La física cuántica es un área relativamente reciente (el
término "mecánica cuántica fue utilizado por primera vez de mano de Max Born en
1924, aunque se sugiere en el trabajo de Planck durante el año 1900) de la
física que estudia lo más pequeño, o sea la materia a escala atómica. Surge en
el siglo XX y rompió con todos los paradigmas de la física que habían
prevalecido hasta ese entonces. La física cuántica responde a ciertas
apariencias engañosas a partir de probabilidades sobre el comportamiento de los
átomos de la materia. Quien sentó las bases para la creación de la física
cuántica fue el famoso físico de origen Alemán (posteriormente nacionalizado norteamericano), Albert Einstein.
La física o mecánica cuántica surge de la imposibilidad de la
mecánica clásica para explicar satisfactoriamente los fenómenos a una escala
atómica; a ese nivel los fenómenos tienen la característica de ser estudiados
por necesidad en términos probabilísticos; dado que las partículas en estudio
son tan pequeñas, que el solo hecho de observarlas (para observarlas se debe
"interactuar" de alguna manera con ellas, lo cual tiene a esta escala un efecto
sobre su trayectoria o comportamiento) altera el fenómeno observado, por lo que
no se puede conocer con exactitud en términos clásicos su posición y velocidad
al mismo tiempo, por ejemplo. De lo anterior surgen ecuaciones de onda en donde
las variables para definir el comportamiento de estas partículas se expresan en
términos de probabilidades, lo que se conoce a su vez como incertidumbre.
Lo comentado anteriormente, es importante destacar, se ha
prestado para muchas interpretaciones pseudo religiosas sobre las implicancias
de esta ciencia, lo cual es rechazado por la comunidad científica en general;
esta incertidumbre o expresión probabilística del comportamiento de las
partículas a escala muy pequeña, tiene por supuesto relación con el hecho de
intentar "observarlas", pero no quiere decir que el observador cree su propia
realidad debido al nexo que hay entre el y la materia a esta escala; esta es una
interpretación bastante distorsionada del fenómeno, lo cual no quiere decir que
en algún momento la mecánica cuántica no pueda aportar luz sobre fenómenos que
aún no tienen una explicación satisfactoria desde el punto de vista científico
más clásico. Autores de libros del tipo de "auto ayuda" se escudan en el poco
conocimiento que existe sobre el tema para el lector común y su complejidad,
para apoyar o justificar de manera "científica" sus aseveraciones sobre la
realidad que en verdad no tienen base o justificación.
Volviendo a nuestro tema, la física cuántica presenta dos
pilares fundamentales; las partículas intercambian energía o "paquetes" en
múltiplos enteros llamados quantum (literalmente cantidad) de energía. Y en segundo lugar la
posición de una partícula se define por la descripción de la probabilidad de que
aquella partícula se sitúe en esa posición y en ese mismo instante. De hecho el
nombre de la disciplina se debe al intercambio de estos paquetes discretos en
términos energéticos, lo que genialmente Einstein resolvió en su trabajo sobre
el efecto fotoeléctrico, sentando las bases teóricas de lo que es hoy esta área
de la física.
Por ejemplo el intercambio de energía en un cuerpo negro
(incide toda la energía sobre él) fue inexplicable para la física clásica. La
explicación al fenómeno vino de la mano del físico alemán Max Planck, mediante
la cuantización de la energía, es decir, valores o paquetes de energía que llamó
quantum o "cuantos". Concluyó que todo cuerpo negro irradia
energía (una longitud de onda) que dependerá de tu temperatura. Se comprobó
también la naturaleza dual que presenta la luz; de ondulatoria por un lado, y de
partículas por el otro.
La física cuántica tiene aplicaciones principalmente a nivel
atómico y nuclear. Pero también sus principios son utilizados en ámbitos tan
diversos como la electrónica,
en tecnología y aparatos médicos (radiología, cirugía láser), criptología, astronomía, entre
muchos otros más. Para estudiar la materia a estas escalas se utilizan grandes
aceleradores de partículas, en donde los físicos realizan sus experimentos
produciendo colisiones de partículas elementales a alta velocidad.
