Reseña: El gato de Schrödinger

La cátedra del doctor Arenas

“Piensen en un horno herméticamente cerrado mantenido a cierta temperatura desde afuera. En el interior, las paredes del horno emiten luz, o sea, en general, radiación, que es absorbida y emitida continuamente por las mismas paredes. Después de cierto tiempo, la situación se equilibra, en el sentido de que ya nada cambia; la cantidad de energía emitida por las paredes en el interior del horno es siempre la misma que la absorbida. Todo lo absorbe y nada emite hacia el exterior; esta es la definición de un “cuerpo negro”. Ahora hagan un pequeño hoyo en ese horno para dejar salir un poco de radiación, lo mínimo para no perturbar lo que está sucediendo en el interior. Esa radiación es en realidad una mezcla de luces de todas las energías posibles, pero hay más luz de una energía que de otra, y además la energía total radiada es proporcional a la temperatura. Por ejemplo, un cuerpo a mil doscientos grados emite principalmente luz roja; si se calienta más, a unos mil setecientos grados, emite luz azul, y así sucesivamente…”

“Pues bien, a fines del siglo pasado se sabía que un cuerpo negro, como el horno que mencioné, debe emitir luz en una forma muy particular que depende sólo de la temperatura y no de la forma específica del horno. Se habían hecho muchas mediciones y se conocía con mucha precisión cómo radian los cuerpos negros, pero no había ninguna teoría detrás que lo explicara. Ese era un tremendo problema para los físicos, hasta que Max Planck, justamente en el año 1900, encontró una solución. La idea de Planck consistió en postular que la luz está formada de paquetes de energía, y que la energía transportada por cada paquete es un múltiplo entero de la frecuencia de vibración de la onda de luz. Al principio Planck pensó que todo era un truco matemático, pero poco después, Einstein le dio sentido físico a su hipótesis de los paquetes de energía. Einstein ya había tirado a la basura el Éter para postular que la luz se propaga en el vacío y la hipótesis de Planck le vino como anillo al dedo: postuló que los paquetes de energía de Planck son reales, que la luz está constituida de partículas y cada partícula posee una energía bien definida según la frecuencia de vibración correspondiente. Algunos años después, la partícula de la luz fue bautizada con el nombre de fotón.”

“Pero, preguntarán ustedes, ¿no habíamos quedado en que la luz es una onda? ¿No lo demuestran los múltiples experimentos ópticos realizados en el siglo pasado? ¿Y la teoría electromagnética de Maxwell, que tan bien explica el comportamiento de la luz? En un principio los físicos se encontraron ante un dilema, porque la teoría de la luz como partícula explica a su vez una serie de fenómenos que serían incomprensibles si fuese una onda. La respuesta vendría un par de décadas después; sería una respuesta salomónica, por decirlo así: la luz es tanto onda como partícula. Dependiendo de las circunstancias de cómo diseñamos nuestros experimentos para estudiarla, se comporta como onda o como partícula. Esa es la gran conclusión de la mecánica cuántica.”

Hacyan, Shahen, El gato de Schrödinger, 2ª. reimpresión, México, UNAM-Facultad de Ciencias (Micromegas, 2), 2003, 277 págs.


10 de abril de 2004 Vol. 5, No. 3 ISSN: 1607 - 6079