{"id":9469,"date":"2024-09-05T10:59:44","date_gmt":"2024-09-05T10:59:44","guid":{"rendered":"https:\/\/morazan.org\/?p=9469"},"modified":"2024-09-05T12:03:20","modified_gmt":"2024-09-05T12:03:20","slug":"fisica-de-particulas-y-realidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/morazan.org\/de\/fisica-de-particulas-y-realidad\/","title":{"rendered":"F\u00edsica de Part\u00edculas y realidad"},"content":{"rendered":"
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F\u00edsica de part\u00edculas y realidad<\/h1>

\u00a9 Josu\u00e9 Molina<\/a><\/span>, 05.09.2024<\/p>

La realidad, en el sentido plat\u00f3nico de ver m\u00e1s all\u00e1 de lo evidente, casi siempre desaf\u00eda el concepto de lo que conocemos por sentido com\u00fan<\/em>, el cual, nunca est\u00e1 de m\u00e1s decirlo, resulta a menudo ser mucho menos ordinario de lo que aparenta; principalmente en tiempos de superficialidades conceptuales como el que corremos la suerte de vivir. Intentemos dar una mirada profunda a nuestro alrededor, con la esperanza de que tal vez la imagen presentada nos evoque una idea m\u00e1s sugerente acerca del tema que intentamos abordar.<\/p>

Levante la vista el lector y observe por un momento alg\u00fan objeto que tenga frente a s\u00ed, o cualquier fen\u00f3meno que ocurra en dicho instante. Podr\u00eda ser, inclusive, el trozo de papel que ahora sostiene entre sus manos, o el hecho de leerlo. Tambi\u00e9n puede ejercitarse observando una pared, un \u00e1rbol, un ave que surca el cielo o puede solamente cerrar los ojos y escuchar los sonidos y sensaciones que en tal situaci\u00f3n percibe.<\/p>

Comencemos con el estudio de la luz, siendo esta nada m\u00e1s que una onda con determinada longitud en el espectro electromagn\u00e9tico, del cual nuestros ojos pueden percibir una peque\u00f1a porci\u00f3n apenas, conocida como luz visible. Cualquiera que sea la imagen que est\u00e9 viendo, debido a un complejo sistema de lentes dentro del ojo, la misma llega al cerebro de forma invertida, donde es transformada a su forma original. Siguiendo este raciocinio, el objeto en cuesti\u00f3n no tiene el color que usted observa; este es el resultado de reflexiones y absorciones de luz por parte de los cuerpos, siendo el \u201ccolor\u201d \u00fanicamente el resultado de aquel tipo de luz reflejada por el objeto, puesto que el resto de longitudes de onda, o colores, fue absorbido por el cuerpo y por ello decimos que el mismo tiene tal o cual color, cuando en realidad lo que ocurre es que presenta el color de aquella longitud de onda -o tipo de luz- que no pudo absorber.<\/p>

De igual manera, cualquier sonido que el lector escucha ahora, lo hace por un proceso similar de decodificaci\u00f3n de ondas que viajan a cierta velocidad y para las cuales el o\u00eddo humano est\u00e1 capacitado a percibir, pues es valedero puntualizar que de la misma manera por la cual el ojo humano apenas puede ver una regi\u00f3n del espectro electromagn\u00e9tico, as\u00ed el o\u00eddo humano solamente est\u00e1 capacitado para percibir sonidos con ciertas frecuencias. S\u00famese a esto el hecho de que no podr\u00edamos escuchar tales sonidos sin la existencia de un medio de propagaci\u00f3n como nuestra atm\u00f3sfera; y que, adem\u00e1s, esta propagaci\u00f3n ocurre por fluctuaciones de ciertas cantidades f\u00edsicas como presi\u00f3n o temperatura, ocasionadas por la din\u00e1mica del viento o fluido alrededor, de manera tal que, si pudi\u00e9ramos, ver\u00edamos en la atm\u00f3sfera corrientes y capas de viento, similares al flujo de un r\u00edo en su cauce.<\/p>

Los fen\u00f3menos \u00f3pticos y ac\u00fasticos arriba descritos parecieran el resultado de procesos sencillos, pero la verdad es que las transformaciones matem\u00e1ticas involucradas en el proceso cerebral son harto complejas y a la fecha no existen algoritmos fidedignos para reproducirlos de manera artificial y los intentos que existen requieren matem\u00e1ticas sumamente avanzadas, que el com\u00fan de las personas encontrar\u00eda de dif\u00edcil acceso la mayor parte de las veces. Tambi\u00e9n es preciso acotar que los impulsos mencionados requieren un cierto tiempo para viajar, desde que son producidos hasta que el cerebro los recibe y procesa; por lo que, en sentido estricto, interpretamos la realidad no del presente, sino de cierto tiempo en el pasado.<\/p>

