E=mc2, ¿y?

Albert Einstein

Albert Einstein

Artículo original para teknoPLOF! de Andoni Talavera Préstamo

Hace no mucho me encontraba tratando de explicarle a mi abuela que la había localizado en una imagen del Street View de Google Earth, en la calle donde vive.  ¡Abuela que te he visto en Internet! ¿Ande dices que aparezco, en la intenné? Me miraba como las vacas al tren. Trata tú de explicar a tu abuela lo que significa Internet, para lo que lo utilizamos sus nietos, cómo empezó y las implicaciones que tiene hoy día, que son tantas que, si te falta, parece que has vuelto a la época de las cavernas.             

Y algo así me parece que nos pasa a la mayoría de los mundanos cuando leemos o escuchamos los maravillosos avances científicos que salen en las revistas o blogs especializados: el LHC, la búsqueda del Bosón de Higgs, etcétera. El caso es que todo, tarde o temprano, tendrá repercusión en nuestras vidas.             

A día de hoy tenemos en nuestra vida cotidiana, desde que nos levantamos hasta que nos acostamos, grandes teorías de física cuántica aplicadas minuto a minuto en cada una de nuestras acciones. Allá por 1917, Albert Einstein, después de todo el desarrollo de una teoría que sería punto de inflexión en la historia científica, entre otras cosas, predecía una forma de emisión de energía teórica (a la sazón no descubierta) a la que llamó emisión estimulada. ¿Y? Pues algo que no eran más que teorías, implica que hoy vivamos como lo hacemos, sencillamente. Aquella energía teórica era lo que posteriormente se daría en llamar láser (luz amplificada por estimulación de emisión de radiación).             

La confirmación de la teoría no fue para nada algo inmediato, ya que el láser no aparecería en un laboratorio hasta 1958; más de cuarenta años tardaron en hacerse realidad las predicciones de Einstein. Y 93 años después, el láser lo tenemos hasta en la sopa: escuchamos música grabada en un CD, vemos películas en nuestro aparto de Blu-ray, vamos al súper a hacer la compra y pagamos en caja mientras un lector de código de barras identifica cada producto, hacemos mediciones milimétricas, nos curamos la miopía, disfrutamos en las discotecas con luces psicodélicas y un sinfín de aplicaciones más. Todo ello tuvo su origen en una genialidad que surgió de un lápiz y un papel como una consecuencia inevitable de la naturaleza que nos rodea. Ahí es nada.             

La teoría de la relatividad tuvo muchísimas más aplicaciones, dando tiempo al tiempo; relativo, eso sí. Quizás la gente “normal” no haya llegado más allá de oír la Paradoja de los gemelos, cuando la utilidad práctica es mucho más accesible. En resumen, a dos gemelos se les separa. El primero de ellos se queda en la Tierra y el otro es enviado muy lejos en nuestra supernave espacial a la velocidad de la luz. La paradoja dice que, según la teoría de la relatividad de Einstein, cuando el gemelo espacial regrese a la Tierra se encontrará hecho un chaval comparado con su hermano terrestre, que le recibirá con una cachava y lleno de achaques. Hecho un abuelete, vamos. Esto es debido a la dilatación temporal. ¿Y? Pues bien, absolutamente todos los satélites que tenemos en órbita y que controlan todos nuestros movimientos deben ajustar sus relojes internos para estar permanentemente sincronizados con el tiempo de la Tierra. Los satélites artificiales, debido a su velocidad, se retrasan. Pero, a su vez, por el hecho de sufrir menos gravedad que si estuvieran sobre la Tierra, se adelantan. La suma de los dos términos resulta en que los relojes internos se adelantan con respecto a los de la Tierra. Es estrictamente necesario que los satélites GPS, pues, tengan en cuenta la teoría de la relatividad para que tú y tu esposa, en el coche, sepáis llegar el próximo verano hasta la playita recóndita que tanto os gusta y, además, a la hora que tú le habías dicho a la parienta que vais a llegar.     

Existen también muchos aparatos cotidianos que tienen una amplia base cuántica por la cual se entiende su funcionamiento, como, por ejemplo, los microondas que utilizamos para calentarnos el café mañanero antes de irnos a trabajar. Todo su proceso es una interacción radiación-materia en función de los momentos dipolares de las sustancias que se colocan en su interior, esto es, si no introducimos algo cuyas moléculas sean algo así como “microimanes”, no se calentará, o si lo que normalmente metemos en su interior no tiene agua, tampoco se calentará. Es por ello que los platos vacíos no cogen calor o las tazas metálicas pueden llegar a reventar el electrodoméstico. Todo esto es explicado a través de complejas ecuaciones de interacción entre la radiación electromagnética y los momentos dipolares de algunas sustancias. En fin, ¿por qué la radiación de microondas hace rotar las moléculas, o la infrarroja produce vibración, o la radiación visible hace saltar electrones? Cuántica en estado puro, vaya.    

Pero si tuviéramos que poner la medalla de oro a una aplicación que se sirve de la mecánica cuántica, es sin duda alguna aquella que revolucionó el mundo entero, aquella que hace que estés leyendo este blog, que llames con tu teléfono móvil, que juegues a una consola de videojuegos, que veas la televisión, que te despiertes por la mañana odiando el despertador y que aglutina una cantidad innumerable de utilidades más ¿Te lo imaginas? Efectivamente, el transistor. Esa pequeña maravilla creada en 1947 por los Laboratorios Bell, y a cuyos investigadores se les otorgó el Premio Nobel de Física en 1956. El transistor es un elemento que transformó la electrónica hasta tal punto que, a día de hoy, es la “neurona” que está presente en computadoras, teléfonos, televisores, satélites, misiles, etcétera. El funcionamiento del transistor tan sólo es explicable a través de la mecánica cuántica, la cual trató de entender cómo conducían la electricidad los metales, derivando en la llamada Teoría de bandas.            

En fin, transistores, láser, microondas, GPS es sólamente el principio. Hay muchísimas aplicaciones terrenales que un día nacieron como grandes teorías, nada efímeras, de las pretéritas mentes pensantes. ¿Quién sabe dónde nos conducirán los experimentos que hoy se están llevando a cabo? ¿Qué aplicaciones prácticas tendrá en un futuro, por ejemplo, la Teoría de cuerdas? Sólo el tiempo lo dirá, pero, en principio, el futuro promete. ¿Y?

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