Gambini: "Algunas ideas generales sobre la descripción del

ALGUNAS IDEAS GENERALES SOBRE
LA DESCRlPCION DEL MUNDO QUE NOS
PROPORCIONA lA. FISlCA
RIODOl.FO GAMBlNl
Todoli ~conoecmos ~n la CIl:~1I tu cllpacl<tad ttllnsfonnlldorll del
mundo en que vlvlmo., y sabemos Que cuando t't blf:n aplluda puede
contribuir. mejorar 10 condlClOl"In de nuellUll fIOCtedad. ~ro la Cleneta
tambll!n ea. JunIo ('(lO clane. una de ~ mAs .ltll5 manlfestae:tones del esplritu humatlO Nuestnl P'aculUld de CIcOdU.It ha creado eon la clant d«ls16n
de estimular ambu vertlentell de 11 acllY1dad clentlflca. la aplicada y la
o"tolada 11 la bÚlqucdll del conocimIento puro. Yo quisiera rdcrlnl'e hoy al
owgundo upecto, que muehll$ y~t1I se olVIda ante 1U urgcn(IU que nu~
pala tlenc.
Por siglos
M
pensó que la flalca era la clenc'. Que poclla IllTOJllr
mo
luz IIObre la clltl"lK:lUI"lI del mundo. SObre di", se: {undlarvn alCuntlII de kili mb
,nondes ".-.temu fllosófl<:ol. como el Uo"-"sIIlOO y el Uslll4no. En ..stc atglo.
,1n (tTlbat¡o. la $UulU:lOn
pa~c hll~r
cambiado.
~
N&1ll.e!K'Otl aVllIICea
teórIcoS de la fi!lICa C'Onlcmpol"llnu- la Rellltlvtdld Espc'Clal. la RelaUYtdlld
Ceneral y la M~IlnIC:. CuAntlca, implicaron un grado de abstracelOn lan
¡tr1lnlk que hizo que Lanlo IU base obsc~ C'OITV:I la tnterp~tael6nde sus
resulU1dos quedase oecu~ldll.
Nadie duda del enonne poder P«'dICIIYO de Su ronnallsmo. ni del
domlnto trc:no1o),ICO que de ella se dertYl Prro 185 dlflcultldes de comp~nslón de la vtsl6n del mundo que tUllte~, hin llevado muchu veces a los
esllldlOllOS de IIlS 0I11ll1 deoclll!o y hasla a los fllOllofos a adoplar lino COn~pclOn del mundo 1'1$1<:0 Insptratt. en 111 nslCll n"""ontana del '11:10 XIX, Mi
el mundo nlICO 11': ~ ~ndalmeOle como un ItSlem. de pankul85 que
rYOiudOna bl\,to la IlllCl6n de o;trn.. fucrzas en el espR<:1O vacto. El UnlvCnKI K
concibe rnt~ co:no un sistema de pankulas masIVa. que evoluelOnll de
modo eomplelammle dctennlnado por las ~ de la flslCII en un l:.'lJWK1O), un
lklnpo alJsolutos descrlptOS por la leomrW dr Euelldc.. Par supuellO, lada
pel'8OOa culta hoy ube que cau. conceptoa han cambiado. pero no dlspo'R de
una lma,gm ll1temalMl <:on!ll5tenlr .
SI Itlm.lmOl rn cmnl.ll que esla concc:peltln del mundO flslCO proviene
di: una clrnclll que aOrma su vOC:IIClOn unlV'tnlllt, llbarcadora de IOOOll lOlI
rerlÓl'D<"l1O!l, )' que te supone c::a.pa% dr de5l:l"lbtr ron kyc!l pncllaa lol!I p~
suby&l:t:nles a 1I1&lrmu tan dtrrnntes como pueden lItr una t:!lUella y un aorr
vtvo. cnl.OOtts esa dt'lCl'1pdOrl relUlta lIUmamente pobre. tnJlltlllflKtorta Y en
deflntll'fll ear<:nle de KntIdo.
Lo» flllleoll han Intenlado en re-pclldu oponunldlldca ~t1r UIUI
Imagen má6 aJ""ada al contenido de las \coñas 'VIgentes. Al respecto !le pue6en c:lt.ar loa ocele.nlC8 llbroa 6e HelKnbc1¡. M&tJCnau. Jammrr y PcnrolIe.
pero h. . . el momento 1M: hll tenido poco 9I1Jl. Al conu.no: 1111 ocurrido que
.,
lbleC» tetli'- he~ adqulrldo un luOllo aJeo rel~ por nuutro
o:rt t.rat'*JllUr vt'rd~~ dtl'letlrncn!.C u~1n o:rt pIllllb,... .ut el
auxlllo de 1U rnatCfMtlC".
Eat.a dutrla l°) tiene entonces un ~!'cr cKnctaJrnente d....ulp.llWI_
Me propongo pallUlt a'«u .... de' lo canlCte....Uc.. de 1Il daeJ'tpetÓl't "*del mundo: dlacuur quo! dCllCrlbt y etmo <ktc'l1bc lIllbl('&, cMour la Imqr.n
del mundo que nOll proporciona 'f anallUr IUI I1mIlCl. En deflnn ......
dapcrtar la inquietud por .ber mu 100ft ClMOI tmIU. Y la ~ de que
u~ visión mu aJu~ del mundo A!l1co puede ~ultar uUI en el cje~ de
bu ouae ciencia!!.
