El Universo, todo lo que conocemos, tu
mismo. Todo, absolutamente todo, no es mas que tu cerebro
interpretando a su manera lo que interactua contigo. ¿Cuantos
colores hay? ¿Cuantas notas musicales existen? Pues esto viene
determinado unicamente por lo que tu cerebro quiere interpretar a
través de tus sentidos. Cuando ves el color rojo, sabes que es rojo
obviamente y cuando ves verde, sabes que es verde lo mismo pasa con
el azul y con todos los colores...pero... te voy a decir lo que
realmente ves o mejor dicho, interpretando a tu antojo. El rojo no es
mas que ondas electromagnéticas o fotones con una longitud de onda
de 700 nano metro (nm), el verde es de 550 nm y el azul de 450 nm.
¿Quieres ver una longitud de onda de 800 nm? Nunca vas a poder. ¿Una
de 300? vete olvidándote. Los seres humanos podemos “ver” las
longitudes de ondas que van desde 400 nm a 700 nm, es lo que se llama
“luz visible”. Un nano metro es lo que mide mas o menos una
molécula de glucosa pero el espectro electromagnético, es decir,
todas las posibles ondas que hay es literalmente infinito, es decir
hay ondas que miden el equivalente a un átomo y hay ondas que tienen
el tamaño de varios campos de fútbol. Y nosotros solo podemos ver
una pequeñísima fracción de este enorme abanico de longitudes de
onda.
Es nuestro cerebro el que nos dice como
debe ser para nosotros cada longitud de onda, es el quien traduce un
numero en algo tan importante para nosotros como son los colores. Es
por esto que nuestra realidad es única.
La que podríamos llamar “Realidad
Real” aquella que nunca vamos a poder vivir por estar limitados por
nuestros sentidos, sabemos como se manifiesta. La ciencia nos ha
permitido salir de la caverna de platón y entender como se comporta
esta realidad. Sabemos que todo en el universo es materia y energía
existiendo estas como partículas elementales, no sabemos como son,
pero podemos interaccionar con ellas y mediante observaciones
indirectas medir sus propiedades. Pero aquí viene lo interesante.
Sabemos que todas las partículas del universo, ya sean elementales o
moléculas se comportan como partículas y ondas !A LA VEZ! Pero
incluso habiendo llegado a este nivel de precisión, la realidad
vuelve a esconderse. No es lo suficientemente frustrante que no
podamos saber como son las partículas, sino que ademas estas se
pueden comportar de dos formas a la vez. Son partículas y a la vez
son ondas.
Hay muchas formas de demostrar que las partículas elementales se pueden comportar como partículas y ondas a la vez. Uno de los métodos mas famosos es el experimento de “La doble rendija” Esto consiste en pasar un haz de electrones a través de 2 rendijas paralelas llegando estos a una pared detector de electrones. Lo que detecta esta pared es un patrón de interferencia, es decir, lineas verticales con electrones y lineas sin electrones. ¿Como puede pasar esto si en teoría todos tendrían que ir rectos formando tan solo dos lineas? La única explicación es que estos electrones se estén comportando a la vez como ondas y partículas. Esto ya de por si es muy contra intuitivo pero algo aun mas extraño es lo que ocurre cuando se lanzan los electrones uno por uno. El patrón sigue formándose con la llegada sucesiva de electrones a pesar de que estos no deberían haber interferido entre ellos ya que cuando pasan ivan solos. ¿Que es lo que ocurre? Pues que un mismo electrón al comportarse como una onda y una partícula al mismo tiempo pasa por ambas rendijas interfiriéndose a si mismo. ¿Parece irreal no? Pero esperate por que aquí viene lo mejor. Si tuviésemos un aparato para ver por que rendija pasaría el electrón, el electrón deja de comportarse como una onda, el patrón de interferencia se destruye y se observaría solo dos franjas en la pared detector como si de una partícula se tratase. Parece que la realidad no quiere ser encontrada. Bienvenido a la Física Cuántica.
Hay muchas formas de demostrar que las partículas elementales se pueden comportar como partículas y ondas a la vez. Uno de los métodos mas famosos es el experimento de “La doble rendija” Esto consiste en pasar un haz de electrones a través de 2 rendijas paralelas llegando estos a una pared detector de electrones. Lo que detecta esta pared es un patrón de interferencia, es decir, lineas verticales con electrones y lineas sin electrones. ¿Como puede pasar esto si en teoría todos tendrían que ir rectos formando tan solo dos lineas? La única explicación es que estos electrones se estén comportando a la vez como ondas y partículas. Esto ya de por si es muy contra intuitivo pero algo aun mas extraño es lo que ocurre cuando se lanzan los electrones uno por uno. El patrón sigue formándose con la llegada sucesiva de electrones a pesar de que estos no deberían haber interferido entre ellos ya que cuando pasan ivan solos. ¿Que es lo que ocurre? Pues que un mismo electrón al comportarse como una onda y una partícula al mismo tiempo pasa por ambas rendijas interfiriéndose a si mismo. ¿Parece irreal no? Pero esperate por que aquí viene lo mejor. Si tuviésemos un aparato para ver por que rendija pasaría el electrón, el electrón deja de comportarse como una onda, el patrón de interferencia se destruye y se observaría solo dos franjas en la pared detector como si de una partícula se tratase. Parece que la realidad no quiere ser encontrada. Bienvenido a la Física Cuántica.
