El Oceáno Cuántico

La ciencia moderna reconoce la Unidad del Ser

03/06/2012 - Autor: Cristian - Fuente: foros.astroseti.org

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La existencia es vibración:¡kun!

El resultado de efectuar una medición no es un número sino un intervalo de valores y una unidad de medida. La unidad de medida indica qué magnitud física estamos midiendo (espacio, fuerza, tiempo) y a qué cosa le llamamos “uno”. El intervalo de valores indica entre qué valores se sitúa el resultado de la medición, ya que toda medición siempre tiene una cuota de imprecisión.
Así, el resultado de una medición nunca es un número absoluto e inamovible sino aquel estrecho rango de valores entre los que la medida parece situarse. Por esta razón, los físicos experimentales miden muchas veces la misma cosa antes de pronunciarse sobre su medida, Ellos necesitan un conjunto de valores para establecer el rango de variación del resultado.
A la diferencia entre los valores máximo y mínimo del intervalo de valores posibles arrojados por una medición, se la llama incertidumbre o indeterminación de la medición. Cuanto más chica es la incertidumbre de la medición, más preciso será el resultado.
Si usted mide un objeto con una cinta métrica graduada en milímetros, la indeterminación de su medición será del orden del milímetro. Esto es evidente; no se puede precisar más porque la cinta métrica no tiene marcas entre milímetro y milímetro. Si usted desea mejorar la precisión debe recurrir a otro tipo de instrumento de medición, como por ejemplo un calibre. El calibre le permitirá manejarse con una incertidumbre del orden de la décima o la centésima de milímetro. Si aún desea mejorar la precisión, podrá recurrir a un micrómetro. La indeterminación obtenida con un micrómetro será ahora del orden de la milésima de milímetro.
La experiencia indica que para mejorar la precisión y reducir la indeterminación de una medición, hay que recurrir a instrumentos de medición más refinados cada vez. En principio, tiene sentido pensar que la tecnología siempre podrá construir instrumentos nuevos que mejoren la precisión de los anteriores y reduzcan la incertidumbre tanto como se quiera. Y esto es lo que se pensaba hasta principios del siglo XX, cuando irrumpió la teoría cuántica.

Hasta entonces se sabía, por ejemplo, que si iluminamos un objeto con un haz de luz, en ocasiones, el objeto libera electrones. Evidentemente la luz entrega energía a los electrones, estos se liberan de los núcleos y forman una corriente que puede medirse.
En ese entonces se pensaba que los electrones podían absorber tanta energía como la luz les transmitía. Según esto y dado que la energía de la luz varía con su frecuencia, si la frecuencia de la luz era baja, los electrones absorberían poca energía y si la frecuencia era alta, absorberían mucha. Pero esto no resultó ser exactamente así. Si la frecuencia de la luz es muy baja, los electrones no absorben energía en absoluto. No se perturban. Y continúan imperturbables hasta que la luz alcanza cierta frecuencia o umbral, entonces se perturban de repente, dando un salto alejándose del núcleo atómico o eventualmente, librándose de él.
Como consecuencia de este fenómeno, se supo que la luz entrega al electrón paquetes o cuantos de energía, cantidades mínimas de energía o múltiplos de ellas. Estos cuantos de energía (propuestos por Einstein) son los fotones, algo así como una partícula de luz.