¡." aCUvldad c",n¡tne. tiene ILCmpre un elll1ltler p"",~nal. nullC.
mi tern\lnadl. por lo Que la renulón sobre ella lampoco puede V:r deOnllNa. Stn embargo las !.Corl.. n""aa. UNl Y'U conftnnadu. permiten ~
crtblr en rorma muy apmxJmada un cierto conjunto de (enOtlle~ y IUI
COnV:cUenetU no pueden ser ~ De hecho no \o fueron en el pIl!llldo. y
las COnsklerw:lOnCl Que de ella loe dcnvaron han mokleado en parte nucMn
sctual forma de penMr.
D
esru~
¿Cual es el objao de ~udlo de Ia~?
.·onna. color. dutull. «mplllllelOn. putóen $C.r cjcntplos de cuallOldcl
relcvantea para el nMco. En todo 101 CUOI el CSludlO de estas cualldadc:ll no
rcaulta de la ~ obec....-.ell)n Sino de ..111 conjunto de: opC:taCl()ncS que el
I'lsICO realiza sobre el OOJI'-IO. El ob.lcto Ya IIdquU1cndo uNl progres..... dd\,-uclOn en Iu propiedades que 10 C&rsctertzln. • medida Que opcramoa lObft l:1
dIrectamente o medianIl' nuell.- tnatrumenl.. El roslCO busca el conocimiento \'.>tacto del objt'to; para ello de.bc ck!K:artar l(IdQ aquello que no puede
CXpte:lloUlC medlanle una rclao6n eAd.I de IJ'ilIVlKud~
I'or aupuCSlo este pnx:eao no
libre de emlre&, ya que uenc como
punto de IlIIrtlda un dl'rtD marc:o conceptual que" procura "enflCllr Re·
cutrdel\'. que M&lOtelea y Call\«l lNK:aban conduAlOllCl dlan'lctnlm.c.nte
opucstltS de loa mIamoI hcclM» cuando uno oondllll que loa cuup» ltender\ al
rcpo$O y el 0ll'0 al movlmtento Wllformc:. Sin cmbat¡o. en l!:lIC mISmO proceso
vemoe que un ""11111 mas a rondo de loa h«:hooI hubIe:K pc-rmlütlo -como lo
aUl,lCtC Call1co- dctectar la flite de iId«l.tkl6n de la hlpóll:::5ls amtottllca.
La vt'rttlcsclOn de una hlp61c:sl.l denUflca esU Ilpda • un pnx:eso
ICllYO de. tntCf'Kd6n can el 00,1<'10 de. C!ltudlO. Eltr: proceso no dlflere mudto
del que -.gue un ml\o pira flrntllUbara ffN\ el mundo Que lo rodea_ El 11I1\0
qcra uNl ..,ne de act~ ~ lo ~ tu a~1.IC con la nu~ lo
cscucha tl'I1Indo de vlncular d -*iD «N\ 111 tm4lel"lCl _ualn.. Lu PAlpa.
las rl'l)l&, ' " MCude y lo Icvtit,-. El
en relaoelOn ~ _
aetMdIdcs. que
se: van orptllUndo kla dllUlll.Oll ek<ncntos pcrel'-ptu&lea rut5teoclll. dureza.
elall.tc1dld. pc8O. cokJr 'f IOI~ El c:arKtCT aut.l.anc\al del obteto. concebido
como aubttracto de _ cua11CladC1. su. . ~ e de. 1u SCC::lOIlea Que
llevan a rec~ y a encontrar una clcna rcstIIJ:IIcIa e In6ependeOCIa de
nUClln voluntad. En de'Onll...... los obJ~~ f\~ se: revelan por au permanenc1a, tnllependcnc1a y eapscldlld pan! prvd\M"1r ffN\ relulaJ1d.l,d c~
tfcetol. COmo "erem... los llIotelllU que etotudta la Ralca pDIoKO e:ecnt:lIimcnl.c las mlllmll carw:t.crlaJc:M..
IntetPnmte lo Icya Oc 1a ....uraIeM a4.1bleecn unl rcaululdtld: .",
tDUfIoCtIdoa de elertla cornlldOnca \IIV.rUmlCl enln renQme.-. El .....
eat'
**'
".
hierve I 100 ¡rada.
~nll&rado- al
_kraclon de. 9,8 m/r.
""'d del mar.
ao. cuc~
eaw
Qm
WUI
Una teoril -..rac cuando un conjunto de !eyu cmplncas puede DpllC&rac • partir dI: un prtndplo comCln. lmplk:. una neculdad lCik:a. 1.01»
cnuoe\ad(ll, oe la. "",ularidades obee dat no ue.nen ahora el va.lor de Ieyu
stnQ quo:.." <kdu«n de l. vaUdu de
prem-. Aalla ley que eslablecc con
qut acdcndón ellcn loa cuerpos en la aupel'flde de la TIerra p&lIa • ser un
cnunc:1MSG que lIe deduce. de tu leyes de NewtOll de la mednk:a clUlell y de la
ley de lIravUadón untYCrslJ. La f'Lska el l. clenclll en que el mtl.Odo teórICO
dedUCtlYO ha aleamado tl mu allo arado de: de$am)1kI. 'J con tI -.e ha IOCrado
la poslbllldlld de ~btr la IMma de 10lJ rcnomeoos COJ1OC1doa .. partir de un
c:onjunto cad. vn mAs mluc:1do de prlnclplDL
NOIJ propooc.... Ir mclIIIlRndo • &nmdel!l n<sgOS Iu dacnpclOnCS que
""'" pnlpO",lonan teoIiU eadIo va: mM unpllas en el tl"n¡eTO de renómoen<>s
que cubren y " .....undas en su unl(iad y pD<.kr I'XJllleatrvo.
