El centenario de los quanta RAMON PASCUAL

Los balances anticipados de los finales del siglo XX no suelen haber tenido en cuenta sus desarrollos científicos. Es cierto que se ha mencionado a Einstein como quizá el mayor científico del siglo o el descubrimiento de la penicilina como uno de los más importantes avances de la medicina. Pero a mi entender no se ha insistido lo suficiente en los grandes progresos científico-técnicos que se han producido en el último centenar de años. La humanidad ha aceptado tan rápidamente los progresos del siglo que raramente es consciente de cómo eran las cosas hace un centenar de años y, con demasiada frecuencia, se lanza a proclamar los males que nos han aportado la ciencia y la técnica sin apreciar suficientemente que el balance es claramente positivo. Probablemente, la mejor manera de captar los cambios producidos es sufrir un corte prolongado de energía eléctrica, como ha sucedido recientemente en una parte apreciable de Francia. Tras una semana de carecer de luz artificial, de calefacción, de televisión y sonido, de posibilidad de recargar el móvil, el retorno de la electricidad ha hecho revivir de golpe el progreso del siglo.No es fácil decidir cuál de las aportaciones ha sido más importante; yo diría que entre las cinco primeras se debería situar la hipótesis cuántica que Max Planck planteó el 14 de diciembre del año 1900 ante la Sociedad Alemana de Física. Tal hipótesis, que en el siguiente cuarto de siglo se consolidó en la llamada mecánica cuántica, para muchos es el no va más de las cosas que no se entienden, una teoría absurda que, afirman algunos, no entienden ni los físicos. El gato de Schrödinger, que está en una caja ni vivo ni muerto hasta que es observado, es el ejemplo más socorrido que mencionan aquellos que han oído campanas pero no entienden la melodía. Pero la mecánica de los quanta no sólo se comprende bastante, sino que ha permitido hacer predicciones que coinciden con los experimentos hasta precisiones superiores a una parte en mil millones.

Si bien Planck recibió el Nobel de física en 1918 por su hipótesis de que la energía estaba cuantizada, quienes la consolidaron, Heisenberg, Schrödinger y Dirac, tuvieron sus dificultades con el comité Nobel, ya que el miembro del mismo que debía evaluar las designaciones de los teóricos, Carl Oseen, consideraba que la mecánica cuántica no aportaba nada beneficioso para la humanidad, incumpliendo por tanto uno de los requisitos establecidos por Alfred Nobel para los receptores de sus premios. Si Oseen hubiera vivido la llegada del año 2000, con todas las exageradas alarmas (por suerte no hubo ni los desastres debidos a grupos sectarios que vaticiné en un artículo del pasado 17 de noviembre) generadas a consecuencia de los omnipresentes microprocesadores, difícilmente hubiera mantenido su postura. Los famosos chips, basados en los transistores descubiertos hace algo más de 50 años, funcionan gracias al comportamiento cuántico de los electrones en la materia. Además del ordenador, el lector está rodeado de innumerables dispositivos que funcionan a la perfección gracias a Planck y a sus sucesores. Sus radios y televisiones, la cocina y el horno programables, el láser del lector del disco compacto, su reloj de cuarzo, una gran parte de los aparatos que diagnostican sus enfermedades, por no mencionar el omnipresente teléfono móvil, son simples ejemplos.

Pero no hay que acudir a enumerar los dispositivos electrónicos para apreciar el valor de la hipótesis de Planck. La estructura de los átomos, es decir, la base de la química, no se comprendería sin ella; fue precisamente Niels Bohr quien estableció las bases del comportamiento de los átomos haciendo uso de los quanta de Planck. La transmisión de la corriente por las líneas eléctricas según la ley de Ohm, conocida por cualquier bachiller, sólo se comprende con la mecánica cuántica. Y ya no digamos fenómenos más complejos como la superconductividad, o la ausencia de resistencia eléctrica en determinadas condiciones, que permite la existencia de potentes imanes para construir aparatos de diagnóstico de las lesiones de los futbolistas mediante la resonancia nuclear magnética (la palabra nuclear se omite pudorosamente) y que ya ha permitido construir prototipos de trenes levitantes que superan al TGV.

Cuando Planck planteó la posibilidad de la cuantización de la energía lo hizo con poco convencimiento. Se trataba de una hipótesis ad hoc que esperaba poder sustituir por algo más coherente con la física clásica y no estaba en su ánimo plantear una de las mayores revoluciones de la ciencia de todos los tiempos. Tras 100 años de desarrollos, incluso los aspectos más paradójicos de la mecánica cuántica en la llamada interpretación de Copenhague (que hay que recordar que no gustó ni a Planck ni a Einstein) han sido contrastados con éxito por experimentos impensables hace pocos decenios.

El próximo siglo nos podrá aportar nuevos avances, como la computación cuántica o la reformulación de algunos de los aspectos de la teoría. Pero en todo caso, en el año 2000 debemos conmemorar el centenario de algo que ha revolucionado a la humanidad.

Ramon Pascual es profesor de la UAB.