Alimento para la imaginación

El sandwich
Ayer nos juntamos con mi buen amigo el físico Tito Torres como hacemos cada cierto tiempo, me invita un sándwich y aprovechamos de ejercitar nuestra mejor filosofía barata, conversando de lo humano y divino. El sándwich esta vez fue monstruoso, una afrenta para cualquier maldito vegetariano porque tenía doble porción de carne -filete- jamón acaramelado, tocino y mucho queso en un pan baguette, que delicia. No me acuerdo como se llamaba pero habrá que repetirlo, sin duda.

Movimiento perpetuo
Que bonito ponerse a especular sin tener que demostrar nada. ¿Sabían que el movimiento perpetuo existe y, de hecho. es lo más común que existe? Un electrón por ejemplo, gira alrededor del núcleo de manera infinita, sin ser retardado por ninguna clase de roce, me comentaba Tito que el roce, esa fuerza que nos parece tan natural y a la que obedece casi todo lo que vemos a nivel macroscópico, no tiene lugar en la Teoría Cuántica, por eso los electrones giran alrededor de sus núcleos casi desde la creación del universo, sin agotarse ni decaer jamás, si quieren un motor de movimiento perpetuo, allí tienen uno.

Y si creen que eso solo ocurre a nivel sub microscópico salgan de noche a mirar la luna, que desde hace unos 4.5 miles de millones de años gira en torno a la tierra sin desplomarse hacia ella, por el contrario ¡se está alejando a una distancia de unos 2 cm por año!. Y por cierto tierra y luna giran alrededor del sol y los tres en torno a un punto de nuestra galaxia y etc. etc. ¡El movimiento perpetuo claro que existe! ¿Como no va a ser entretenido conversar de estas cosas?

La anti gravedad
Y ya que hablamos que la luna se está alejando en lugar de desplomarse sobre la tierra, eso es parte de otro fenómeno todavía más asombroso que el movimiento perpetuo. Todos sabemos que la fuerza gravitatoria es solamente atractiva, no existe gravitación repulsiva y gracias a eso no salimos disparados hacia el espacio exterior, sin embargo ese parece ser un fenómeno local solamente, porque también sabemos que el universo se está expandiendo, a una velocidad increíblemente rápida. O sea localmente la gravitación es solo atractiva, pero en enormes distancias, digamos entre galaxias, existe una especie de anti-gravitación que es repulsiva.

Masas y distancias serían la clave
¿Por que esta gran diferencia dependiendo de las distancias? No es algo tan raro, si lo pensamos bien la fuerza fuerte (interacción nuclear fuerte) que mantiene unidos a los elementos del núcleo superando la repulsión electromagnética (cargas iguales se repelen) es la fuerza más poderosa que se conoce pero su alcance es pequeñísimo, no va más allá del tamaño del núcleo de un átomo. A nivel macroscópico la fuerza fuerte es completamente despreciable, de manera análoga a niveles atómicos la fuerza gravitatoria también es despreciable.

Cien monos
Y aquí viene lo bueno: resulta que en el modelo estándar se considera que los fotones (partículas de luz) no tienen masa y eso les permite moverse a la velocidad de la luz, cualquier otra partícula con masa apreciable que se moviera a esa velocidad sufriría efectos relativistas sumamente extraños. Pero ¿que pasaría si los fotones tuviesen una masa pequeñísima, infinitesimal pero distinta de cero? Si tuviesen una masa también crearían gravitación, infinitamente pequeña a nivel individual pero ¿cuantos billones o trillones de fotones existen? La suma de (casi) infinitas cantidades (casi) infinitamente pequeñas puede tener efectos apreciables, de hecho así funcionan las integrales. Por algo la sabiduría popular dice "cien monos cagan más que un elefante"

Y el efecto gravitacional de los fotones podría explicar a enormes distancias esta "anti gravedad", también conocida como "materia oscura" que produce la expansión del universo. A distancias relativamente pequeñas y grandes masas la gravedad sería solo atractiva, a distancias enormes la suma de las masas pequeñísimas crearía esta "gravedad repulsiva", todo dependería de las masas y las distancias. Esta interesante idea aparece sugerida en un artículo que Tito escribió recientemente, lo pueden ver aquí.

Dualidad onda-partícula
¿Cual es la diferencia fundamental entre una partícula y una onda? En el curso básico de mecánica cuántica que estaba tomando partían explicando que todo empezó con la investigación para mejorar los filamentos de las ampolletas incandescentes, esto llevó al estudio de un cuerpo negro,  la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico y finalmente a la dualidad de la luz como onda-partícula. Nunca he llegado a aceptar esta idea, seguramente por mi escasa comprensión de las matemáticas.

Mi problema es este: para mi la diferencia fundamental entre una partícula y una onda es la ubicación, una partícula puede ser ubicada en un punto específico del espacio, mientras que una onda "llena" un espacio, así es que desde mi limitada idea del asunto, algo no puede ser onda y partícula a la vez, entonces Tito me dice que intuitivamente puede ser difícil de aceptar, pero matemáticamente es correcto y no tiene inconsistencias. a esto le contesto que la matemática en sus fundamentos es intuitiva y algo que sea claramente contradictorio desde el punto de vista intuitivo no puede ser matemáticamente consistente, porque el fundamento de la matemática es la intuición, la idea de "inconsistente" es 100% intuitiva: algo inconsistente es y no es al mismo tiempo.

Ante este ataque Tito sacó una segunda línea de defensa, me dice "bueno, puede ser que las partículas no existan y que todo sean ondas, entonces no habría problemas con la ubicación, de hecho a nivel atómico no es posible ubicar exactamente a ninguna partícula en un punto", esa explicación me convence un poco más, si todo son ondas y fluidos continuos no existiría tanto problema con la interpretación onda-partícula, aunque sería bueno que le cambiaran de nombre.

Incluso me recordó su idea que la materia puede ser simplemente una onda electromagnética cuyos campos eléctrico y magnético se ponen en paralelo en lugar de estar a noventa grados, así no irradia y se puede ubicar en un punto. Onda y materia serían dos manifestaciones de lo mismo en este caso

En fin, son cosas que tal vez no le interesen a nadie de mis amigos, pero yo las encuentro apasionantes, alimento de primera para la imaginación.