ElIltlI !IOn: la Mcc"mea CIAslcaI. la RclaUvldad EspecIal. la RclllllVldad
Ceneral y La MecAnk:a Cu!nuea.
Todas 0:1111& pRttcn de tres
trrna.I l\slcos que se cncul'.nlnUl en
un COllJunto de
~pl05
rundamentale&. Ocacnben aí.lclenO$ "rpdot: en loa qUl' -.: d~a ~lr
IT104l'nltud"~.
La noción de $lStcma nlllc(l loe orlglna en la ...mple: Idu de objeto que
hernm dellnado prevI.menle. Un lll~lmlll prest'nl. con rrllular1dad elertB.5
pmpkdadc:s. tamaIIo. color. energia. La lde. de alSlema loC va generaltuUldo a
medid. que loC consideran leori&.5 mili y miU lotaluadol'u. Pn"o en lodoI 1M
casos el Il.. lerna manllene: au propiedad .,..,,,el4l de IoCr portador de ClCrtoa
1I.Irtbul05. EJt:mpkM de !tI&lemB tI$tl:o$ IOn' ,... mll$ll" puntuales. el c"'"'PO
elec:lromagol:llro, el electrOn. la rnoIkula de ~ua y. (:(lffiO ve",rIJOS luc:p, hasta el propio espacio Uempo
Un nllamo si"l.C'm. puede lener dUMlnlOll cOfIlponamlentOll. un.
puede lener dlauntas poIIlc:lOnts y velocH1ades o un 'Lomo puede
encontrar"$e en dlstlnL~ ntveles de eJltlla"IOn El numero minlmo de
propll:dades que es requel1da plll'll deftnir el comportamlenlO de un llALem.
canoctertz.ll lo que na<namol "./odo del _ema. El estado de un "lsteUll1
cknne au romporuunlento con la mayor prec:ISlOn postble Normalmenll: P&""
CRrtlCteruar10 utilizamos .ltUIUU de 1M Inflnltaa propiedades del slalerna.
Tomemos por eJemplo la ILta; puc:de prt:&enblr lnf\nlt.. aspcc:ta., podré verse
desde: dlSl.lnlDS ,"«um y cadll uno de .us punlos pod" lener una velocidad
dlr"",me. Stn cmba/'lo, pan definir IU esl.do de mOVImiento 1610 necesItarnos 12 vartablU: 6 PIlA definir 11.1 poIIlclOn y 6 par. au velocH1ad La
¡lOIllc:l(ln Y veloc:kiad de eua1qulU punll;l de la llul, MI corno el valor que pueda
lomar cualquier otnI macnlloo como au energla mecAnlca. f'e$ulla del canoctmlenU) de: esos 12 Pflt"rnc:l1'OI
~rtkula
~
propled.lldea que pueden r9tlltar .1 medir un sistema..., llaman
bles Por ejemplO ra forma. la rnau o el color. son magnllude.
obse ble.. C(Invlenc pen!llll" • los o~..... bl", no como I\'O$l:Slone. del
siItt:mI .tno como poelbles rcsputstu lid a1sl.tfDI • un pl'lXe8O Oc medida.
MM adelante..., ve'" por qu~ es bnportante esta c;ilstindón.
obse
'"
!
I
_
H
• 111
y
dado de 1.11" WU pan alcmpn, que puede deac;:rlbtrse poc l& geometÑ de
Euclides. El espado loe pltlUa como el recIpIente donde le ubican '1
evolucionan IN pattltulaJ '1llcnc lu ml!mU propiedades en todas ~ '1
pan. 'lempn::. El tiempo t.ambItn es at.olulo. de. relojes Idl!ntJeoe man:.......
la ml8rl\ll ho... ~n lmporU,r r:uAl K' au 1llOVIm1ien1O.
uempo o~wo. uerdadt':f'O 11 ma/t!mQI~ jl~
sin d e ~ de llOda _
cfrNdo O SU prapfa: ooturll/eUl-: '1 'I'l
e.padll ab.lOlufo. por Su propia IlGfum!euJ ~ '~re I'l mismo t
Inm6ullsln ~ d e rvu1I:l~.