Dejando de lado la luz y el sonido, si observamos el objeto frente a nosotros, cualquiera que este sea, est\u00e1 compuesto de \u00e1tomos; esto es, un n\u00facleo de protones y neutrones que a su vez est\u00e1n compuestos de part\u00edculas elementales llamadas quarks<\/em>. Este n\u00facleo est\u00e1 circundado por electrones, tambi\u00e9n part\u00edculas elementales, en una danza infinita propiciada por part\u00edculas transportadoras de interacciones, todo ello en medio de campos energ\u00e9ticos dispersos en un tejido conocido como espacio-tiempo. La existencia de este tejido espacio-temporal se debe a que vivimos en cuatro dimensiones, tres espaciales y una temporal, haciendo que el espacio y el tiempo, a pesar de ser entes diferentes, coexistan en una cantidad vectorial que establece reglas de transformaci\u00f3n entre ellos, tomando como cantidad invariable a la velocidad de la luz en el vac\u00edo (es preciso acotar que anteriormente se cre\u00eda que el invariante era el tiempo).<\/p>

Todas las part\u00edculas conocidas est\u00e1n formadas por constituyentes fundamentales o irreducibles, sean estos quarks, electrones o part\u00edculas portadoras de interacciones llamadas bosones. Las interacciones fundamentales conocidas son cuatro, siendo estas las fuerzas nucleares d\u00e9bil y fuerte, la fuerza electromagn\u00e9tica y la gravitacional. Cada una de estas interacciones es transportada respectivamente por mediaci\u00f3n de los bosones W, gluones, fotones y la a\u00fan no observada part\u00edcula llamada gravit\u00f3n. Todas estas part\u00edculas, fuerzas y campos son nada m\u00e1s que objetos matem\u00e1ticos que describen y predicen los resultados de mediciones cuantitativas precisas que nos ayudan a comprender la realidad de lo que ocurre a nivel cu\u00e1ntico. El aparato matem\u00e1tico que condensa todas estas ecuaciones es una teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos que se conoce como el Modelo Est\u00e1ndar, y la rama de la f\u00edsica que estudia los constituyentes fundamentales del universo y las interacciones entre ellos se conoce como F\u00edsica de Part\u00edculas, a menudo llamada tambi\u00e9n F\u00edsica de Altas Energ\u00edas, debido a que muchas de estas part\u00edculas fundamentales no son observadas bajo circunstancias normales en la naturaleza, sino que son creadas o detectadas mediante colisiones de otras part\u00edculas ya sea en aceleradores o en los rayos c\u00f3smicos provenientes del espacio exterior.<\/p>

Siendo estrictos con el t\u00e9rmino \u201cpart\u00edcula\u201d, este tampoco es completamente adecuado, puesto que la manera en que las part\u00edculas interact\u00faan entre ellas (su din\u00e1mica) est\u00e1 gobernada por la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. De esta manera, una part\u00edcula elemental no es m\u00e1s que un objeto que se comporta como una part\u00edcula puntual (adimensional o de radio cero) que exhibe el fen\u00f3meno conocido como dualidad onda-part\u00edcula y cuyo comportamiento est\u00e1 regido por leyes probabil\u00edsticas, presentando comportamiento de part\u00edcula sobre ciertas condiciones y comportamiento de onda en otras; desprendi\u00e9ndose de aqu\u00ed la conocida equivalencia entre materia y energ\u00eda.<\/p>

La principal peculiaridad de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es, como mencionado anteriormente, ser de orden probabil\u00edstico. Para hacer una analog\u00eda, cuando hacemos una medici\u00f3n sobre el estado de una part\u00edcula macrosc\u00f3pica regida por la mec\u00e1nica cl\u00e1sica, podemos conocer simult\u00e1neamente cualquiera de las variables que describen su estado (posici\u00f3n y velocidad, por ejemplo), situaci\u00f3n que no es posible en la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, debido a su naturaleza probabil\u00edstica. A lo m\u00e1ximo que podemos es llegar a conocer su estado (\u201cel valor de verdad sobre su condici\u00f3n\u201d) en t\u00e9rminos de la precisi\u00f3n medida de una magnitud f\u00edsica con respecto a otra -como el caso de la posici\u00f3n y velocidad arriba mencionadas-, y cuanta mayor precisi\u00f3n se tenga en el conocimiento de una de estas magnitudes, mayor ser\u00e1 la imprecisi\u00f3n en el conocimiento de la otra; porque el af\u00e1n de lograr mayor exactitud en el valor medido de una hace que se perturbe el valor de la otra. Esta relaci\u00f3n se conoce como el principio de incertidumbre de Heisenberg<\/em> (sobre este y otros temas puntuales nos extenderemos en alg\u00fan momento futuro). Lo interesante de dicha teor\u00eda es que rompe con los paradigmas del conocimiento cl\u00e1sico, puesto que anteriormente se cre\u00eda posible conocer la realidad total del universo si se conocieran las variables f\u00edsicas de cada una de las part\u00edculas en \u00e9l (conocer el estado en cualquier tiempo de un conjunto de part\u00edculas si se conocen sus condiciones iniciales). Este tipo de raciocinio, conocido como determinismo, queda desplazado por la interpretaci\u00f3n de Copenhague <\/em>de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, misma que aduce la imposibilidad de conocer exactamente el futuro de un sistema debido a la incapacidad de conocer con precisi\u00f3n el presente.<\/p>

