Acerca de lo que estás hecho II

En esta segunda entrega sobre el tema de la composición de la materia, abarcamos el período de inicio del siglo veinte y tenemos lo siguiente:

Un aportación de suma importancia fue la referente a los contenidos completos del átomo. Joseph John Thomson (1856 – 1940), en 1887 descubrió el electrón y con ello se inició el camino que la humanidad ha recorrido en el interior del átomo. Y como dato curioso, su hijo, George Pagget Thomson (1892 – 1975) recibió también el premio Nobel en el año de 1937 por demostrar que el electrón es una onda, en lo que fue la comprobación experimental de la dualidad onda - partícula de las partículas elementales.

Tomada de Mola Saber

Consideremos que el modelo atómico de Ernest Rutherford (1871 – 1937) trajo, como antes se comentó un avance muy importante respecto del primer modelo atómico que había planteado Thomson. 

Para el año 1913 Henry Moseley (1887-1915) había enunciado una ley empírica que establece una relación sistemática entre la longitud de onda de rayos “x”emitidos por distintos átomos y su número atómico, Z. Su máxima contribución consistió en la justificación cuantitativa del concepto del “Número Atómico”, mediante la ley que lleva su nombre.

Recordando uno de los experimentos de Rutherford, bombardear con un haz de partículas alfa una lámina de oro y observar la manera en que se comportaban las partículas al variar el metal del que estaban hechas distintas láminas.

Las partículas alfa eran obtenidas de la desintegración del Polonio, una sustancia radioactiva. Para la obtención del haz de partículas, se introdujo el Polonio en una caja de plomo a la que se le hizo un pequeño agujero, perpendicularmente se colocó la lámina de metal y para la detección de las desviaciones de las partículas alfa de Polonio una pantalla con sulfuro de Zinc, en la que las partículas provocaban destellos cada vez que una de ellas chocaba con la pantalla.

Se observó que un pequeño porcentaje de partículas se desviaban hacia el Polonio, que era la fuente de partida de las partículas, lo que Rutherford calificó de sorprendente y dijo: “es como si le disparases con un cañón a una hoja de papel y la bala rebotase hacia ti”.

Se midió el efecto y una de cada ocho mil partículas rebotaba hacia la fuente, al utilizar una lámina de oro muy fina, de aproximadamente doscientos átomos de espesor, de donde concluyó que el átomo estaba compuesto por un gran vacío, con un núcleo muy compacto y que la desviación de las partículas alfa indicaba que el deflector y las partículas tienen cargas positivas, debido a que la desviación siempre es dispersa, mientras que el rebote señalaba un encuentro directo en una muy densa y sumamente cargada positivamente.

Realizó cálculos y determinó que los electrones seguían órbitas no muy bien definidas y que el radio del átomo, era diez mil veces mayor que el núcleo mismo, ratificando la idea de que existía un gran espacio vacío en el interior del átomo.

Determinó que la masa del protón era 1,836 veces mayor que la del electrón, aún cuando la carga eléctrica era igual pero de signo contrario.

La ley empírica de Moseley apoya la hipótesis de la existencia de partículas con carga positiva en el núcleo de los átomos. En 1918, un año antes de plantear su modelo, Rutherford consideró expresamente dichas partículas. 

Había comprobado que al disparar las partículas alfa contra un gas de nitrógeno, sus detectores de centelleo muestran los mismos signos que los núcleos de hidrógeno y dedujo que esos núcleos de hidrógeno procedían de dentro de los núcleos del nitrógeno.

Concluyó que el núcleo de hidrógeno era una nueva partícula fundamental con carga positiva: el protón. Sin embargo, al plantear el modelo nuclear, vio que este hallazgo traía una dificultad: Puesto que la carga positiva del núcleo del átomo es igual a la carga negativa total de los electrones de dicho átomo, el núcleo contiene varios protones (tantos como electrones tiene el átomo). Al estar cargados positivamente, ¿Por qué se mantienen fuertemente unidos dentro del núcleo?