LOlt _Istemas dAtlto. IOn dctcmllnlslas: d.do el estado del movunlenlo ck las patt.ll:ulu en un Il1lltanLc. se puede ddumlnalt lu p»IClonea
futunu de <:licia pankula con 10lal precISión. El UnlvulO loe eompolU en csta
N_ton dIce: "El
~
dcllCtlpell,'m como un glp.ntCllco mecanbmo de relo:lcr1a que furw::k1na con
precisIón lnnnlta. Toda la mIlena e5tlll contenida en la. partkulu que
Inler&clUlln "mil: .ti • dlst.aneta. Tal es el r:squrolll newtOf1lllnO del un!YeBO.
que llega a Su cumbre con Laplaa quien en su 'hatado de Mec.&nlca CtJnle
descrlbe la creación del .Ialetna .clW. la dln6mlC'a plltnclJll1ll, IO!I lltllJIot de
SBturTKI, el orlgen de la. mare.. y demueat.nl la estabilidad dellllstema lIO!at
bll!lÜ>dose o:n <:lOIO& pnnclplOs. Se U"lIla de la teorla risita ml\a antigua
111
mejor conoc::lda. Lu ottu ¡~ .... rgla'Oll en este Sl(1o,
r
L.a t«lrill. de l" Reloduldad Eape'dnl es una de8cnpcloón mAs Ileneral del
mundo. comp~nde al conjunto de los objetos que $e pu«kn mover II una
..dOC::ldad lnrenor • la de la luz en pruencla de eampoa 1l..... U.eloll.lea
d~blle$ r relat...amente grandUl IUpelO al tamal\o atómICO. l.e ~lallVldad
pennl1e tnclulr en forma cnnslMente olro Upo de alstemaa ademb de las
panlculu: loa tllmpos; en ~nlCular pennlle de:!ICriblr el umpo decul)o
ma.gn~lIeo r loa fen6men05 lumln~
Un campo esa uoctado a IIIlICl:lón de una panlcu18 ear.ada 1Ob~ el
medIO que 1.111 rodea: Su dl~1ón r magnllud SOll proporCIOnales a la {uena
que dICha partlcula e¡er.:e sobre otra panlcula eolocada en au preac..,l.I..La
fuena decrece a medida que not aJc:Iarnoa de la clU"l!a Y va siempre en dlrecao~ que parten radlalmenle de la carp.
Q
p
•
•
5upon(amOe que ahora
I~
------.-----•
~
./'
•
.......
lllOYetnOI ...
carga que produce el campo que
trucWmr.nte lit e:nconteaba en repollO. En la FIgura :2 IIC muettra pnmero qut
ocurre c:uendo la carga es puesta en ITIO\'!mlenlO Vel"Ulll» que el campo ~e
'53
una re.l"," Indepmdlnll:~ de .. aup. hn dkl peu....._ que la carga que
lílldalmente., ~lBb8. m P ClIImIIt:n:A. IíIOOmIe basta Ikpr. g. E:t11a
prYílIer 0Cu" de " loIt:l1It: lit fl:lUit:Mra d ClUI\PO en el lt'l5tanI.e en que " carga
Ucp • g OIMcn'en qut; euando ~ ~ de .. r...enle, iU 1Ir"IIt:U ele eampo
pnJV1lt:ne:n del punto ClrtIInal )" que el .....po en
fl'ClOrt no tuvo llempo de
~ ..lerat'M que la panlcula ~ .... 6 • _
La prttpII.(ad6n de l.
InfDm1llClOn _ produce. ""dondad 6e la tu&. por lo que lej05 de la earp el
ampo no h. aldo .Ituado. A dllll.anelU IíIlermcdlU el campo Jlf'O""ene de
una poak>lOn Inlenntdt. de la catp. y • ~ prm:m.s pnMene del
punto que llotaba de emitir la am&l. De eslt modo., \I1i dbujaudo una
iIc
lo que aert una ondA.
En la fl(Ura 3 ~ qu~ oc:umtl cuando .. partlcula fl'I19a 6e g al
punto iIc PlIrud. P EnlOl1CC':llC~ q,", muy ecn:a'" tincas)" deIec:tan que
l. carga IIr.O 1I. P. Y muy I...Joa aun no han m:tbklo tnIonn.-:IOu de que ac:
produjo mO\ltmltnlO .Iguno. y lambltn !I&Ien de P. En la ~1On lnlt:nnedla
hay una onda. ¡,:., Onda &It: ln\ Pf'OPllClilIdo. la veltldc*l ck la ~ aJe;Andote
de la p"nletJlIl hasta lleRu III drlt:Cior. E50 es lo que:: OCUfR rD"-malmenle rn
cu.lqutu .I.tcma de redtodlfualOn. Un• •nten. emlle un. ond.
electroma¡netlca {de radIo o telc"tstOnl q,", se: PI'Of>'&l yes captada nnalmente por el r«elllOr La onda Llene: la capacklad de: trII:'VIt:f" loa elect.nlneao de la
.ntena del receptor aun cuando la cm~ ya haY'll re!llldo de t:mJt.tr KftIIlQ
Es dt:c.lr que pt:11I1!1t.e esta capacidad rn el campo.
ncu,.
/
•
•
c~po
.... un lolaIt:ma n.ko ..., re.l romo 1lIlI
pe.....- uOll putlcula c"1tll!. como un
objctO t:$tncllllme:nle extendido. Sólo K puedr; dckrtbIr ahon toMllItenteEn c:onclwlIOn ahora el
paIticU.... Mb en cenenl ~..-
rtM:nte a un ....emll do<: partltUlu lit al _
lIt:mpo. ~bo: al campo que
elta5 crean. En r....umen .1 ~ de 111 MetAntea ~ • • 111 RelatMdad
EIlpec.,,' hemOl podido ampll.ll el toOJunlO de ..... ~ que nu........ t.eorfa
puede de:aa1btr. la malertl,. no c.t.aI conftf*la en las pIlI1.kulu lílUl't1lS
11110 que de ,"un. forma M: atilt:nde por lOdo el ~ • t,.ves de loa
-....
