Des mitificar y des mistificar a la teoría cuántica

El saber científico no es mítico, pero tampoco es místico. Y en este milenio algunos supuestos científicos han pretendido “mitificar” a la teoría cuántica y otros, a “mistificar” la física cuántica.

Por eso, sin ser un científico cuántico o un filósofo cuántico, trataré de darle el estatus de ciencia a la teoría cuántica.

A propósito, a las Universidades y demás Centros de Educación Pública, les llama la presidenta Claudia Sheinbaum Pardo.

Para comenzar, y considerando que el abordamiento de lo cuántico se hace con lenguaje matemático, centremos la atención en dos categorías: “Posibilidad” y “Probabilidad”

Posibilidad es un término que hace referencia a la potencia, o a la aptitud o simplemente a la ocasión para que algo sea o exista, esto es, para que algo suceda.

Probabilidad es la cuantificación de la posibilidad de que algo suceda o acontezca, y su rango se sitúa en el intervalo cerrado de 1 y 0.

Objetivamente, un dado o cubo, tiene 6 caras cada una numerada del 1 al 6. Si lo lanzo hacia arriba, cualquiera de las 6 caras puede quedar arriba. Y lo mismo suceda si el dado lo meto en un recipiente que agito t luego embroco sobre una mesa. 

Pero, cuál es la probabilidad de que salga un cierto número del 1 al 6. Pues cada número tiene 1/6 de probabilidad de salir. 

Pero solo lo sabremos hasta que después de lanzado el dado, lo observemos en la mesa.

¿Hay misterio en esto? No. ¿El jugador u observador fue determinante para el resultado? No. ¿Cuándo se agito el cubilete y se posicionó sobre la mesa, la cara arriba tomo todos los valores del 1 al 6? No. 

Pues para algunos esta situación es mítica y para otros es mística. Unos dicen que el jugador determinó la salida de cierto número del dado y, otros dicen que estamos enfrente de la Física de Dios. Pero ninguno de los dos tiene razón.

Si es cierto que algunos de los fenómenos del mundo subatómico se han conocido gracias al lenguaje matemático en general, y al probabilístico en lo particular. Pero es un lenguaje para describir ciertos fenómenos, para comunicarlos y para usar dicho conocimiento en la creación de tecnologías. Pero de allí no se deriva que los observadores sean los determinantes ni que la Física Cuántica sea la Física de Dios.

Conozcamos algunos de los fenómenos o algunas de las categorías de la Física Cuántica.

Como dijimos, los fenómenos cuánticos ocurren a nivel atómico o subatómico y son observables a escala macroscópica. Algunos fenómenos cuánticos son: 

Efecto túnel. Las partículas pueden atravesar barreras u obstáculo para su movimiento. 

Coherencia cuántica. Minimizan la incertidumbre del principio de Heisenberg. 

Entrelazamiento cuántico.  Los estados de las partículas se vinculan entre sí. 

Spin. Se observa a nivel atómico. 

Efecto túnel en física cuántica. Es un fenómeno en el que las partículas atraviesan una barrera. Este fenómeno viola los principios de la mecánica clásica. Tiene aplicaciones en el microscopio de efecto túnel y en el diodo de túnel. La mayor parte de la electrónica tiene su base en el efecto túnel

La coherencia cuántica es una propiedad que permite que un sistema mecánico cuántico mantenga sus estados y genere patrones de interferencia. La coherencia cuántica ha influido en tecnologías revolucionarias, como la computación cuántica y la imagenología médica. 

Relación con el entrelazamiento cuántico

La coherencia cuántica y el entrelazamiento cuántico son dos características fundamentales de la física cuántica. Los físicos han demostrado que ambos fenómenos son "operativamente equivalentes". 

El entrelazamiento cuántico es un fenómeno que ocurre cuando dos partículas subatómicas se vinculan de forma tan estrecha que sus propiedades están conectadas. Esto sucede incluso si las partículas están separadas por kilómetros de distancia. Permite que los procesadores cuánticos saquen conclusiones sobre una partícula midiendo otra. Es uno de los fenómenos más asombrosos que ha predicho la mecánica cuántica. Es un paso más hacia el teletransporte. El entrelazamiento cuántico podría allanar el camino hacia una nueva generación de potentes computadoras. 

El espín es una propiedad física de las partículas subatómicas, como los electrones, protones y neutrones. Se trata de un momento angular intrínseco que tienen las partículas por el hecho de existir. El espín se presenta en múltiplos de ½ y puede ser + ó -. El espín es una propiedad fundamental de la naturaleza, como la carga eléctrica o la masa. Dos o más partículas con espín de signo opuesto pueden aparearse para eliminar la manifestación observable del espín. 

Desde luego que el lenguaje matemático de la Física Cuántica no es cosa del otro mundo, pero habrá que enseñarlo desde la primaria.

Agradezco a mis lectores.