Para resolver este problema Rutherford supuso que en el núcleo atómico, además de los protones, debía haber otras partículas sin carga eléctrica. Planteó esta idea en una conferencia ante la Royal Society (1920) y añadió que si se encontrara esa partícula neutra sería mucho más útil como proyectil que las partículas alfa. Los protones y las partículas neutras debían ejercerse fuerzas atractivas de una nueva naturaleza y de gran intensidad para explicar la estabilidad del núcleo a pesar de la repulsión eléctrica entre los protones.

Esta hipótesis es compatible con el hecho de que la masa del átomo de hidrógeno es aproximadamente la suma de las masas del electrón y el protón. Sin embargo, la masa de todos los demás átomos es mayor que la suma de las masas de sus protones más sus electrones.

En 1932, James Chadwick (1891-1924), que había sido alumno de Rutherford, encontró experimentalmente la nueva partícula neutra a la que se le llamó neutrón. Como premio por este descubrimiento se le otorgó la Medalla Hughes de la Royal Society en 1932 y el Premio Nobel de Física en 1935.

El descubrimiento del protón y del neutrón, trajeron un gran avance a la interpretación del comportamiento eléctrico de la materia. Con estos conceptos en la mano, el modelo de Rutherford da una base a la ordenación de los elementos en el sistema periódico.

Los elementos se definen en función de la carga nuclear del átomo, igual al número atómico Z, y se disponen en el sistema periódico en orden creciente de dicho número.

El modelo también interpreta el concepto de isótopo, es decir, el hecho de que en bastantes casos existen diferentes variedades alotrópicas del mismo elemento, definidas por tener el mismo número atómico (por tanto, un determinado número de protones en el núcleo y los mismos electrones alrededor de él) pero diferente número de neutrones en el núcleo. 

El Hidrógeno (de número atómico 1) tiene tres isótopos, sus núcleos tienen respectivamente un protón (Hidrógeno), dos protones más un neutrón (Deuterio), y un protón más dos neutrones (Tritio). El número atómico de todos ellos es Z = 1, pero la masa atómica es respectivamente 1, 2 y 3. La proporción de Deuterio y Tritio existente es muy inferior a la de Hidrógeno, por lo que la masa atómica relativa del elemento Hidrógeno es 1.0079, esto es, son excepcionales.

Era un hecho que los núcleos atómicos eran muy pesados, se llegó a pensar que, conforme a que los núcleos de Helio tenían el doble de carga de un protón pero cuadriplicaban su masa, estaban formados por cuatro protones y dos electrones. En ese año de 1932, Chadwick realizó el experimento de lanzar partículas veloces contra núcleos estáticos, lo que permitió detectar y asilar a los neutrones. El núcleo atómico estaba formado por protones, con carga positiva, neutrones, eléctricamente neutros, y afuera del núcleo, circundándolo los electrones. Una nueva fuerza se encontró: la fuerza nuclear débil, que era la encargada de controlar la unión de las partículas que formaban el átomo.

En ese sentido el trabajo de Hideki Yukawa (1907 – 1981), publicado en 1935, fue decisivo, aún cuando no exacto. Explicó la naturaleza de las fuerzas nucleares haciendo uso de una nueva partícula, responsable del intercambio, con un valor mediano de masa, entre la del protón y el electrón, tomando el nombre de “mesón” (de la raíz griega que indica medianidad).

Similar a la teoría de la electrodinámica cuántica, que refiere el intercambio de fotones para explicar el intercambio entre cargas eléctricas. Cuando en 1947 fue descubierta una nueva partícula, que se llamó “pión” (abreviatura de: pi mesón), su teoría ganó credibilidad en el medio científico.

Después se descubrieron más tipos de mesones que hacían inviables su modelo, pero su teoría impulsó fuertemente la física de las partículas subatómicas. Aún ahora se utiliza como modelo de aproximación y en el año de 1949 le fue otorgado el premio Nobel de Física por la formulación de la hipótesis de los mesones.

También es importante mencionar el trabajo de Enrico Fermi (1901 – 1954), quien en 1934 propuso como necesaria la existencia de una fuerza, que no era ni electromagnética ni tampoco gravitatoria y que era la que mediaba en los procesos radioactivos, esta fuerza es la que se conoce como interacción débil.

