La Verdad

El esquivo punto

  • La Historia de la Humanidad se plasma en una búsqueda constante e infatigable para explicar la realidad percibida

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Estamos familiarizados con el concepto geométrico de punto como ente fundamental, junto con la recta y el plano. Si se trata de un ente geométrico, sin dimensión, no tiene longitud, ni área, ni volumen. Describe una posición en el espacio con respecto a un sistema de coordenadas. Euclides lo definió como lo que no tiene ninguna parte. Pero no es un objeto físico. En Ciencias de la Naturaleza, el punto no tiene el mismo significado que en Geometría.

La Historia de la Humanidad se plasma en una búsqueda constante e infatigable para explicar la realidad percibida. Progresivamente, se han ido construyendo teorías que la expliquen. De siempre ha sido un anhelo una teoría total. No ha sido posible todavía. Nos contentamos con respuestas parciales. Es sorprendente que hayamos sido capaces de describir partes, sin tener una idea cabal del todo. Como Humanidad, hemos ido más lejos, encontrando explicación al movimiento surcando los aires, independientemente del material del objeto o de su naturaleza íntima, al aplicar las leyes de Newton, por ejemplo.

En torno a 400 a.C., Demócrito y Leucipo concretaron la unidad básica de la materia en lo que denominaron átomo (sin división, aunque posteriormente es una denominación inapropiada), pero el arrebato imparable de Aristóteles, en torno al 350 a.C., la enterró durante siglos len fuego, agua, tierra, aire.

Reflexión

La reflexión es: ¿cómo se explica la realidad si para la materia no hubiera una unidad mínima de referencia? Lo más inmediato es que podríamos subdividir la materia infinitamente. Pero, ¿qué ocurriría si pudiésemos dividir, por ejemplo, una gota de agua infinitas veces? Pues que el 'charco' que formaría la gota podría tener un espesor infinitamente pequeño y ocupar, por tanto, toda la superficie que nos pudiéramos imaginar. Nunca acabaríamos de disminuir su espesor. La evidencia directa es que el 'charco' debido a la gota es de espesor finito. La observación lo dice. Contiene moléculas, que interaccionan eléctricamente y establecen fuerzas operativas entre ellas, genitoras de la tensión superficial, a la que se debe una resistencia a aumentar la superficie de contacto con otro medio, manteniéndolas unidas entre ellas, preferentemente. Por ello, la gota mantiene su identidad y no se extiende en capas más finas de espesor decreciente. Las moléculas contienen átomos que se evidencian en las reacciones químicas.

Los átomos, mal llamados así, se componen de núcleo y electrones que, se dijo que giran sobre aquéllos, aunque si fuera así colapsarían sobre el núcleo al ser cargas aceleradas girando y obligadas, por tanto, a emitir radiación electromagnética y perder energía. La Mecánica Cuántica remedia tal desatino y solamente permite ciertas 'órbitas', aportando estabilidad al átomo. En el núcleo, los protones, con carga positiva, se deberían repeler, en lugar de coexistir. Para ello requieren fuerzas que lo justifiquen, como la denominada fuerza de interacción fuerte. Esto indica que estas partículas tienen que estar formadas por algo todavía menor que ellos, que contrarreste la repulsión eléctrica, como son los denominados 'quarks'. Si nos detenemos aquí, surgirá todavía la pregunta de ¿por qué los electrones y los 'quarks' no están constituidos por otras partículas, todavía de menor tamaño?

Podemos pensar que el electrón ya es un punto. Pero el principio de incertidumbre arrasa con el concepto de punto, por cuanto el principio de Heisemberg, convierte el punto en un lugar difuso en torno a la partícula en observación. El tamaño de este punto, depende del contexto; en la versión original depende de la velocidad y de su masa.

Radiación

Si el electrón o algo por debajo de él en tamaño, fuera un punto, precisaríamos observarlo con herramientas en una escala cuyas unidades fueran de tamaño inferior. La radiación nos vale para ello. Cuanto menor sea la longitud de onda, más pequeño puede ser el objeto a observar. Pero esto implica que aumenta la energía, según la ecuación de Planck y Einstein para los fotones. Si disminuimos el tamaño del punto a detectar, incrementamos la energía de la onda precisa para ello. Infinitamente pequeño en tamaño, supone infinitamente grande en energía. ¿hasta dónde? En tamaño hasta la distancia de Planck, a la que aparecen los efectos de la gravedad cuántica. En energía unos mil billones de veces la que hoy puede conseguir el acelerador LHC del CERN en Ginebra. Acumulando mucha energía en un punto, generaríamos un agujero negro. El espacio-tiempo estaría lleno de agujeros microscópicos. Mucha distancia todavía para que la Ciencia conozca donde está el punto.