,,.
La idea predominante en Mecln'ca Clálal de ru<!1'UlI que Kt¡)a,., a
dl!ltancla no es corneta porque la penul'b&d6n del campo no afcc:ta ¡nmedt.&t.ammtc a la antena y ~ •• l. vd~1dad de '" lu1. que ruua. un Ihnlk
llbeoIuto P¡O" la l ~ de 1oVIaIes. MM cl't tellenll nlngun obj.eto n.1eo
puede YlajIU' con UM veloetdad -.apenar. In vt:lodc1ad de la luz que re!lulla un
lImlle absoluto. Encon~ mas adelante Qtrllll Hml~ llu<: reatrlng,," tu
pot,lbllldadee de IlCdGn de un Ñ(VJUI ~ ouv. en este euc>. le IImUaelOn
raJlde en la ImpolúbllkD.d de mod¡near un alMem- que "" "I'IC:\X~ • ele"'"
dlstanc'a, "n un Ucmpo ¡nfeno. al que tlll'Nl la lu~ para VIajar 6e nucatro
51stftna al otro.
t..c. IntervalOl ck Uetnpo y lu dlSt./ltICta:I e'S¡)llC'Iales entre doe puntos ya
no .cm absolutos e tndepend"'ntee de cualquier factor eltlerno. El Il<:mpo
tl1l.OlIC\Ul'e con un MUno distinto en un sistema que 1Ie mueve con relación I
otro con una veklc:tdad pr6xllTIII • la vdoddold de la Iw: S6Io OO(aremos un
n:lraso en el lran&CUn1r del Uempo t11a$ ftloc1dadclIllOn cerean&S a la de la
lur. cuando lila Yeloddlldes MIli pcqm:t\u. no hay dlfcn:flCI.I crlttl:: el compor·
tamlento predicho por la rdlllYlc1ad espedal y ~ mec:ánll:1l cibICa
el espo¡t(lO y el tiempo r- no ton absolutoe.. UI\II
de ambof" el espaclaouempa. la eA )' u.." descrita por una
geametn. OJa. Para comprenda- e$la un pexo mejor. l'ff()nkmoe. la que so.
muende en llsIca por suo::eo. Un Suce!ICI es cualquier fenómeno al que lIII: puede
lIlItgnar una pll!IlC:l6n )' un tiempo bien determtn.adoe.. Supansamo- que un
oblIcn'ador en la lIuperf\<:1e de la Illl:lTIl ob«lV1I dos &ucesos)' delcnnlna que III
dl-.tAn('la entre c1l0l es d y el 1l1tervll.lo de \lempo U'ilJUCulTtdo entre 10fl
m l _ es t: otro abscrvlldar que K mueve a unll velacldlld pIT.o<lma a la de la
I~ respecto al pnmo:,ro. me!llrt entre 105 ml$l1lOlls~ una dlllt.llncta d' y un
Uempo t' que en general KrAn dlllllnu.. Sin emmU'RO arnbos est.ar6n de
acuerdo en el ..alor de la canudad 1';l_c 2 t';l·d';l_c Zt'';l·d'" que repreaenln el
cuadrlldo del llamado lnlervalo esplM:to-lntlporal.TOOll.vta se mll.ntlene aqul
la nodOn <kl capa.clO-ucmpo romo mero rtttpt6eu1o (le 105 suCll:SO!l qlle en tI.w
producen permaneciendo 1... lten.do. Independiente de nada e~lemo y descrlto por una ge<lmew e.enc:!alrnenle euclldu..
esta sllulIC\(>n cambla con la leorla de la RelnU"'llad Genenll ella
permite ln<:lulr en nuestra dellCJ1pd6r1 a loa obJdoa q...e .w mueven a CUlllqulU
velocldlld 1m preacncla de eam~ I1'vltacltmaks tan lnl~ como.w quiera
'1 lIuOc.knte~nte ¡randC$ con rd&C16n al tarnat\O alOmlCO
Une vu tItAs al fIUollr • una leolia mb gmeral. nuevo, ,llItemllll
quedan ln<:hlldos en la dellCrlpclón; aqut es el propIO CSplllclCHlempo el que so.
eomporta como un 'l'tema l\aM:o.. Va no " mb un ~ tuya geonlC:tria es
dada clesde fuem sino que. como eualquter otro ,Istema fIsico. puede Inter·
lII:tulll' con otr'tlS objetos y presenw diferentes ClIladoa o ctJmportamtentllll.
M"'1lIlU flOS'C" un eonjunto de pmptcda!ks q""" K: mantRt-stan en 1& ex.lstencta
de magnltudea ob!Iervables. tomO la ",nergla o la clI1ltldad de movtmknto
aaaclaólIlI al propIO espllOD.
