Hola amig@s lectores,

Si no me equivoco, la mayoría de lectores que lean el título de este artículo de hoy tiene poca idea de lo que estoy hablando, pero quizás se aventuraron a leer debido a que han leído otros artículos técnicos en el pasado de eliax en donde trato de explicar temas bastante complejos en términos bastante simples (como este), y este de hoy es uno de ellos, así que si están dispuestos a dedicar 5 minutos de sus vidas a continuar, les aseguro que el ejercicio intelectual no solo valdrá la pena, sino además que les permitirá entender un concepto que incluso muchos estudiantes de física hoy día desconocen o no entienden...

El artículo de hoy se trata de que aparentemente tenemos una posible explicación para uno de los más curiosos fenómenos de la naturaleza, el llamado "Principio de Incertidumbre de Heisemberg".

Este Principio dice que es imposible saber con exactitud dos variables de un sistema. En palabras simples, eso significa por ejemplo que es imposible saber con exactitud tanto la posición de un objeto, como su velocidad. Uno puede saber con bastante exactitud (aunque no exactitud absoluta) la posición de algo como un átomo en el espacio, pero entonces sabría con muy mala exactitud su velocidad. Inversamente, eso significa que uno podría saber con bastante exactitud la velocidad de tal átomo, pero entonces tendría una muy mala exactitud al medir su posición.

Eso también implica que uno puede jugar con los valores, pudiendo saber con exactitud mediana ambas variables (posición y velocidad). Lo importante a entender entonces es que mientras más exacto mides una variable, menos exacta será la otra variable.

Es importante aclarar en este punto la observación válida de que "en la vida real" en que vivimos ese no aparenta ser el caso, ya que nosotros estamos cansados de poder por ejemplo saber la velocidad de un automóvil y su posición. Sin embargo estas medidas son (1) realmente aproximadas, y (2) solo aplicables para objetos macroscópicos (es decir, grandes, más grandes que un átomo usualmente), en donde lo que realmente se está midiendo es el promedio de todos los átomos que conforman el objeto.

Pero a nivel cuántico (es decir, al nivel de átomos, fotones de luz, electrones, etc) la historia es otra, pues a ese nivel no puedes sacar un "promedio" de un solo átomo, y la física impone un límite de lo que puedas medir, y literalmente aplica el Principio de Incertidumbre de Heisemberg con toda su fuerza.

Pero, ¿qué causa que no podamos medir esas dos variables a la misma vez con suficiente exactitud? Esa ha sido una de las grandes preguntas de la física y ahora aparenta existir un candidato como respuesta (o al menos, parte de la respuesta): La Expansión Hubble. Este fenómeno de expansión (nombrado tras su descubridor, similar a Heisemberg) nos dice por medio de mediciones que todas las galaxias están apartándose cada vez más una de otras.

Esto lo podemos visualizar como un globo sobre el cual pintamos varios puntitos, y acorde inflamos el globo los puntos se apartan cada vez más unos de otros.

Similarmente, no es realmente las galaxias que se apartan unas de otras, sino el mismo espacio que se está "inflando". O en otras palabras, el universo está pasando por un proceso de expansión, y todas las mediciones aparentan indicar eso, lo que de paso significa (como expliqué en mi artículo sobre cómo saber si el Big Bang realmente ocurrió) que el universo está expandiéndose con respecto a un punto inicial en el espacio-tiempo, o en otras palabras, a partir de un Big Bang...

Pero, ¿qué tiene esto que ver con el Principio de Incertidumbre de Heisemberg y el hecho de que no podemos medir velocidad y posición simultáneamente? La respuesta es el corazón de este artículo, y es lo más importante a entender...

Sucede que si el universo se está expandiendo constantemente (a una velocidad de unos 74 y tanto de kilómetros por segundo, por cada 3 millones de años luz aproximadamente), que eso lógicamente significa que el universo se está expandiendo en todos lados, incluyendo obviamente en las minúsculas distancias que existen a niveles cuánticos.

Entonces lo que posiblemente ocurre lo podemos visualizar de esta manera: Imaginen que les doy la tarea de que me midan una mesa, pero sucede que esta es una mesa mágica que tiene la peculiar particularidad de que está creciendo constantemente. Cuando vas a medir la mesa, justo cuando me vas a dar la respuesta, la mesa ya ha cambiado una minúscula parte de tamaño por lo que la respuesta que me vas a dar va a estar errónea por un pequeño margen, y es ese pequeño margen lo que te imposibilita el saber con exactitud su tamaño.

Similarmente, aparenta que la Expansión Hubble del universo es lo que tiene el efecto que al expandirse las distancias constantemente a niveles cuánticos, que sea imposible siempre obtener un resultado exacto de lo que mides. Y eso, es todo.

Como ven, al final de cuentas el concepto a entender es extremadamente simple, y no tuvieron que ni siquiera ver una ecuación matemática para entender el corazón del asunto... ;)

Finalmente, si saben inglés, y quieren aprender más, les recomiendo leer este documento científico en formato PDF (escrito "para meros mortales" sin matemáticas), que es quizás una de las mejores explicaciones que he encontrado como referencia sobre este tema.

autor: josé elías