Pero... tu mismo...¿Te comportas como
una onda y una partícula a la vez? La respuesta es si.
Si te mueves a 1m/s tienes una longitud
de onda de 9,5 x 10^-36m (diez elevado a -36 metros)
Por muy absurdo e irreal que te
parezca si pudiésemos realizar el experimento de la doble rendija
con humanos, efectivamente tendríamos un patrón de interferencia
entre nosotros. No obstante no nos percibimos como una onda por que
los fenómenos cuánticos son difícilmente observables a nuestras
escalas dado que estamos echos de muchas partículas elementales por
lo que las dimensiones del experimento serian colosales mas grandes
que el mismismo universo observable. Pero funcionaria.
Parece ser que cuanto mas queremos
saber de la realidad, mas irreal se hace.
En función de como estudiamos a la
realidad para saber como es verdaderamente, esta parece que se ria de
nosotros y nos muestra dos realidades, ondas y partículas a la vez y
lo mejor es que la dualidad onda-partícula no es la autentica
realidad.
Tu debes saber que es un electrón, en
la escuela nos dicen que son esas pequeñas bolitas que orbitan
alrededor del núcleo de un átomo y esto nos lleva a la idea de que
el universo esta lleno de núcleos de átomos rodeados de electrones.
Es como si hubiese muchos electrones en el universo pero... de echo
solo existe un único electrón en el universo que se propaga por el
espacio y el tiempo de tal forma que parece que esta en muchos sitios
simultáneamente. Bienvenido a la teoría cuántica de campo. Esta es
a día de hoy la interpretación mas próxima a la realidad.
Básicamente dice que el universo no esta echo ni de partículas ni
de ondas, sino de campos cuánticos.
Volvamos al caso de nuestro amigo el
electrón. Cuando los físicos dicen que solo existe un electrón en
el universo, quieren decir que el electrón no existe como concepto
fundamental en el universo ya que no existen ni ondas ni partículas
por lo que no puede existir un electrón. Lo que realmente existe es
el campo cuántico del electrón habiendo un único campo del
electrón en todo el universo. Todos los electrones que observamos en
el universo son excitaciones puntuales de este mismo campo por esto
son todos idénticos e indistinguibles entre ellos y pasa exactamente
lo mismo con las demás partículas elementales. Cada partícula
elemental tiene su campo pero no es que los campos estén localizados
en un punto del universo como los estaban las partículas sino que
los campos cuánticos son algo intrínseco del espacio-tiempo, están
en todo el universo.
Pongamos un ejemplo. Si por ejemplo
imaginamos el campo gravitatorio alrededor de la tierra podemos ver
que este está en todas partes, lo único que hace la tierra es crear
una excitación puntual en este campo. Sin embargo el campo
gravitatorio esta por todo el universo. La gravedad existe en
cualquier punto del universo.
Pues lo mismo pasa con las partículas,
no son mas que zonas excitadas de los campos cuánticos.
Es por esta razón que las partículas
no son partículas u ondas sino que son excitaciones de campos. El
concepto de onda y partícula no es nada mas que una invención
humana para interpretar la realidad, una realidad que puede que se
comporte como ondas y partículas pero que no esta echa de estas
mismas. Pero aquí viene lo realmente interesante. No podemos estar
seguros de que la verdadera “realidad” este hecha de campos y
seguramente nos va a costar mucho encontrar cual es la autentica
realidad. Puede que nunca.
No podemos afirmar que la teoría
cuántica de campos es la autentica realidad, no podemos estar
seguros. Es mas bien la teoría que mas bien predice el
comportamiento de nuestra realidad aparente.
Nuestros sentidos conjuntamente con
nuestro cerebro son los que crean una ilusión de lo que es el
universo. Cuando tocas algo, cuando escuchas tu canción favorita,
cuando ves un hermoso paisaje, cuando estas con tus seres queridos lo
único que estas sintiendo es una realidad que creas tu en tu
cerebro. Intentar imaginar como debe sentir cualquier otro ser vivo
del universo resulta imposible ya que no conocemos ninguna realidad
aparte de la que existe en nuestra mente. La realidad no esta ahí
fuera, sino que dentro de tu cabeza. Es una realidad que existe por
que tu existes y no al revés .