Historia inicial

Si no lo veo, ¿no lo creo? Tranquilo, aquí no se habla de religión, pero la preguntita del título tiene su intención. Seguro que has oído, o leído, más de una vez, que el juez supremo de una teoría científica es la experiencia.

Y, sin embargo, en esta unidad vas a conocer modelos y teorías de los que difícilmente se tiene una experiencia directa. Son simplemente el resultado de estudios teóricos formados en la mente de una generación inigualable de físicos. Hablamos de la física que explica el universo cuando viajamos al interior de los átomos (física cuántica y nuclear), o cuando nos movemos a velocidades próximas a la velocidad de la luz (física relativista) y hasta el momento, que sepamos, no hemos sido capaces de fabricar dispositivos capaces de ver el interior de un átomo o viajar a esta velocidad.

En la foto están reunidos un buen número de los científicos de los que te hablo. Está hecha en 1927 en el llamado Congreso de Solvay. Si pinchas en el enlace del pie de foto podrás acceder a la imagen original y consultar sus nombres. Comprobarás que muchos de ellos ya los conoces: Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger, María Curie.. Por cierto, es importante que reconozcas el impresionante valor añadido de ser mujer y científica investigadora en un mundo que, como puedes ver en la foto, parecía estar reservado sólo a los hombres.

Conferencia de Solvay - 1927
Imagen de Benjamin Couprie en Wikimedia Commons. CC0 


Pero ni la física es una religión ni los físicos sacerdotes, así que harás bien en cuestionarte las teorías y modelos que propone. Es más, tras el congreso de Solvay se inicia la tal vez más bella e interesante polémica científica de la historia entre los físicos Niels Böhr y Albert Einstein.

Charla entre Bohr y Einstein


Imagen de FJGAR enWikimedia Commons. CC


Einstein era partidario del determinismo laplaciano que venía a afirmar que si se conocieran las posiciones y las velocidades de todas las partículas del universo, todo el futuro quedaría explicado y la Física estaría acabada, sólo había que refinarla. Por tanto, era un opositor del Principio de Indeterminación propuesto por Heisenberg y que afirma que es imposible determinar con precisión absoluta esas magnitudes.

Obviamente, esa postura era desestimada por Bohr que ya en su modelo introduce la primera cuantización al átomo.

Pero, ¿cómo convencerte de que estas teorías indeterministas son consistentes? La clave de todo está en trabajar con modelos. A través de la física teórica imaginaremos cómo creemos que son las cosas que no pueden verse, para luego comprobar experimentalmente si lo que se ha imaginado explica bien lo que sí se alcanza a ver. Esto no es nuevo, ocurre en cualquier campo de la física. La diferencia está en que, en esta unidad, casi ninguna de estas comprobaciones experimentales están al alcance directo de nuestros sentidos.

Alguno de estos modelos y teorías ya los conoces. Por ejemplo, el modelo nuclear de neutrones y protones. En el tema 2 de la unidad estudiarás las impresionantes fuerzas que se esconden en el interior de los núcleos. En otros casos la teoría te va a resultar alucinante. Por ejemplo, la teoría de la relatividad que se presenta en el tema 1 de esta unidad llega a conclusiones tan increíbles como que una persona podría viajar al futuro, con tal de que se moviese a una velocidad próxima a la de la luz (cosa bastante improbable, todo hay que decirlo). También verás la teoría cuántica en los temas 3 y 4 según la cual es posible.... bueno, sobre esto mejor te muestro un vídeo para que te hagas una idea.


Así que la respuesta a la pregunta del título es: desde luego que podemos creer en lo que no vemos. Con dos condiciones: que pueda explicar racionalmente lo que sí podemos ver y que esté permanentemente cuestionado y sometido a la experiencia.A lo largo de los temas habrá que aprovecharse de que eres un estupendo estudiante de física, porque a cualquiera que no tenga tu formación pueden resultarle algunos de los resultados de la unidad sencillamente ridículos. ¿Quién puede creerse, por ejemplo, que un objeto puede pasar por dos rendijas a la vez? Pero tú no eres cualquiera, ya has estudiado física en cursos anteriores. Con tu formación previa y lo que vas a estudiar en la unidad, espero que quedes convencido de la validez de estas teorías.

Los resultados de la teoría de la relatividad o de la física cuántica nos parecen absurdos porque ponen en evidencia la limitación de nuestros sentidos. Eso impide que sea posible experimentar a nivel macroscópico la naturaleza cuántica o relativista de las cosas y, sin embargo, verás en esta unidad pruebas sólidas de la validez de ambas teorías.

Ojalá la unidad te resulte interesante y, ¿por qué no?, despierte tu curiosidad por unos temas que, sencillamente, según la opinión de los que suscriben, son apasionantes.