Pero decir que la energía se transmite en forma de paquetes o cuantos discretos es parecido a decir que en alguna parte, el universo presenta unas “marcas” parecidas a las de la cinta métrica, entre medio de las cuales no es posible dar certidumbre en una medición.
El que se dio cuenta de la relación entre la teoría de los cuantos y la incertidumbre de las mediciones fue Heisenberg.
Lo que Heisenberg halló es que existe cierta magnitud física llamada acción, para la cual la indeterminación de las mediciones no puede acercarse a cero tanto como se quiera. Existe un valor mínimo h llamado “constante de Planck” a partir del cual ya no será posible reducir más la indeterminación de una medición de la magnitud acción. No existe, en principio, dispositivo tecnológico que logre medir una acción con incertidumbre menor que h.
La acción es la magnitud física que resulta de multiplicar una unidad de energía por una unidad de tiempo.
La acción es una magnitud presente en todas las observaciones ya que para observar algo es necesario interactuar con ello, lo que involucra energía, durante un cierto tiempo.
El principio de incertidumbre de Heisenberg dice, concretamente, que la incertidumbre en la medición de la energía multiplicada por la incertidumbre en la medición del tiempo es siempre mayor que la constante de Planck.
La constante de Planck es un valor de acción realmente muy pequeño y difícilmente perturbe nuestras mediciones domésticas. Pero cuando lo que queremos medir son cosas del tamaño de una partícula subatómica, entonces las acciones de los objetos a medir son de similar tamaño que la incertidumbre esencial postulada por Heisenberg.
Si queremos medir la energía de una partícula en un instante dado, según el principio de incertidumbre es posible medir con arbitraria precisión su energía, pero cuanto menor es la indeterminación en la medición de la energía, mayor es la indeterminación en la medición del instante. También es posible medir con arbitraria precisión el instante de la observación, pero cuanto menor sea la incertidumbre en la medición del instante, mayor será la incertidumbre en la medición de la energía. En todos los casos, el producto entre ambas indeterminaciones debe ser mayor que la constante de Planck.

Este hecho tan curioso ha disparado un sin fin de posibilidades. Si existe un límite para la observación, entonces podrían existir cosas que fueran, en principio, inobservables. Por ejemplo, si una partícula de una energía determinada tuviera una vida tan breve como para que su energía multiplicada por su longevidad fuera menor que la constante de Planck, entonces esta partícula sería, en principio, inobservable. Su acción es menor que la menor incertidumbre posible para las mediciones de acción.
Los físicos conocen a este tipo de partículas bajo el nombre de partículas virtuales.
A la fecha, existen sobradas evidencias de que las partículas virtuales existen ya que, si bien son inobservables, pueden dejar huellas que sí lo son. Un electrón ligado a un núcleo atómico que tuviera una energía un poco inferior que la necesaria para liberarse del núcleo, podría conseguir hacerlo utilizando una cantidad de energía virtual suficiente para saltar fuera del átomo a condición de devolverla antes de que nadie se dé cuenta. Si la energía utilizada multiplicada por el tiempo durante el que se la utilizó, fuera menor que la constante de Planck, entonces nada la impide al electrón hacerse de esa energía durante ese breve lapso. La cosa que le entrega esa energía al electrón es un fotón virtual. El fotón aparece, es absorbido por el electrón; el electrón así agitado salta fuera del átomo y luego emite nuevamente un fotón que desaparece. Todo el tiempo transcurrido entre la aparición y desaparición del fotón multiplicado por la energía del fotón es menor que la constante de Planck. Nadie vio al fotón pero el electrón estaba atrapado y ahora está libre sin que nada observable lo haya perturbado. Este fenómeno se llama “efecto túnel” y es una prueba indirecta de la existencia de las partículas virtuales; porque de hecho se han observado electrones saltando inexplicablemente fuera de los átomos.
El asunto puede llevarse mucho más allá. Un electrón puede emitir un protón virtual a condición de reabsorberlo inmediatamente después. El protón tiene unas 2000 veces más energía que el electrón de modo que para seguir siendo virtual, debe existir durante un brevísimo tiempo, un tiempo tan breve que no le permitirá alejarse mucho del electrón que lo emitió, aún viajando a la velocidad de la luz. El electrón real puede emitir objetos materiales tan masivos como se quiera pero cuanto más masa o energía tengan, menor será su duración y menos podrán alejarse del electrón antes de ser reabsorbidos. Desde un punto de visto opuesto, cuanto más nos acercamos al electrón, mayores son las energías de las partículas virtuales que pueden destellar allí. A medida que nos acercamos al punto de localización del electrón, la energía de las partículas virtuales tiende a infinito y su longevidad tiende a cero.
Según esto, es apropiado ver al electrón no como una partícula sino como un verdadero enjambre de actividad virtual condensado en torno a un punto, cuyo efecto observable renormalizado (deshaciéndonos de los infinitos) es aquello a lo que llamamos electrón; su energía, su carga eléctrica y todos los demás atributos reconocidos en los electrones son un efecto residual observable de esa actividad virtual, en su inmensa mayoría no observable.
Lo mismo que hemos vislumbrado para los electrones vale para todas las demás partículas subatómicas, protones, neutrones, electrones, neutrinos, fotones, etc. En su naturaleza profunda, toda la materia del universo se pierde en un océano virtual de infinitos encontrados.