Ganó en 1938 el premio Nobel de Física por sus trabajos sobre radioactividad inducida.

Es importante mencionar que en 1925, Fermi completó la propuesta de Wolfgang Ernest Pauli (1900 - 1958), el famoso “Principio de Exclusión de Pauli”, que dice que dos electrones no pueden tener sus números cuánticos idénticos. El trabajo de Fermi consistió en una notable formulación estadística, que describe la distribución de partículas en un sistema físico de múltiples partículas idénticas que se sujetan al citado principio de exclusión. 

Pauli obtuvo el premio Nobel de Física en 1945 por este trabajo y es uno de los fundadores de la Mecánica Cuántica. Curiosamente realizó un artículo sobre la Teoría General de la Relatividad, en el año en que se doctoró (1921), para la Enciclopedia de Ciencias Matemáticas (obra alemana), de 237 páginas y que Einstein elogiara, fue publicado como monografía y actualmente es una referencia básica sobre la relatividad general. 

Se descubriría que la Relatividad General era incompatible con la mecánica cuántica, las ideas de la física desarrollada hasta el siglo diecinueve, no encajaban para demostrar los planteamientos que el espacio – tiempo mostraba, pero tampoco aplicaban para explicar el movimiento microscópico y frenético que presenta el universo sub atómico, la humanidad le daba la despedida a la física en su versión clásica, esa que medía lo que nos era familiar por formar parte de nuestro entorno cotidiano.

Onda - Partícula, dos puntos de vista sobre un solo objeto. Tomado de Proyecto IDIS

La última de las ramas de la Física es la teoría cuántica, la más notable interpretación de la humanidad sobre la forma en que la materia se comporta, sobre la interacción de las partículas a nivel sub atómico y cuyo estudio se inició a principios del siglo veinte.

Recorriendo la historia de la Mecánica Cuántica, nos remontaremos hasta el año 1900, cuando el problema suscitado por los cálculos teóricos establecidos bajo los preceptos de la electrodinámica clásica, de un cuerpo negro, fue resuelto por Max Plank (1858 - 1947). 

Un cuerpo negro es un objeto ideal, que absorbe toda la luz y la energía que incide sobre él, usado para teorizar con lo que sucede con la radiación electromagnética emitida por este objeto, dado que teóricamente se sabe que un objeto que un buen emisor de energía también es un buen absorbente.

Esto fue propuesto por Gustav Kirchhoff (1824 – 1887), en 1862 al dar a conocer las llamadas Leyes de Kirchhoff y darle el nombre de “cuerpo negro” al objeto teórico utilizado.

¿En que forma emitía la radiación térmica? Esta radiación es la proveniente del movimiento, vibración, microscópico de las partículas que lo componen.

Al utilizar las ecuaciones de la electrodinámica clásica, la energía emitida tendía a infinito, al sumar todas las frecuencias emitidas, lo que contradecía las mediciones realizadas en la práctica, a este fenómeno se le conoce como “Catástrofe Ultravioleta”.

Al amparo de la mecánica estadística se inician los razonamientos y propuestas que dan forma a la idea de la mecánica cuántica. 

Max Plank fue el promotor de una nueva manera de ver las cosas, y me enteré que nació el 23 de abril de ese 1858, y recordé otro famoso que nació un 23 de abril, William Shakespeare: el 23 de abril de 1564, y luego yo, que nací exactamente un siglo después (de Plank), y en similar día Patricia Manterola, la componente del “Grupo Garibaldi”, nacida el 23 de abril de 1972, así es el 23 de abril habemos muchos, pero no tantos.

Y aunque Shakespeare está en duda, pues se conserva como antecedente de su nacimiento solamente el registro del bautizo, fechado el 26 de abril, se sabe que según las costumbres de esa época, el bautizo del recién nacido, se daba al tercer día de vida del pequeñín. Entonces considero, que si es el 23 la verdadera fecha de su nacimiento. 

Esto es una “Cápsula” de información más inútil de lo normal.

