La física cuántica nació de madrugada, casi con culpa. El 7 de octubre de 1900, el físico Heinrich Rubens llevó algunos datos experimentales al despacho de Max Planck en la Universidad de Berlín. Está estudiando la radiación del cuerpo negro. … Por ejemplo, vemos una relación entre la temperatura y el color en una brasa cuando cambia de rojo a amarillo. Pero los resultados no coinciden con lo que se sabe actualmente. Se quedó despierto toda la noche tratando de resolver el misterio. Entonces a Planck se le ocurrió una hipótesis casi herética: tal vez la energía no sea continua, tal vez esté formada por pequeños paquetes discretos. Pero eso destruiría todo lo conocido hasta ahora… A Planck le costó admitirlo, a pesar de que las ecuaciones encajan perfectamente. “El nacimiento de la física cuántica fue casi una disculpa”, afirmó Sònia Fernández-Vidal, comisaria de la exposición “Revolución Cuántica”, que acaba de inaugurarse en la Fundación Telefónica de Madrid.
“Quantum Revolution”, abierta hasta el 11 de octubre en el tercer piso de la fundación, transforma esta grieta científica en un viaje visual, histórico y filosófico que explica cómo una teoría nacida para resolver una anomalía terminó transformando la tecnología contemporánea. Más de 120 obras, entre manuscritos históricos, instalaciones inmersivas, vídeos y experiencias interactivas, trazan el viaje desde Galileo y Newton hasta los ordenadores cuánticos que funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto.
Porque antes del caos cuántico existía un universo perfectamente ordenado. Durante siglos, la física describió el universo como una máquina precisa. Newton convirtió el universo en un reloj suizo: certeza, previsibilidad y objetividad. “Según las leyes de Newton que aprendemos en la escuela, si conoces la posición y la velocidad de una partícula, conoces su trayectoria, tanto en el futuro como en el pasado”, explica Fernández-Vidal. La exposición reconstruye este paradigma clásico a partir de primeras ediciones de Galileo procedentes de la Biblioteca Nacional y de la Biblioteca Complutense y referencias a Maxwell y su teoría electromagnética de la luz. Pero más tarde, a través del experimento de Planck, descubrieron que la luz no sigue las mismas reglas…
La luz se desenreda (un poquito)
La segunda parte de la exposición profundiza en la crisis de finales del siglo XIX cuando la ciencia empezó a colapsar a causa de la luz. Allí, junto con Planck, Albert Einstein y Niels Bohr, se convirtieron en protagonistas de una revolución que hizo añicos las certezas clásicas. Fernández-Vidal lo resume con una metáfora familiar: “Imagínate que la luz es una salchicha. Según la física clásica, puedes hacer lonchas infinitamente finas. Planck descubrió que llega un momento en que ya no puedes cortarla. Ese límite mínimo es el cuanto de energía”.
La exposición transforma conceptos abstractos en experiencias casi físicas. Dotdotdot diseñó una instalación interactiva que permite experimentar el efecto fotoeléctrico de Einstein, un fenómeno que hoy abre automáticamente las puertas de los supermercados, pero que en 1905, aunque no es común en la vida cotidiana, ayudó a demostrar que la luz también puede comportarse como partículas. Porque aquí empieza el gran escándalo cuántico: la luz es onda y partícula al mismo tiempo.
El nacimiento de la mecánica cuántica
En la década de 1920, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger y Paul Dirac crearon un nuevo tipo de física (la mecánica cuántica) en la que las reglas clásicas ya no funcionaban. El principio de incertidumbre de Heisenberg destruyó por completo la idea del control absoluto del universo: no podemos conocer la posición y la velocidad de una partícula simultáneamente y con total precisión. Cuanto más sabemos de una cosa, menos sabemos de otra. El universo ya no es un mecanismo perfectamente calculable.
Entonces apareció Schrödinger con su gato encerrado en la caja. La vida y la muerte existen simultáneamente hasta que alguien la abre y mira. Esta metáfora puede parecer absurda, pero explica uno de los conceptos más desconcertantes de la cuántica: la superposición. Las partículas pueden existir en múltiples estados simultáneamente hasta que la observación obligue al sistema a tomar una decisión. Fernández-Vidal concluyó: “Preguntar qué es la luz o un electrón determina cómo aparece”. Einstein nunca toleró esta idea y protestó: “Cuando no estoy mirando a la Luna, quiero creer que está ahí”.
Algunas de las obras se exponen en la exposición “Revolución Cuántica” en el Espacio Fundación Telefónica.
(Javier Arias)
La exposición entra entonces en su territorio más inquietante: una realidad que puede no existir independientemente del observador. Surge otro gran espectro cuántico: el entrelazamiento. Incluso si dos partículas están muy separadas, pueden permanecer conectadas. Lo que sucede en un lugar afecta inmediatamente al otro. Einstein lo llamó “acción espeluznante a distancia”, aunque estaba convencido de que la teoría estaba incompleta. Décadas más tarde, los experimentos finalmente demostraron que esta improbable conexión era real.
entonces el futuro
La última sala analiza la segunda revolución cuántica: la informática, la criptografía y las telecomunicaciones. Una réplica a tamaño real de un ordenador cuántico ha aparecido en el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC), suspendida como una lámpara dorada de ciencia ficción. “Todo es embalaje”, explica Artur García, jefe del grupo cuántico del BSC-CNS, señalando la gigantesca estructura metálica. “Un ordenador real no es más que un pequeño chip escondido en la parte inferior, aislado a temperaturas cercanas al cero absoluto para evitar cualquier interferencia, lo que llamamos ruido”. A pocos metros, un reloj marca una inquietante cuenta atrás: según Google, la computación cuántica podrá romper los sistemas de cifrado clásicos que hoy protegen la banca, las comunicaciones y los datos personales. Google es uno de los grandes pioneros actuales de esta nueva tecnología. El tiempo se acaba.
Entonces todo vuelve a ser como empezó. Una noche de 1900, Planck estaba encerrado tratando de comprender por qué algunas brasas cambiaban de color de maneras que sus ecuaciones no podían explicar. La física cuántica nació de una anomalía diminuta, casi invisible. Más de un siglo después, las grietas en la realidad siguen ampliándose.
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