Y no solo las partículas materiales presentan este comportamiento. El fenómeno también se opera en lo que hasta no hace mucho creíamos que era espacio vacío.
En rigor, no es necesario que exista un electrón, un protón o alguna otra partícula real para que este enjambre virtual opere. En el espacio vacío, cualquier partícula puede aparecer y desaparecer rápidamente siempre y cuando su energía multiplicada por su duración sea menor que la constante de Planck. Más aún, una partícula virtual puede sostener a su alrededor durante su breve vida, enjambres de partículas más pesadas y más breves a condición de que todo desaparezca a tiempo.
Según la concepción cuántica, el vacío es realmente un complejísimo y supuestamente caótico océano de actividad virtual. La cantidad total de energía involucrada en esta actividad cuántica del vacío es, en principio infinita, pero toda ella es inobservable, no deja huellas tras de sí. Lo curioso es que, después de realizar algunas cuentas los físicos llegaron a la conclusión de que esta actividad del vacío debía arrojar forzosamente una pequeña cantidad promedio de energía permanente, gravitante, real, como un efecto residual promedio del infierno asomándose furtivamente al universo observable.

El resultado interesante de todo esto es que el vacío absoluto no existe por ningún lado. Todo el universo está lleno de algo. Esto cambia nuestra concepción del vacío, y dada su profusión, de todo el universo. Todo rincón del universo está bañado por destellos de partículas virtuales; enjambres de puntos de energía que aparecen y desaparecen al son de una música inaudible. Partículas que serán tanto más masivas cuanto más breves. No existe en toda la creación un solo hueco de espacio vacío. En su esencia, el espacio está indisolublemente ligado a la energía.
Pero si por ningún lado existe espacio sin energía ¿Qué nos permite afirmar que el espacio y la energía son entidades distintas? Si siempre se presentan juntos ¿Por qué razón hemos desamalgamado esta unión, esta cosa que llena el universo, en dos conceptos distintos, espacio y energía? Pensar en el vacío virtual como un tipo de fenómeno energético operado en el “vacío” es un sin sentido dado que estamos advirtiendo la más cabal y general inexistencia del vacío. Es mejor pensar al vacío virtual como un fenómeno único operándose en un elemento único, imposible de separar en la práctica en dos atributos físicos distintos: espacio y energía. Esto es más sencillo de lo que parece. Si dos categorías o atributos se presentan juntos, absolutamente siempre, y nunca se presentan separados ¿Qué elemento nos permite afirmar que son realmente dos atributos distintos?
Estamos habituados a concebir al universo como una dispersión de energía en un espacio continente que separa unas concentraciones de otras porque esto es lo que hemos visto hasta ahora. Pero resulta ser que en su esencia, el universo no presenta una verdadera separación de estas categorías conceptuales, espacio y energía. Este es tal vez el germen de la incompatibilidad entre el sentido común y la naturaleza profunda del universo. Contra toda intuición, el espacio y la energía están indisolublemente amalgamados. Siquiera son dos atributos distintos que siempre aparecen juntos; mucho más que eso, es una sola cosa que, hasta ahora, se presentaba como dos cosas distintas.

Por otro lado, tampoco parece existir una diferencia fundamental entre una partícula real, observable y una partícula virtual, no observable. Ambos objetos son un enjambre de destellos de energía condensada en torno a puntos de localización. El efecto promedio de ese enjambre de destellos arroja, en el caso del electrón real, un resultado permanente, que puede ser observado. En el caso del electrón virtual, los destellos son tan fugaces que no logran conformar un fenómeno residual permanente o, dicho de otro modo, su efecto residual es menor que el mínimo rango de incertidumbre con el que nos es posible medir. Según esto, no hay diferencias entre el universo observable y el universo virtual, más aún, podríamos describir al universo observable como un afloramiento observable de un todo mucho mayor, cuya impermanencia o fugacidad local lo oculta de nuestras posibilidades de observación, debido a los mínimos requerimientos de acción que es necesario poner en juego para que el fenómeno observacional se opere, para que un objeto logre dejar una huella de su existencia.
Si la energía y el espacio son solo dos facetas aparentes de un único elemento subyacente y si además el carácter observable o virtual de ese elemento no proviene de una diferencia física esencial, entonces tenemos que existe un único elemento manifestándose en el universo. El universo es una manifestación de ese único elemento. Un elemento que destella en todas partes presentando afloramientos observables concentrados en ciertas regiones y grandes depresiones no observables entre esos afloramientos.
Pero ¿qué es ese elemento? ¿Es energía? ¿Es espacio? ¿Es acción? ¿Qué es? ¿Cuál es su descripción física?