E:t espolda-lIempo ya no ~ mu absoluto. amo rclaclonaJ. depende de la
l'ftll'UlC1a del re$lO de la materia y admIte una deaa1pcltln de su dUl6m1Cll Y
evoluc:Klo lotalmenle anAlo(.a a la de ulIlI putleula o un campo. I.ll Idea lUla
fundamental de la Rdattvtdad Geneflll etI que ll:ldolIlOlll CUCt'llOl5 lit: componan
ex.aclllmellle de la mlsma manera en presenda de un campo (nvtUlctonlll
SIn
~bargo••1 bien
<:ambl~lOn
'M
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§§
• • 000
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pano 1M Inle'llCll:ioiloEoL Rrocwlk~ que el ptUnenl ..... be dado por 110 "eloOdad de la 1m. Eltc otto llmll.c loe prockocc cuando urlO. cno;uuIld defltrv elel
l\amlldo hOl'WlnIe de Schwan.dld que rodea al hueco rqro como UlW memo
brana noftrc••llul!d&. UM dlelal1c:a
El horuonle "protejtC" al lUlO del unl'>'erso de la sintu1ar1d.cl en el
",n el ..,nlldo que no h.y nlOCÍln medIO df: qlH: -'ca 511U.oo ",n el
lnl"'Mor del hOMlOnle KlÍle .abn el uunor. Por cjcmP'O. 101 trat~ de
e""la' un. -.en.' de "'dlO h-.et. el cxleMor. bU no pod. . .tranNr el
hOrkOnl1l y qu~" pc:nn-.nenlemcnle .trapada. De hoxho loclo lo que x
encuentra en el InteMOr del hOl"W:lnte. Incluyendo la luz o .... 0Ild0u de l1II:bo.
c:.erlI tflCll~blf;mcnte hile" el hucco negro. El horuonte .., compon. corno
uM memb",n. que .010 puede '!ra"esanM: en un sentido. Un. VCll mas
eneonlt'1lm()&; que lu l~ de la fisk:a eSUlb\cccn limites parIl la IlCll:I6n de
Cierto. ob:lno. ~ «roa.
etlpK'1O.
Al puar • la Mectnlea CutnUca encon~rn.t» el limite que UeN
qulU COflI«'uenctu rnh ImponlUltes desde el punto de ,,*- ntiCQ y fllQloÓt'k:o_
La McdnlCll ClU!Intlca describe SISIeD1U mlt:f'OKÓpk:o. 1.10 como
paMIcu.... 'lomos 'J molkul.... en ClUDpoa lIl",vIUldonale. ~bllee. COn el"
quedan IncluldOll dentro de loe sblelnQ o.l«Ja; lodo. lo. uoclado. • loa
demento. 'J lluUlU'lelll5 qulmleaL De hecho con le Meetlllea Cutnuea y la
\lecllnsea Elltadlstll';;l. se logr. la reduccl6n • nIVel de principIO. bUIcoa de la
qufma • la fislc:"
E. Importante r«ord ... que la m.yor ptlrle de .....pllc:.elOnca
tecnolOllea.s de los uJUmos 50 .nOll est.an nlllclonadllll con l. MectnlclI
Cu.¡lntlc:.. P.,. menclOn&r sólo UI\L la revolución electrón_ que. lnleló en
lo. lÚlOll 50 Y que .un hoy conUrtl:'.. y 1IC eallende • la lnf(W'l'l'\l,LIc:' Y ,. roI;l6.
ue.. fue pc:llIlblc gradu 11 la a1pecldad de r.brte:ar mlc:rocomponcmm elccu'6·
rueas bevdllS ~ la fl$lc:.l; eu4J1uea de la. .tólkio..
la ~ mU Imponanu que lntrodute la MecAnIC. C.....ltlc. ca que
.Istemas que se encuentran en el mISmO e...Ado pueden dar dlallnUt. re.puc&l1IlI a.l mlllmO p.ocao de: medid&. Supo,...moa PO' ejemplo. que tencmoa
100 atorJlO5 Id!nll«Ja; de un C1Cno etemenlO como el _ho. y que toek» han
sido P"'JllII"doa de modo que llC: encucn~ en el nu..no eetado aell.ado. E.
decir que uno de .u. cl«tn:lnu no IIC e1'lc:'Uw.... en la 0rt>Il.a mM MJa .100 en
una de mayor cnergta. Cuando el eJcctrOn 'nlelve. ~ n!'tel mM bajo emite un
rotón ll$GC1ado • ("Iert.ll luz de color IUt\Ilnllo. El CIlIada tic cato. tt.omQl tAla
completamente delermlnado. no h.,- nada mu que podamoe mcdtr para
obtener InrormllC1lln adICional SI haccmoa 'lIuM mechd.. ulunar lI6Io loIlraremoe a.lte"'( al tlOClliO que ahora no crDlur1l lull 1Ut\IlrUla. En obJctOll
clU6c:oa lit: debe c:spentt que "'e~ ~ en el miIDlO estado lme-n CUI:tanlCnte la mtamll rupucata a una medida.
SIn emb&'1o en el caao que cM&.- conaiderw1do no OCUrTe lo mismo
St.oporllama. que colocamoa un fcxodctcclor pan aabcr t:uRndo emtte tua cada
ttomo 'J IIUponpmo& que todoll elloa han aIdo ae:tUdoa .multRlxaulCDle Lo
que: ~ m que cada uno emue ha m un InIIanto: de llo:m¡)O dl:IWllD.