Aquí debería ir la fotografía de Patricia Manterola, pero estaban muy caros los derechos (se las debo)

Bueno, pues Plank, tuvo la idea de modificar la integral, que implicaba la continuidad en la energía emitida, y le sustituyó por una sumatoria discreta (esto es discontinua), que ya no tendía al infinito. 

El truco matemático funcionó, pero: ¿Cuál era el sustento teórico de su validez? 

Dado que además el resultado así obtenido, se asemejaba a lo que en la práctica se obtenía.

La lógica de su pensamiento, llevó a Plank a proponer que la radiación se transmitía en “paquetes”, la que es emitida y absorbida por la materia en forma de “cuantos” de luz o fotones de energía cuantizados.

Para este propósito Plank a las fórmulas matemáticas creadas por él, les añadió una constante estadística. Se llama “Constante de Plank”, que se define como el cuanto elemental de acción, en alemán “Wirkungsquantum” - cuanto de acción – con que lo nombró Plank. 

La cantidad llamada “acción de un proceso físico”, esto es, el producto de la energía implicada y el tiempo empleado, solamente tomará valores discretos, múltiplos enteros de esa constante (h). 

Su valor es en julios o joules por segundo de: 6.62606957(29) ×10 a la -34.

Esta idea permaneció relegada hasta que en 1905, Albert Einstein (1879 – 1955) al publicar su artículo sobre el “Efecto Fotoeléctrico”, le utilizó. Bajo la emisión de las leyes de movimiento de la teoría especial de la relatividad, realizó la demostración de que el electromagnetismo era una teoría esencialmente “no – mecánica”, terminaba con ello la exclusividad de la Física clásica, surgió la Física no – cuántica.

El premio Nobel otorgado a Einstein en 1921, fue precisamente por el artículo sobre el “Efecto Fotoeléctrico”, no crea que por su mayor logro, no por la Teoría de la Relatividad, ni en la versión especial o restringida (1905), ni tampoco por la general (1915).

Fue Louis De Broglie (1892 – 1987), en 1924 que aportó a la teoría el siguiente paso, en su Tesis doctoral en 1924, presentando por primera vez la dualidad de onda – corpúsculo para el electrón.

El trabajo de De Broglie, fue en un principio ignorado, pero Einstein le concedió atención a tal grado que en 1929, le fue otorgado el premio Nobel de Física.

Esto es realmente un momento crucial, en la física clásica, es muy claro que las partículas tienen una posición definida en el espacio y tienen masa, mientras las ondas no tienen masa, y se mueven a una velocidad definida. 

Sin embargo en los experimentos efectuados sobre la difracción de electrones, algunas partículas se comportaban como ondas típicas, pero en otras ocasiones su comportamiento es el de una partícula. 

Inspirado en la línea de pensamiento basada en la idea relativista de Einstein, sugiriendo que la dualidad onda – partícula era aplicable no sólo a la luz, sino también a la materia; afirmó que la formula E = m c , relacionaba masa y energía, y Plank y Einstein habían relacionado la frecuencia de las ondas y que, por consiguiente, combinando ambas cosas, la masa debía tener una expresión en forma de onda.

Propuso entonces que existían ondas de materia, es decir, que cada partícula de materia tiene asociada un onda. Esto es en verdad revolucionario, y se dio en un medio que la ignoró, lo que le dio la oportunidad de anidar en las mentes de los físicos de aquel tiempo y crecer, antes de ser polemizada y probablemente guardada en el olvido.

A mediados de la década de los veintes los físicos Clinton Davisson (1881 – 1958) y Lester Germer (1986 – 1971), en sus trabajos realizados en la telefónica Bell descubrieron la difracción de los electrones por los cuerpos cristalinos, lo que sirvió para confirmar experimentalmente las teorías de la mecánica ondulatoria. 