Cualquiera de nosotros ha visto esos carteles luminosos donde la luz parece moverse de un lado para otro. Y todos sabemos que basta con ver el cartel de cerca para advertir el sencillo truco: Un conjunto de focos pequeños y apiñados se encienden y se apagan según un diseño preestablecido, dando la sensación, a más distancia, de que la luz realmente se mueve de un lado para otro. Es importante tener en cuenta estos objetos porque ahora hemos descubierto que el universo es un océano de partículas centelleantes, que aparecen y desaparecen y que ocupan hasta el mínimo rincón del espacio, de manera que no hay un lugar que esté libre de este caos cuántico.
Imaginemos el caso de un electrón moviéndose por el espacio. En realidad, el electrón es el efecto promedio de un enjambre de partículas que aparecen y desaparecen con frenetismo creciente conforme nos acercamos a su punto de localización. Pero imaginar que una de estas cosas se mueve por el espacio es equivalente a imaginar que ese efecto promedio observable se transmite por un medio de similar naturaleza pero no observable. Un enjambre de partículas, el electrón, atravesando otro enjambre de partículas, el vacío cuántico ¿Por dónde pasa el electrón si el vacío es un enjambre de partículas que aparecen y desaparecen? ¿Por dónde pasa el electrón si cada pequeño hueco de espacio está lleno de este caos virtual?
Decir que un electrón se traslada de un lado hacia otro es equivalente a decir que cierto tipo de efecto promedio observable del océano cuántico se transmite de un lado a otro, pero esta transmisión no necesita que un objeto físico, el electrón, describa una trayectoria por un espacio continente. De hecho, esto sería imposible porque el electrón no tendría por dónde pasar ya que todo a su alrededor esta plagado de partículas fugaces. Es más adecuado pensar que el afloramiento observable electrón perturba el océano cuántico virtual a su alrededor haciendo observables unas tras otras a las porciones de océano cuántico en cierta dirección de movimiento. Un fenómeno similar a una onda de agua que atraviesa el mar no porque algo se mueva en la dirección de la onda sino porque la onda hace subir y bajar la superficie en cada punto. Similar a los focos del cartel luminoso que se encienden y se apagan creando la sensación de que la luz se está moviendo de un lugar a otro. Ese mar que es el océano cuántico, no se mueve en absoluto, solo aparece y desaparece de las más retorcidas formas. Y un electrón puede perturbar su calidad virtual haciéndola real, observable, a lo largo de una trayectoria aproximada de lo que en el fondo solo es una onda de vacío cuántico. Naturalmente, cuando intentemos observar lo que hay allí, no veremos la ondulación del vacío cuántico sino a ese residuo observable que es el electrón, si es que logra configurarse allí, donde estamos observando. Si, en cambio, desistimos de identificar a un electrón individual, las propiedades ondulatorias del fenómeno se ponen en evidencia.
Pero esta imagen, trasladada a toda la materia observable del universo, nos devuelve un universo inmóvil, cuya actividad está hecha de centelleos del vacío cuántico que afloran al universo observable y que allí cobran permanencia y apariencia de objetos desplazándose de un lado a otro.
La física no alcanza a dar con una forma coherente de visualizar al universo que puede describir magníficamente con sus ecuaciones. Por un lado acepta la realidad de ese vacío cuántico denso, que llena todo el universo. Por otro lado sigue imaginando cosas como la radiación de una partícula de un punto a otro como un objeto describiendo una trayectoria en un vacío subyacente. ¿Cómo debemos imaginar, concretamente, la expresión "una partícula se traslada de un punto a otro"?

