El nacimiento de la nueva serie sobre los Premios Nobel ha modificado los planes de la serie de Cuántica sin fórmulas: ya que hablaremos en aquella serie más en detalle sobre el valor de la constante de Planck, el artículo que habíamos anunciado para esta serie no tiene demasiado sentido; nos saltaremos, pues, el interludio en el que hablaríamos precisamente de esa constante para seguir con el recorrido normal por la cuántica.

Si has entendido los artículos de la serie hasta el momento (para los que no la han leído, mi recomendación es empezar por el principio), ya tienes superada –hasta donde puede estarlo– la llamada “cuántica antigua”: tienes una idea básica de la naturaleza cuántica del Universo y las consecuencias que eso tiene sobre los fenómenos que observamos; conoces las formulaciones de Heisenberg y Schrödinger y el hecho de que son equivalentes; entiendes el principio de indeterminación, la dualidad onda-corpúsculo de la materia… incluso, espero, has razonado conmigo y aplicado esos conceptos a casos concretos en los que se han puesto de manifiesto algunas de las “cosas raras” que suceden debido a la cuántica (el pozo de potencial infinito, el de potencial finito y el efecto túnel). A partir de ahora iremos más allá de la “cuántica antigua”.

En los próximos artículos (aún no sé cuántos harán falta) daremos un paso más en nuestro conocimiento de la cuántica avanzando más allá de Heisenberg y Schrödinger; seguiremos, en primer lugar, los pasos de Paul Dirac para establecer una notación complementaria (más moderna que las de aquellos dos físicos), y a continuación utilizaremos nuestros nuevos conocimientos para “atacar” otros problemas fascinantes relacionados con la cuántica – el principio de exclusión de Pauli, el entrelazamiento cuántico y otros asuntos igualmente fascinantes, asuntos que, sin ampliar algo nuestra base, no podríamos comprender igual de bien.

Digo esto porque nos esperan, a corto plazo, algunos artículos realmente abstractos (¡como si el resto de la serie hubiera sido fácil!), en los que hablaremos de cosas realmente raras y disociadas de nuestra experiencia, como hiperesferas de infinitas dimensiones, pero que son necesarias como herramientas para explicar con un mínimo de rigor (aunque sea lo accesible que siempre intentamos que sea) algunos de los conceptos y experimentos mentales posteriores. Ni qué decir tiene que intentaré poner el máximo número de ejemplos posible y no hacer artículos demasiado largos, sino más cortos y frecuentes – aunque rompa el ritmo normal de otras series. Mi intención es centrar cada artículo en una única idea básica y dejarla bien clara, sin mezclarla con la siguiente.

Empecemos esta nueva “etapa moderna” de la cuántica, por lo tanto, refinando los términos y conceptos que hemos venido empleando hasta ahora. En el artículo de hoy trataremos de establecer el concepto de estado cuántico de un sistema, y de paso empezaremos a introducir algunos aspectos de la notación bra-ket de Dirac. ¿Tienes las aspirinas a mano? Pues vamos con ello.

En la primera parte de este artículo que estrena la serie de Premios Nobel hablamos acerca del descubrimiento, por parte de Wilhelm Röntgen, de los misteriosos rayos Röntgen o –como a él le gustaba llamarlos, y como los llamaremos a lo largo del artículo– rayos X.

En esta segunda parte hablaremos algo más en detalle de este tipo de radiación, sus propiedades, cómo se produce en la Naturaleza y artificialmente, sus utilidades y sus peligros, qué la hace especial y qué sabemos –y no sabemos– de ella. Hablemos pues de los rayos X.

Hacía ya tiempo que no dedicábamos una entrada a una de esas preguntas que te haces de vez en cuando y te llevan a lugares interesantes, el estilo que tratamos de contestar en Ahora que lo pienso…. Sin embargo, recientemente Brigo ha preguntado en el foro acerca de la razón por la que los espejos invierten las cosas derecha-izquierda y no arriba-abajo, de modo que en vez de contestar allí prefiero hacerlo en un breve artículo, por si resulta útil o interesante a más gente.

La pregunta que trataremos de responder aquí es, por lo tanto, Ahora que lo pienso… ¿por qué los espejos invierten izquierda y derecha y no arriba y abajo?

Existen varias maneras de responder a esto; algunas de ellas, en mi opinión, no son correctas, pero hay más de una que puede hacerse encender la bombilla sobre tu cabeza y que lo veas. Si la que utilizo aquí no te sirve, tal vez en otros lugares encuentres respuestas que te resulten más útiles – no pretendo escribir la “respuesta última”, sino simplemente la que me parece más intuitiva, sin dejar caer vaguedades como que “tenemos dos ojos a derecha e izquierda”.

Hace unos días anunciamos el inicio de esta nueva serie, en la que recorreremos los Premios Nobel de Física y de Química desde su creación hasta la actualidad, aprovechando la ocasión para, además de explicar las condiciones históricas de cada descubrimiento, ahondar un poco más en los aspectos más interesantes de cada uno. Quiero intentar mantener los artículos relativamente cortos para no aburrir (otras series ya son lo suficientemente densas), aunque ya veremos lo que pasa.

Empezamos este largo recorrido en el primer año en el que se concedieron los Premios, 1901. Ese año, el de Física fue otorgado a un alemán, Wilhelm Röntgen, por el descubrimiento de un nuevo tipo de radiación, los rayos Röntgen o, como le agradaría a su descubridor que los llamáramos, rayos X. El anuncio oficial de la concesión del Premio:

En reconocimiento a los servicios extraordinarios que ha rendido al descubrir los insólitos rayos que llevan su nombre.

Estaba escribiendo el siguiente artículo de Cuántica sin fórmulas, el pequeño interludio en el que hablamos de algunas constantes físicas (especialmente la de Planck), cuando me volvió a la cabeza una idea que ya me había rondado antes – la de recorrer los Premios Nobel de Física y Química, de principio a fin, explicando las circunstancias de cada descubrimiento y profundizando un poco en cada asunto en un artículo consecutivo.

Por si te lo estás preguntando, la conexión es el cálculo del valor de la constante de Planck, algo que le valió (entre otras cosas) el Premio Nobel de Física a Robert Andrews Millikan en 1923. Los Premios Nobel, con todos sus defectos, son un retrato bastante fiel del estado de la ciencia en cada momento y de cuáles son los asuntos “candentes” y los descubrimientos más impresionantes de cada época. Recorrerlos desde su creación hasta ahora permite tener una idea bastante amplia de lo que hemos ido descubriendo acerca del Universo, de modo que me entusiasma la idea de hacerlo en una “serie múltiple”: Premios Nobel, que tendrá su primer artículo durante esta semana pero quiero presentaros hoy.