Abstraig\u00e1monos del mundo subat\u00f3mico y veamos el objeto como un cuerpo cualquiera. Este, al igual que todo objeto macrosc\u00f3pico, est\u00e1 sujeto a la superficie debido a la fuerza gravitatoria que la tierra ejerce sobre \u00e9l, por el mismo principio mediante el cual la luna gira alrededor de la tierra y esta lo hace a gran velocidad alrededor del sol. El sol a su vez se mueve como un punto apenas visible en la V\u00eda L\u00e1ctea y \u00e9sta es solo una entre alrededor de cien millones de galaxias en el superc\u00famulo de Laniakea<\/em>, que representa una peque\u00f1a esquina de nuestro universo (algunas teor\u00edas afirman la existencia de infinitos universos). De manera similar, la vida de cada uno de estos cuerpos celestes es de tales proporciones que la tierra, inclusive, si fuera proyectada en una cinta de alta velocidad, quedar\u00eda como un simple destello en la galaxia.<\/p>

Siguiendo este orden de ideas, el objeto que observamos representa un conglomerado de fen\u00f3menos f\u00edsicos en forma de part\u00edculas y campos de fuerza invisibles, sumergido en un fluido hecho de espacio y de tiempo. Dicho cuerpo es, adem\u00e1s, de insignificantes dimensiones espaciales y temporales; pero cada una de sus caracter\u00edsticas intr\u00ednsecas pueden ser descritas a partir de un sofisticado aparato de ecuaciones matem\u00e1ticas que se han ido formulando o descubriendo a partir de fen\u00f3menos conocidos, y este conjunto de ecuaciones es lo mejor que tenemos hasta ahora para describir lo que conocemos por \u201crealidad\u201d.<\/p>

Imag\u00ednese ahora el lector frente a un espejo y v\u00e9ase. Aquello que su vista y o\u00eddo perciben alrededor no es real como aparenta la percepci\u00f3n; es solamente, dig\u00e1moslo as\u00ed, la interpretaci\u00f3n de fen\u00f3menos f\u00edsicos que pueden ser descritos a partir de ecuaciones que el cerebro no necesita conocer, pero que en final instancia sirven para representar la hermosa imagen de un conjunto organizado de part\u00edculas y fuerzas estudi\u00e1ndose a s\u00ed mismas a trav\u00e9s del pensamiento, que por su vez resulta del intercambio de impulsos el\u00e9ctricos entre neuronas, que est\u00e1n constituidas por las mismas part\u00edculas elementales de que est\u00e1 compuesto cualquier cuerpo, sea este una part\u00edcula subat\u00f3mica o un cuerpo celeste; de manera tal que el espejo nos muestra, en un sentido \u00faltimo que tal vez resulte demasiado generalizador, al universo observando y estudi\u00e1ndose a partir de primeros principios. De esta mirada sucinta a la realidad podemos inferir algunas ideas primigenias acerca de la realidad aparente que observamos.<\/p>

Lo primero a notarse es el hecho de que la alegor\u00eda de la caverna, de Plat\u00f3n acerca de la verdad de las cosas, contin\u00faa siendo no solamente v\u00e1lida a nivel cient\u00edfico, sino que es adem\u00e1s una muestra de la intuici\u00f3n cient\u00edfica de la filosof\u00eda con respecto a la b\u00fasqueda de la realidad \u00faltima.<\/p>

Como toda teor\u00eda cient\u00edfica es producto de predicciones y observaciones que a su vez provocan nuevas adecuaciones ante lo esperado de un fen\u00f3meno, podemos inferir una caracter\u00edstica bastante hermosa acerca de la verdad, perceptible en el hecho de que puede llegarse a ella a\u00fan a partir de premisas falsas; lo que expuesto a la manera coloquial enunciar\u00eda que \u201cpuede llagarse a la verdad inclusive a partir de la mentira\u201d.<\/p>

Dada la naturaleza del mundo cu\u00e1ntico y las caracter\u00edsticas del espacio y el tiempo, tambi\u00e9n resulta oportuno mencionar que \u201cla realidad de lo que vemos no solamente es mucho m\u00e1s compleja de lo que conocemos, sino que resulta mucho m\u00e1s compleja de lo que podemos imaginar\u201d.<\/p>

Cabr\u00eda adem\u00e1s preguntarse, si nos faculta el contexto de estos raciocinios, \u201c\u00bfqu\u00e9 tanto sabemos acerca de la verdad de algo, cuando decimos conocerle?\u201d.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00a9 Josu\u00e9 Molina, 05.09.2024
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