Por más que imaginemos al universo como un océano cuántico cuyos movimientos y actividades son meras perturbaciones de la rutina virtual de encendidos y apagados de partículas inobservables que transmiten así patrones observables; perturbaciones de un enjambre centelleante de partículas que, en rigor, no tienen vida suficiente para moverse para ningún lado y que crean la sensación de cosas tales como un mundo girando en torno a una estrella. Por más que esta sea la imagen, seguimos preguntando ¿qué es esa cosa centelleante? ¿Cuál es la sustancia del universo?
Hagamos un ejercicio imaginario. Allí tenemos un electrón virtual (o cualquier otra partícula). El electrón aparece vive tan brevemente como sea necesario para que su longevidad multiplicada por su energía sea menor que la constante de Planck; luego desaparece. Pero después vuelve a aparecer para repetir el trámite una y otra vez. Tenemos entonces una partícula que aparece y desaparece de modo tal que, cada vez, su longevidad multiplicado por su energía es menor que la constante de Planck. Lo que tenemos entonces es una suerte de frecuencia, determinada por la cantidad de veces que el electrón puede aparecer y desaparecer en un tiempo unitario para permanecer inobservable.
Si imaginamos el mismo caso para un protón, tendríamos un fenómeno similar pero ahora la frecuencia sería mucho mayor porque los períodos de existencia deben ser mucho más breves dado que la masa del protón es considerablemente mayor que la del electrón. En general, la frecuencia de apariciones y desapariciones de partículas sería tanto mayor cuanto mayor fuera la energía de las partículas consideradas. Pero ¿Qué sería esta frecuencia que hemos inventado? ¿una vibración u oscilación de qué cosa?
Veamos. Esta suerte de fenómeno oscilatorio estaría caracterizado por partículas que aparecen, desaparecen y vuelven a aparecer. Las “crestas” y los “valles” de la “oscilación” son períodos alternativos de existencia e inexistencia de la partícula. Lo que está cambiando de estado alternativamente no es la partícula ni su energía sino la existencia de la partícula, la existencia de su energía. Estas oscilaciones son una suerte de vibración de la existencia. En rigor, no importa mucho saber qué es ese algo que aparece y desaparece. Sea lo que sea, “aparece” significa “se torna existente” y “desaparece” significa “se torna inexistente”; y este cambio de estado de existencia de los objetos es la estructura del fenómeno que hemos imaginado.
Cuanto mayor es la energía implicada, mayor es la frecuencia de esa vibración u oscilación del estado de existencia. En verdad, el fenómeno que hemos imaginado de una misma partícula apareciendo y desapareciendo, no es necesario. Solo tiene valor para introducir el concepto. El caos cuántico, tal como lo han imaginado los físicos, como un enjambre de partículas centelleantes de existencia breve que lo llena todo, puede interpretarse cabalmente como una oscilación o vibración de la existencia, porque lo que caracteriza toda su actividad es ese centelleo incesante, ese aparecer y desaparecer, ese existir y dejar de existir. El caos cuántico, así, tal como se describe hoy es un centelleo de la existencia. Si no es la existencia lo que se enciende y se apaga, si no es la existencia lo que cambia de estado dando sustancia al centelleo cuántico, pues entonces ¿Qué es?
Llegados a este punto, debemos admitir que hablar de “partículas” que centellean apareciendo y desapareciendo es una descripción ingenua. Solo podemos hablar de una vibración de la existencia de la energía, como quiera que imaginemos esa energía.

En este cuadro, un objeto observable es, a grandes rasgos, permanentemente existente, pero en detalle, es un caos de oscilaciones de la existencia cuyo efecto residual es más existente que inexistente, si se nos permite la expresión.
La estructura que resulta de todo esto es la de un universo lleno de un denso enjambre de partículas cambiando de estado de existencia con diferentes frecuencias, una estructura de vibraciones de la existencia donde se superponen frecuencias tan finas como se quiera, donde la inmensa mayoría de la actividad no es observable, permanece fuera de nuestro alcance en un estado caótico o no. Un enjambre cuántico del cual, un afloramiento observable conforma el universo al que llamamos real. Un afloramiento observable que presenta la apariencia de concentraciones de materia o energía separadas las unas de las otras, pero que en realidad son las puntas observables de un iceberg de profundidad virtualmente infinita, un único bloque en el que no existen unas partes separadas de otras. Un único objeto cuya existencia vibra en cada punto de su anatomía, que es el Todo.