Ellos hicieron el experimento de revisar lo que sucedía al enviar un haz de electrones sobre un trozode níquel, de lo cual resultó que los cristales de níquel actúan de una forma muy parecida a las dos rejas utilizadas en el experimento de la luz, observaron que al chocar contra una pantalla fosforescente, los electrones formaron un patrón similar al de la luz, con zonas luminosas y oscuras, los electrones de alguna manera se anulaban mutuamente, esto es, presentaban el fenómeno de interferencia, aunque el haz de electrones se “redujera”, de tal modo que, por ejemplo, se emitiera sólo un electrón cada diez segundos, los electrones seguían formando individualmente las bandas claras y oscuras. 

En forma análoga, al igual que los fotones, los electrones interfieren unos con otros en el sentido que estos electrones, en el transcurso del tiempo, reconstruyen el espectro de interferencias asociado con las ondas.

De Broglie desarrolló una fórmula para la longitud de onda, de las ondas de materia, con la que demostró que la longitud de onda es proporcional a la constante de Plank, dado que tiene un valor tan pequeño, las longitudes de onda resultantes son igualmente minúsculas comparadas con las dimensiones habituales del mundo que percibimos. 

Este es el motivo por el cual el carácter de la similitud con las ondas que presenta la materia sólo llega a ser directamente constatable en investigaciones microscópicas. Del mismo modo que la gran velocidad de la luz oculta en gran medida la auténtica naturaleza del espacio y el tiempo, el pequeño valor disimula el aspecto de onda de la materia en la experiencia cotidiana directa.

La fórmula generada en esa tesis doctoral decía que la longitud de la onda asociada a la materia, era el cociente de la constante de Plank (h) y el momento lineal de la partícula de materia. 

Se calcula el momento lineal como el producto de la masa de la partícula, por la velocidad de desplazamiento de la misma y a su vez multiplicada por el “Factor de Lorentz”.

El factor de Lorentz implica el cálculo de la velocidad relativa de la luz.

Humor de Huracán Romantica, tomado de Ciencias.com

Werner Heisenberg (1901 – 1976), en 1925 propone la mecánica cuántica matricial, que era la primera implementación matemática integral para la mecánica cuántica, extendiendo el modelo de Max Bohr, al describir como ocurren los saltos cuánticos, los hace coincidir con matrices que evolucionan en el tiempo.

La confirmación de la mecánica cuántica matricial, fue producto de la colaboración de Max Born (1882 – 1970) y Ernest Pascual Jordan (1902 – 1980) con Heisenberg.

En 1926 Max Born realizó la sugerencia de interpretar la onda electrónica desde el punto de vista de la probabilidad. Esto es, los lugares en que el cuadrado de la magnitud es grande son los lugares en que es más probable encontrar el electrón; los lugares en que la magnitud y su cuadrado son pequeños es menos probable encontrarlo.

La mecánica cuántica introduce el concepto de probabilidad a un nivel mucho más profundo. Born y el respaldo de mas de medio siglo de sucesivos experimentos, la naturaleza ondulatoria de la materia implica que ésta se ha de explicar fundamentalmente de una forma probabilística.

En el caso del universo macroscópico, la regla de De Broglie indica que el carácter ondulatorio es imperceptible a la mente humana, y se puede ignorar por completo la probabilidad asociada de la que habla la mecánica cuántica, pero en lo microscópico, también extraño a la percepción humana, lo mejor que se puede hacer es decir que cada electrón tiene una probabilidad específica de encontrarse en un lugar determinado.

Esta interpretación probabilística, concede la opción de que si una onda electrónica choca contra algún obstáculo y reacciona con todo tipo de ondulaciones diferentes, y no significa que el electrón se haya hecho añicos, como fue pensado en un principio, sino que éste se puede encontrar en varios lugares con una probabilidad nada pequeña.

La probabilidad de que algo suceda o no, toma valores de entre el cero y el uno. El evento que nunca sucederá (evento imposible) tiene asociada la probabilidad cero, y el evento que sucede con seguridad (evento cierto) su probabilidad es uno.

Por otro lado, Paul Dirac (1902 – 1984), en 1926 desarrolló una versión de la mecánica cuántica, basada en las propuestas de Werner Heisenberg y de Erwin Schrödinger, formulando un modelo en el que asociaba cantidades medibles con operadores que actúan en un espacio vectorial (espacio de Hilbert), describiendo el estado físico del sistema.