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No hay forma de pnedeett euAndo emitiré luz un ,tomo determinado. Sobre los
!llsu:mas cuAnUoeOfl SOlo el posible hao::n pm:ll«:lOnea estadlsueu 1IoObff. su
componamlento; as! podremos decir que de los 100. un promedio de ~ emlllrá IIntee de un segundo. mIentras que los iJ1Urnos 10 emitirán en general luego
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Los sistemas cuánticos resultan ser tndeteMlolStas; el conoclUllentO
prttl!lO del estado de un sistema rl(l pennlle deducir con ~rteza cual va a ser la
n:spuesta del sistema a una medida. Aparece aal otro limite 11 las tlllerac·
dones que parece ser aú" más fundamental que los antelio~s. Ea Imposible
deternllnar el comportamiento de un Ilsternll cu4nuco con suficIente
pn:<::lslon como para que se pueda predecir con enctltud el resultado de
cualquIer medIda Que se reaUce sobre tI. Esta caraclertStlCa no depende de
nlnglin upo de \lmitaclOn lenológlca. rtsponde a la n8.lul'l\l~ mlama de los
o,<!ctos mlcrosc6plcOS.
El cambio de dC$Cn¡x16n Que Impllne la Mec'n1ca Cullnllca e9 el más
radical de Lodos. se debe, por ejemplo. abandonar la noción de que una
partlcula estará en cierta posición aun cuando no !lea observada. En efedo. en
Mecanlca Cuánllca la posición es una magnitud observable y hlas sólo
aparecen como respuestas posibles en un proc~ (le medida. Para entender
esto rná$ clanunenLe. vealll0810 que ocurn: en el siguiente ejemplo (figura S).
se consldcra un fuente" que em!le eleclrones con muy baja Intensidad:
los electrones pueden posor por uno pantalla con dos rendlJl'\lI R y S. y
finalmente 90n detectados mediante una placa fotognlJlca colocadl\ en P. Cadll
va. que un elecutlIl lIegn n la placa nprecerll una peque"a manchlta en la
mlMna. Luego de un Uempo suflelentemente grllllde como para que un numerO
apreciable de electrones se depositen. la placa lendrá un O!lC:ureClmlento
proporcional a la densidad de electrones depositados en cada regu~n. El
resultado notable de esta experIencia. perfectamente explicado por la
CuAnUca. es que no Importa ta lntensldad de la fuenle de electrones. en la
placa aparecerá una figura de Imerferencla. como sr roda eleclrOn pasase
slmuJUi'U't:H"enle por 10$ dO$ Otifldo$ de la ponWl/a. Cualquier medida que !le
realice para deternllnar el onflclo p<lr el eual pllSll el electrón (por eiemPlo.
Iluminando unO de los onflcles de foona de ver al electrOn pasar altera
completamente la dlSlrlbuclón de electrones en la pantalla que ya no
mostrará ninguna figura de Interferencia.
En otras palabras. mientras no se lo obliga a resp<lnder la pregunla de
d6nde se encuenlra. el elect.róo no opta por ninguna respuestll: de hecho en el
ejemplo se comporta como 51 pasara slmultaneamente por ambos orlfk:los_
Cuantlo Intentamos determinar por qut orificio pasa el electron alteramos
radicalmente su comportarnlento y si bien ahora sabemos con certeza qut
ubicación tenia al atra~esar la pantalla. 10 que helTlO!l ganado en preclsJO" en
el conOCimiento de su posición 10 hemos perdido en la determinación de su
velocldatl. lo que altera la dlSlrlbuclÓn de paniculas en la plaea. El SISl-ema
mantlene siempre un cierto grado de libertad Irreductible en su comportamiento. Esa libertad se manlfleslll en el famoso pnoclplO de ln~rtldumbrt
que limita nuestTa poslbllldad de deteonl"ar precisamente la posición y
veloctdad de un o~elO mlcro:'JCóplc:o.
Como declamoe al definir lu ma,gnlludes obseTvables. no se debe pensar que un objCl.O cuAnueo po&« una CICtU veloeldarl en un Instante dado: mas
bien se tlebe pentar que el objeto uena la posibilidad de dar un Cierto OlII1:1UOIO
de ~ dlfCf'eI1tea 11 la pregunta lo mtd!daJ 80bre su ve1oc1dad. lmpoftlll
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hacer dOlJ pn:o:llIlonu. E:s!.as propledlldes de la de&CrlpclOn cuAnUell no
conduct:n neeealll1llmente 11 abandonar 111 Idea de una reaUdlld Independiente
del a<:\O de observaclOn.EI rellllsmo no debe llbllndonarae. sin embargo debe
modlfkarse. Aun cuando no sea observado. el eleelrón se eneuentrl\ en un
estado bien definido. pero dIcho citado no estarA en ¡enenl directamente
asociado a un conjunto definido de mqnlludea; en «ras palabraa. el elecuOn
no lendrA en generol una pOlllclOn y velocidad bIen defInidas. ESlllS
propIedad.". $010 se mantflestan en el pro«80 de medida. La medldll siempre
termina con Is producclOn de algunos eventol que podemos observar.
aparecen algunas manchull$ en una placa rotograílca. la fleeha de un detector
oeclla 111 n:o:lblr un eleeLrón con clertll velockllld. en deflnlUva loa evemos
sOlo loe producen duranle el proce:so de medida. Esto na. nevll • la segunda
pn:o:lstOn. No se debe tonelulr de aqul que los objetos sOlo son cuando son
obse.....adoa por alguIen. como __lene el idealismo. El p.roc:no de medldll el
que aqull1C: hace reren:nclll ee la InteraeclOn de un _tema mlem.eóplCO con
uno mllCl"OKÓplco. mediante la CUlIllllgun.-. propiedad del objeto mICroscópICO
llene un efecto en el S\$lenlll grande. En ddlnltlva. lIC: trata de un pro«so de
lnteracetOn puramente (jSIeO en el que no tle1'le por qu~ Intervenir nlngun
ooloervlldOl'" humllllO.
