La naturaleza cuántica es necesaria para la estabilidad del mundo.

Por Lorenzo Hernández • 27 sep, 2010 • Sección: Hablar de Ciencia

Al principio, la teoría cuántica parece acomodarse en una imagen de un mundo que está basado en el azar y el indeterminismo. Pese a todo, si se reflexiona sobre ello, algo como la teoría cuántica es necesario para la estabilidad del mundo. La teoría cuántica dicta que un electrón tan sólo puede estar girando en órbitas de valores de energía determinados alrededor del núcleo, no puede estar donde le plazca, a diferencia de los planetas alrededor del sol. Es decir, que dichas órbitas están cuantizadas, tienen un valor concreto, y cuando un electrón salta de una órbita a otra lo hace sin pasar por valores de energía intermedios. Para pasar de un orbital de menor energía a otro de mayor energía el electrón necesita una energía de un valor determinado (lo que se llama un cuanto de energía), si no el electrón permanecerá en su misma órbita. Esta cualidad cuántica hace que, como vamos a ver, todos los atomos de hidrógeno o de carbono sean iguales entre ellos.

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Si los átomos fueran como pequeños sistemas solares en los que un único electrón podría orbitar alrededor de un único protón con cualquier energía posible, entonces dicho electrón podría residir en una circunferencia de cualquier radio. La más mínima perturbación del electrón por la luz o campos magnéticos lejanos provocaría minúsculos cambios en su energía y su órbita a nuevos valores porque todos los valores posibles están permitidos. El resultado de este estado de cosas democrático sería que todos los átomos de hidrógeno (constituidos por un protón y un electrón) serían diferentes: no habría regularidad ni estabilidad de la materia. Incluso si todos los átomos del mismo elemento empezasen idénticos, cada átomo de la Naturaleza experimentaría su propia sucesión de influencias externas que provocaría la deriva aleatoria de su tamaño y su energía. Todo sería diferente.

Por lo tanto, vemos que la cuantización de las energías atómicas en una escala de valores separados, en lugar de permitirles tomar todo el continuo de valores posibles, está en el corazón de la estabilidad y la uniformidad que soportan la vida en el mundo que nos rodea.

Fascinante, ¿verdad?

Fuente consultada: El libro de la nada. John D. Barrow.

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Un comentario »

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