Predijo la existencia de la anti - partícula del electrón, el positrón, el cual fue encontrado en 1932, tiene la misma masa y espín, pero con carga positiva, y se produce en numerosos procesos radio químicos como parte de transformaciones nucleares.

En la Ecuación de Dirac (1928), tenemos la versión relativista de la ecuación de ondas de la mecánica cuántica, específicamente para el electrón, con ella se describen sus amplitudes de la probabilidad, otorgando una predicción del espín y el momento magnético del electrón, explicando la mayor parte de la estructura fina observada en las líneas espectrales atómicas.

Después fue reformulada añadiendo un campo electromagnético cuantificado y evolucionó para dar forma a la moderna teoría de la “Electrodinámica Cuántica”.

A estas alturas se habían presentado los componentes del átomo y se daba inicio a la etapa de entendimiento a la forma en que estas partículas subatómicas se comportan.

Y surgió un inesperado universo sub atómico, hacia 1927 ya se había perdido la inocencia clásica, se habían agotado los días del universo con mecanismo de relojería, cuyos componentes se habían puesto a funcionar en algún momento del pasado y se sometían ineludiblemente a un futuro determinado. 

Con lo observado y la explicación encontrada mediante la teoría cuántica, ahora se miraba la evolución del universo según un formalismo matemático riguroso y preciso, pero ese panorama solamente señala la probabilidad de que llegue el futuro concreto, sin que se diga cual es ese futuro que llegará.

Así todos en forma unánime, están de acuerdo en utilizar las ecuaciones de la teoría cuántica, pues con esto se logran resultados exactos, predicciones acertadas. Sin embargo, no hay un consenso sobre lo que significa tener ondas de probabilidad, ni tampoco en como elige una partícula cual de sus muchos futuros posibles deberá seguir, ni siquiera si realmente elige o, por el contrario, se escinde en fragmentos como afluente que se bifurca para vivir todos los futuros posibles en un campo, siempre en expansión, de universos paralelos.

Mas, independientemente de como se interprete la mecánica cuántica, el universo se manifiesta como fundamentado en principios, que desde nuestra humana percepción de acuerdo al sentido común tan útil para vivir lo cotidiano, que resultan en extremo extraños.

“Hubo una época en que los periódicos informaban que solamente una docena de hombres comprendían la Teoría de la Relatividad. No creo que existiera un época así. Podría haber existido una época en que tan sólo un hombre comprendiera dicha teoría, antes de publicarla, porque fuera el único que había caído en la cuenta de que las cosas podrían ser así. Pero, después de que los demás leyeran su publicación, mucha gente comprendió de alguna forma, la teoría de la relatividad. Seguramente fueron más de doce. Por otra parte, creo que puedo afirmar sin riesgo de equivocarme que nadie comprende la mecánica cuántica.” Richard Feynman, 1965.

Dos colosos teóricos llegaron a copar la mirada de los científicos, ambos contaban con ampliorespaldo de lasmediciones,de losexperimentos: en esta esquina la Mecánica Cuántica, y en esta otra la Teoría de la Relatividad.

El tercer conflicto de la física, así se conoce a este diferendo, y en el mundo de los físicos: El problema central de la Física Moderna. Y aparece en la época en que se describió el modelo atómico similar a la estructura del sistema solar, eso nos resulta conocido a la mayoría de nosotros. Y los átomos no son el más elemental de la materia. Están formados por tres elementos, sub atómicos: protones (con carga positiva), neutrones (sin carga eléctrica) y electrones (con carga negativa), los dos primeros forman una unión en el denominado núcleo atómico y están rodeados por un enjambre de electrones que describen órbitas alrededor de él.

Durante mucho tiempo se pensó que estos tres elementos, eran los “átomos griegos”, sin embargo en 1968, valiéndose de los avances en la tecnología, un equipo de científicos del Acelerador Lineal del Centro de Stanford, descubrieron que los protones y neutrones no eran las partículas elementales. Demostraron que cada una de ellas, por tres tipos de partículas menores a nuestros viejos conocidos. 

