El centenario de los quanta RAMON PASCUAL

Los balances anticipados de los finales del siglo XX no suelen haber tenido en cuenta sus desarrollos cient¨ªficos. Es cierto que se ha mencionado a Einstein como quiz¨¢ el mayor cient¨ªfico del siglo o el descubrimiento de la penicilina como uno de los m¨¢s importantes avances de la medicina. Pero a mi entender no se ha insistido lo suficiente en los grandes progresos cient¨ªfico-t¨¦cnicos que se han producido en el ¨²ltimo centenar de a?os. La humanidad ha aceptado tan r¨¢pidamente los progresos del siglo que raramente es consciente de c¨®mo eran las cosas hace un centenar de a?os y, con demasiada frecuencia, se lanza a proclamar los males que nos han aportado la ciencia y la t¨¦cnica sin apreciar suficientemente que el balance es claramente positivo. Probablemente, la mejor manera de captar los cambios producidos es sufrir un corte prolongado de energ¨ªa el¨¦ctrica, como ha sucedido recientemente en una parte apreciable de Francia. Tras una semana de carecer de luz artificial, de calefacci¨®n, de televisi¨®n y sonido, de posibilidad de recargar el m¨®vil, el retorno de la electricidad ha hecho revivir de golpe el progreso del siglo.No es f¨¢cil decidir cu¨¢l de las aportaciones ha sido m¨¢s importante; yo dir¨ªa que entre las cinco primeras se deber¨ªa situar la hip¨®tesis cu¨¢ntica que Max Planck plante¨® el 14 de diciembre del a?o 1900 ante la Sociedad Alemana de F¨ªsica. Tal hip¨®tesis, que en el siguiente cuarto de siglo se consolid¨® en la llamada mec¨¢nica cu¨¢ntica, para muchos es el no va m¨¢s de las cosas que no se entienden, una teor¨ªa absurda que, afirman algunos, no entienden ni los f¨ªsicos. El gato de Schr?dinger, que est¨¢ en una caja ni vivo ni muerto hasta que es observado, es el ejemplo m¨¢s socorrido que mencionan aquellos que han o¨ªdo campanas pero no entienden la melod¨ªa. Pero la mec¨¢nica de los quanta no s¨®lo 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 recibi¨® el Nobel de f¨ªsica en 1918 por su hip¨®tesis de que la energ¨ªa estaba cuantizada, quienes la consolidaron, Heisenberg, Schr?dinger y Dirac, tuvieron sus dificultades con el comit¨¦ Nobel, ya que el miembro del mismo que deb¨ªa evaluar las designaciones de los te¨®ricos, Carl Oseen, consideraba que la mec¨¢nica cu¨¢ntica 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 a?o 2000, con todas las exageradas alarmas (por suerte no hubo ni los desastres debidos a grupos sectarios que vaticin¨¦ en un art¨ªculo del pasado 17 de noviembre) generadas a consecuencia de los omnipresentes microprocesadores, dif¨ªcilmente hubiera mantenido su postura. Los famosos chips, basados en los transistores descubiertos hace algo m¨¢s de 50 a?os, funcionan gracias al comportamiento cu¨¢ntico de los electrones en la materia. Adem¨¢s del ordenador, el lector est¨¢ rodeado de innumerables dispositivos que funcionan a la perfecci¨®n gracias a Planck y a sus sucesores. Sus radios y televisiones, la cocina y el horno programables, el l¨¢ser del lector del disco compacto, su reloj de cuarzo, una gran parte de los aparatos que diagnostican sus enfermedades, por no mencionar el omnipresente tel¨¦fono m¨®vil, son simples ejemplos.

Pero no hay que acudir a enumerar los dispositivos electr¨®nicos para apreciar el valor de la hip¨®tesis de Planck. La estructura de los ¨¢tomos, es decir, la base de la qu¨ªmica, no se comprender¨ªa sin ella; fue precisamente Niels Bohr quien estableci¨® las bases del comportamiento de los ¨¢tomos haciendo uso de los quanta de Planck. La transmisi¨®n de la corriente por las l¨ªneas el¨¦ctricas seg¨²n la ley de Ohm, conocida por cualquier bachiller, s¨®lo se comprende con la mec¨¢nica cu¨¢ntica. Y ya no digamos fen¨®menos m¨¢s complejos como la superconductividad, o la ausencia de resistencia el¨¦ctrica en determinadas condiciones, que permite la existencia de potentes imanes para construir aparatos de diagn¨®stico de las lesiones de los futbolistas mediante la resonancia nuclear magn¨¦tica (la palabra nuclear se omite pudorosamente) y que ya ha permitido construir prototipos de trenes levitantes que superan al TGV.

Cuando Planck plante¨® la posibilidad de la cuantizaci¨®n de la energ¨ªa lo hizo con poco convencimiento. Se trataba de una hip¨®tesis ad hoc que esperaba poder sustituir por algo m¨¢s coherente con la f¨ªsica cl¨¢sica y no estaba en su ¨¢nimo plantear una de las mayores revoluciones de la ciencia de todos los tiempos. Tras 100 a?os de desarrollos, incluso los aspectos m¨¢s parad¨®jicos de la mec¨¢nica cu¨¢ntica en la llamada interpretaci¨®n de Copenhague (que hay que recordar que no gust¨® ni a Planck ni a Einstein) han sido contrastados con ¨¦xito por experimentos impensables hace pocos decenios.

El pr¨®ximo siglo nos podr¨¢ aportar nuevos avances, como la computaci¨®n cu¨¢ntica o la reformulaci¨®n de algunos de los aspectos de la teor¨ªa. Pero en todo caso, en el a?o 2000 debemos conmemorar el centenario de algo que ha revolucionado a la humanidad.

Ramon Pascual es profesor de la UAB.