continuo, sino que se distribuya en pequeños paquetes o "cuantos", parece ilógica. A fin de cuentas, un tren no parece que vaya a tirones ni vemos a la luz que despide una bombilla llegándonos a ráfagas, apagándose y encendiéndose. Y sin embargo, así es. La bombilla se apaga y se enciende a medida que lanza fotones (el "cuanto" de luz) a nuestros ojos, lo que sucede es que lo hace trillones de veces por segundo y por eso a nosotros nos parece que fluye continuamente.

La mecánica cuántica nos obliga a modificar nuestras visiones retorciendo nuestro sentido común. En cuanto al mundo atómico y subatómico no lo podemos imaginar ya como un sistema solar en miniatura, como bolitas girando alrededor de otras. El principio de indeterminación de Heisenberg nos dice que no se puede averiguar a la vez la velocidad (la cantidad de movimiento) de una partícula al mismo tiempo que su posición. Como las dos cosas son imprescindibles para trazar una trayectoria desde A hasta B, ese camino, esa órbita que dibujamos con una elipse, queda indefinida. Ahora se debe pensar que la partícula, el electrón sigue todos los caminos posibles. La dualidad onda-partícula, otra extrañeza que observan todos los cuerpos (nosotros también tenemos una onda asociada, aunque sea más evidente a nivel subatómico), es la responsable de que el electrón haya que considerarlo a veces como un punto, localizado, y otras extendido como una ola, sin un lugar definido.

Así pues, el concepto de distancia se hace nebuloso e incierto y la partícula no destaca bien ni ella ni el camino que sigue sobre el fondo del espacio. Pero es que este mismo espacio es igual de nebuloso. Manifiesta una actividad espacial al ser elástico, así que sus lugares vienen y van, esos lugares que deberían ejercer de fondo para las trayectorias de las partículas.

Es más, a distancias mucho menores que el radio de un átomo, el espacio también parece cuantizado y adquiere características de espuma, con saltos espasmódicos y curvaturas que exploran todos sus posibles movimientos. Por tanto, esta continua y neblinosa actividad espacial hace que el concepto de lugar pierda sentido a distancias muy pequeñas. No existe la recta geométrica que imaginamos, con su continuidad de puntos tranquilitos, fijos e inmóviles uno tras otro, sino encabritamientos y zarandeos que terminan en un revoltijo de lugares fantasma, un mar revuelto donde no hay sitio para la noción de "lugar".

La orientación, los ángulos y las direcciones, también sufren. Todas las cosas en el mundo cotidiano están orientadas: yo estoy de pie o en posición horizontal, la escalera está en posición oblicua, etc. En definitiva, a todo se le puede adjudicar un eje y una dirección. Examinemos todo esto a la luz del spin.

El spin es la propiedad de rotación sobre sí mismas que poseen las partículas elementales, a semejanza de la rotación de una peonza (no es exactamente así, pero podemos considerarlo imaginando ese modelo).

Siguiendo el modelo de la partícula como una peonza, imaginemos que queremos medir la inclinación del eje por el que gira la partícula. Si lo hiciéramos con una peonza, clavaríamos un palo verticalmente en el suelo y, tras lanzarla con la cuerda reglamentaria, mediríamos cuánto se desvía de la vertical al girar oblicuamente. ¿Qué encontraríamos en el caso del electrón? Que su eje de giro sería paralelo al de referencia, es decir al palo, en el ejemplo de la peonza.

Si ahora inclinamos el palo hasta unos 60 grados ¿qué encontraríamos en el caso del electrón? Que vuelve a ser paralelo y toma un eje de giro de 60 grados también. Por más que movamos el palo, lo inclinemos para donde sea o lo tendamos en el suelo, encontraremos cuando lo midamos que el electrón nos sigue y se pone a girar paralelamente a nuestro palo. Este sabotaje impide que se pueda dar un sentido al concepto de "dirección". Al mismo tiempo introduce un elemento subjetivo en la conformación de la realidad: de algún modo, la voluntad del experimentador influencia a la realidad del submundo. En la teoría de los cuantos hay que reevaluar el papel de la conciencia en la construcción de la realidad.

Por otra parte, el mismo concepto de giro ofrece sorpresas. Si me coloco frente al espejo y tomo una foto de lo que se ve en él, poniéndome a girar a continuación, solo podré tomar otra foto igual cuando haya cubierto un giro de 360 grados. ¿Qué sucede en el caso del electrón? Si tomas una foto al principio y otra cuando haya dado una vuelta (360 grados) no serán iguales. Para que sean iguales el electrón tiene que dar otra vuelta más. Es decir, el electrón distingue lo que es dar una vuelta de lo que es dar dos, capacidad que nosotros hemos perdido.