La flslca aun no esla completa: no tenemos unll teona que cubra todo
el espacIO de parámelros en nuestro dla,gram.a tNdIrnt:nslonal. Tal tCOrlll debe
ser cuántica e InclUir a la trav1laclOn. La RelatIVidad Ceneral CuántICa es 1(1,
I[JlIn teona que queda por encontrar '1 en su b65qucda han voenkkl trabaJI'llIdO
muchos IislCoa desde 1930.
Pllra concluir rt:lIUffiltmoll la trnioetlarwt$ que se pueden extraer de esle
recorndo n:l(ul1P"l:0 por el munOO de la rl$lCa. se ha dejado muy airaS la Idea
de un mundo eompuettO de partlculll$ n1lllelU.les que evolucionan en un espa·
do vaclo y sl:l&oluto. No hllY espacio nI tiempo absolulos sino qu" ellos $(ln
dlnlimlCOS. como '-'!lbltn lo ton loa campos y las radIaciones que ll"nan el
espacIO. El ~pacl<l ea dbtlnlO "n t:a(la. PUnlO y "n cada Instante d" llempo
dependIendo de todos los sucesos q"" en ti se dan No hay ddermlnlsmo: los
IISlemu fiS6COS tienen un eloCrtO grado de llbertad lneonuolablc: que ImpIde
determinar con pn:o:q.1(wl su comportamiento fUlum. Un slMema físico resull. $Cr en ulUms InlllanCiII un "nte capea. de producIr c,,"nos efectos sobr"
olros y de eer ereclado por otTW. El mundo f1SlCO es un mundo o.. acctones
nlulu.. InternlaclOnlldaa. I.u Ieya de la lislea descnben dichas relaciones y
estable«n elertos limites PII1l ellas.
En definitiva. no podemos penMr q"" es mM ,nalerlal un cuerpo sólido
como la meA. qu.. el espsao qu" la MPIlnl de los otros Obj"IOll. Uno podría
concluIr tranqullamente eomo haclll aquel sabIO del siglo pasado. cuando
aflnTlllba c¡ue pllI1I uegUnutle de la valida delllC:nlldo eomim. ba&aba con dar
un puntaplt. una piedra.
Al fin de euent.as.. el ideal de lo malenal.,. aquello que podemos tocar.
que C$ aolldo. Conviene Al respecto recordar cómo surge la l'IOdOn d" sobda en
MeeAnlal Cuánllea. La matena se diVIde d" acuerdo con la EstsdlllUca
CuánUcs en dos grandes grupos: 101 OO.on". como las plU'tlculllll que
componen La 1m. que lknen la propiedad de que un nlimero eualqulen< puedc:rI
estar "n un mismo estado. '11osferm/lJne$ como loa eleetsones y los protones
qu" cOlIIpone:n la mat"na $Ollda y que Uen"n 111 propIedad d" que no pue<k
100
haber mAs de una particula por eslado. La pDstelOn de una partlcu1.e rorma
parte de las canu;:leri9Ucas que detennlmlll su <':8tado: dos electrolleS ldl!nUC(lS
!lO pueden estar en la mlsmil pD;8IClón porque estarlan en el mIsmo estado. Tal
es lo que OCUrTe en un sOlido. donde cada electrón va ocupando un IUgM definido debIdo a eala propiedad esladlsuca.
Esto no quIere decir que el electrón sea sólido en ningún senlldo. En
efecto. si pensamos en dos electrones que difieran pl.>r alguna propiedad que
los dlsUnga. como su spln. de modo que aUl\Que ocupen la mISma pD5lclón
esl.!;n en estados dlferenles. entonces cada uoo de ellos podrll wlocarae cotociclentelT>ellle con el otro como Si no hubiera nada en ese punto.
En resumen. la d!ferencla entre los sistemas que podemos locar y los
que no -como la radiacIón eLeelromagnetlca-. reside en el upo.> de comportamIento colectivO que obedecen. Los sOlidos están compuestos por particul3s
que nunca prell<"lltan compoM.amlenlOS ldtnucos: los eampD5. por particulas
que pueden presentar el mismo compon.am!ento y en panicular ocupar la
misma poslclOn.
La Idea tradICional de matena como cuerpo dotado de exteng,l6n. ing,·
pirada en los cuerpos 801Idos. ll<" va dtluyendo progresivamente a medida que
la nsica progresa. Parecena que más bien estamos sumergIdos en un hondo
mar de matena. un mar compuesto de Infinitos polO$ acuvos en perpetuo
devenir.
La nSlCa de hoy nos invita a superar ciertas dlSCuslone5 del pasado
entre matcnalLsmo e Ideal1smo. o entre realismo y fenomenaltsmo. y reflextonar $Obre nuevas b~s. Muchos OslCOS creemos que este paso debe ser
dado pero has.ta el momento no hemos Sido capaces de hacerlo solos. De ahl el
reiterado esrue~ por expresar en palabrtlll la de...,npclón del mundo que la
n"k;a nos proporcIOna.
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