Pilar básico da ciencia moderna
2025/03/01 Rezabal Astigarraga, Elixabete - EHUko Kimika Teorikoko taldekidea Iturria: Elhuyar aldizkaria
No último século, a mecánica cuántica ha transformado profundamente a nosa forma de entender a nosa contorna. A Física clásica, nacida como un intento de responder as dificultades que presentaba o fenómeno atómico, floreceu inmediatamente e creou un sofisticado marco teórico que regula o comportamento da materia e da enerxía. A achega do novo físico alemán Werner Heisenberg supuxo un fito no desenvolvemento da mecánica cuántica moderna. En 1925 publicou un artigo que se afastaba considerablemente da física clásica. Nela, propuxo unha “mecánica cuántica” que se baseaba en cantidades observables, como a enerxía e as amplitudes de transición, deixando de lado conceptos inobservables como as órbitas de electróns. Aínda que nun primeiro momento elixiu este enfoque por razóns prácticas, pronto supuxo un cambio radical na maneira de entender e explicar os fenómenos atómicos. Este traballo é o que elixiron as Nacións Unidas para pór unha data ao nacemento da mecánica cuántica.
Seguiron as achegas de Schrödinger, Bohr, Jordan, Born, etc., e para 1927 xa estaba formada a teoría da mecánica cuántica. A chamada interpretación de Copenhague foi a que prevaleceu para entender esta nova teoría. O principio fundamental desta interpretación é que a mecánica cuántica só dá probabilidades de atopar partículas en determinadas situacións ou posicións. É máis, ao realizar a medición, o observador modifica e determina o estado ou posición da partícula, polo que a nosa capacidade de aflorar o que sucede dentro do átomo está totalmente limitada.
Está claro que esta interpretación ten profundas implicacións filosóficas e, aínda que tivo éxito para explicar un amplo abanico de fenómenos, tamén suscitou violentos debates entre os físicos. No mundo da mecánica cuántica predominan a probabilidade, a incerteza e o papel do observador, o que necesariamente supuxo un cambio profundo de pensamento. Tamén para os creadores da mecánica cuántica foi un reto enorme aceptar e interiorizar estes novos conceptos.
A pesar das controversias filosóficas, a mecánica cuántica avanzou rapidamente, resolvendo cada vez máis problemas prácticos. Achegou novas visións sobre a natureza do enlace químico, explicou a desintegración radioactiva e revolucionou a comprensión do comportamento dos electróns nos sólidos, o que supuxo avances na ciencia dos materiais e na
electrónica.
De face ao futuro, a mecánica cuántica vai ter unha gran importancia para dar resposta aos próximos retos. Na computación cuántica, por exemplo, os investigadores están a construír computadores capaces de resolver problemas que non se poden resolver con computadores clásicos, aproveitando os principios de superposición e de enredamiento. En física básica tamén se están estudando os misterios máis profundos do universo, abordando a natureza da materia e da enerxía escura. O tempo diranos si conséguese desenvolver unha teoría que aúne a mecánica cuántica e a relatividad xeral.
Cen anos despois, hoxe podemos dicir que a mecánica cuántica é o alicerce fundamental da ciencia moderna. Máis aló do mundo concreto e microscópico dos científicos, a mecánica cuántica convida a todos a cuestionarnos o que observamos no noso día a día e a propor unha maneira completamente diferente de entender a realidade.