Y de ahí partirá la tercera parte del largo y sinuoso camino, sólo me gustaría hablarles del electrón, ese “bandido”, al que no se puede encontrar fácilmente, el protagonista de los escapes mágicos, ese al que Werner Heisenberg, de quien ya habíamos hablado, le dedicó en 1927 el “Principio de Incertidumbre”, mismo que dice: que es imposible medir simultáneamente y con precisión absoluta, el valor de la posición y la cantidad de movimiento de una partícula.

Y la cuestión sobre la precisión es que ésta tiene un límite matemático, el que se forma con la constante de Plank (h). El hecho de efectuar la medición es la causa de esta imprecisión, aún cuando se desarrollaran los instrumentos más exactos, persistiría la situación. Así, cuando mayor sea la precisión en la medida de una de estas magnitudes mayor será la incertidumbre en la medida de la otra variable complementaria.

En adición a esta cualidad de la incertidumbre, se tiene un efecto asociado, este curioso efecto se conoce como “Efecto Túnel”, y que establece que si se dispara una bala contra una barrera de plomo de tres meros de espesor, la probabilidad de que la atraviese es cero, lo que sucederá es que rebotara. Esto se debe a que la bala no tiene la energía suficiente para penetrar en un obstáculo tan consistente. Pero a nivel de partículas subatómicas, la mecánica cuántica muestra inequívocamente que las funciones de onda – las ondas de probabilidad – de las partículas que constituyen la barrera de plomo tienen todas ellas una parte de diminuta que sale a través de la barrera. Lo que significa que existe una probabilidad, pequeña si se quiere, pero no nula, de que la bala salga del otro lado de la barrera. Se explica en función al principio de incertidumbre, la mecánica cuántica permite a una partícula tomar energía “en préstamo”, siempre y cuando pueda devolverla dentro de un lapso lo bastante rápido, que determina el principio de incertidumbre de Heisenberg.

Efecto Túnel Cuántico, tomado de Anderson Institute

En el libro escrito por Jorge Volpi “En Busca de Klingsor”, que en el año de 1999, ganara el premio de Seix Barrial de la Biblioteca Breve, le dedica al electrón una caustica descripción, en la cual lo compara con un bandido, más o menos dice así:

“¿Que cosa es el electrón? Los científicos lo ven como un criminal, perverso y astuto, que tras cometer sus crímenes, como asesino en serie, se da a la fuga. Es un criminal listo, como todos los asesinos en serie, y los esfuerzos para arrestarlo, se estrellan con sus elegantes formas de escape. Tiene formación en las artes circenses, como un trapecista es capaz de saltar de un lado a otro sin que nadie se percate. Hace fuego contra sus perseguidores cuando están a punto de cercarlo; siempre tiene coartadas que opone a las investigaciones y se ha llegado a sospechar que es parte de una bien organizada banda y sus cómplices son similares a él. O quizá, como muchos asesinos seriales, tiene un problema de personalidad múltiple. Dado que no se comporta como una sola persona, sino como una pluralidad de ellas, un conjunto de deseos y apetitos, una gran colección de emociones violentas que recorre todo el espacio que tiene a su merced, alrededor de sus víctimas…

De cualquier modo, no hay que olvidar que nuestro asesino múltiple está siempre listo para ofrecer pistas falsas, nos revela su posición, pero no nos dice hacia donde va, o al revés, su intención es confundirnos cada vez más. No solamente es malicioso, es genial, como buen asesino serial. Sospecho que apenas nos podemos imaginar cuales son sus verdaderas intenciones, se mueve y nos lleva de un lado para otro sin que exista un motivo aparente, genera pistas falsas y se asegura de que las sigamos y justo cuando pensamos que lo tenemos a nuestra merced, se desvanece en el aire como si no existiera. Su inteligencia privilegiada, de asesino serial, nos lleva a la posibilidad de contemplar el crimen perfecto. Nunca lograran atraparme, parece decirnos, mientra se escabulle después de haber cometido otro de sus crímenes.”

Hagamos una pausa.