El mundo del cómic está lleno de proezas inimaginables. Los superhéroes, tan de moda en el cine hoy en día, nos enseñan miles de formas distintas de violar las leyes de la física en pro de la defensa de la humanidad y de la justicia. Un desafío constante a las reglas de la lógica se despliega en cada aventura envolviéndonos en una realidad fantástica .De entre todos estos poderosos personajes existe una heroína con una habilidad muy curiosa. Se trata de Kitty Pryde (Shadowcat), mutante miembro de los X-Men capaz de atravesar la materia sólida alterando la vibración de sus átomos, en un proceso llamado fase que la hace inmune al daño físico (porque atravesar una pared imagino que tiene que doler). Es decir, que gracias a su poder podía pasar a través de sólidos muros de piedra, viajar bajo tierra o interferir en los sistemas eléctricos. La habilidad de Kitty la hace prácticamente invulnerable. Y es que el desconcertante mundo de la imaginación se pueden hacer cosas imposibles…
Video tributo a Kitty Pryde
¿O no tan imposibles?
La realidad nos dice que ninguna materia sólida puede atravesar a otra si no lleva la energía suficiente para hacerlo. Si, por ejemplo, estuviéramos jugando al baloncesto en una cancha separada por una pared de hormigón de la cancha de al lado, por mucho que nos faltara espacio para atrapar al balón parece inimaginable que pudiéramos atravesar la pared y llegar a la cancha vecina, ya que no somos Kitty Pryde… sin embargo, en el maravilloso universo de la física cuántica esto
SI ES POSIBLE
Imaginemos que tenemos un fotón o un electrón y lo disparamos contra una pared (que puede ser física o una barrera energética), pero careciendo de la suficiente energía para atravesarla. Según la mecánica cuántica, las ondas de probabilidad asociadas a la partícula pasan por encima de la pared por lo que, de vez en cuando, la partícula podrá abrirse paso a través de ella saltando de una parte a otra de su onda de probabilidad.
Todo comienza con Heinsenberg y su Principio de Incertidumbre. Y es que no sólo demostró que es imposible determinar con precisión la posición y la velocidad de una partícula sino, también, la imposibilidad de precisar la cantidad de energía respecto al tiempo que la posee. Es decir, que la energía que tiene una partícula puede fluctuar en un periodo de tiempo suficientemente corto. Por medio de la fluctuación cuántica se produce un cambio en la cantidad de energía de una partícula violando momentáneamente el principio de conservación de ésta, ya que este principio niega que la energía pueda crearse o destruirse.
En la física clásica todos los sistemas evolucionan a estados de menor energía, pero en el mundo de la mecánica cuántica se permite todo lo contrario, ya que una partícula la puede “tomar prestada” siempre que la devuelva en un espacio de tiempo suficientemente rápido. Es decir, el principio de incertidumbre permite la aparición de pequeñas cantidades de energía a partir de la NADA, siempre que desaparezcan en un tiempo muy breve. Cuanto mayor sea la energía prestada, menor será el tiempo que se le permitirá poseerla. Este “préstamo” dota a las partículas microscópicas del poder de entrar y abrirse camino, como en un túnel, atravesando una zona para la que inicialmente no poseían la energía necesaria.
El efecto túnel es un suceso aleatorio, por lo cual, lo máximo que puede hacer es predecir la probabilidad de que suceda en un intervalo u otro. Las matemáticas nos dicen que si esperamos el tiempo suficiente se puede penetrar cualquier barrera. Pero, este fenómeno no es sólo algo matemático, sus efectos pueden ser medidos en el laboratorio y se ha demostrado que es el “culpable” de la desintegración radiactiva. Porque aunque los núcleos de los átomos son estables debido a la fuerza nuclear fuerte existe una pequeña probabilidad de que protones y neutrones escapen mediante el efecto túnel a través de la gran barrera de energía de dicha fuerza nuclear. Es por ello que los núcleos de uranio se desintegran cuando no debían de hacerlo. De hecho, el Sol no brillaría sin el efecto túnel porque para que los núcleos de hidrógeno se acerquen lo suficiente para fusionarse deben atravesar la barrera creada por la repulsión electromagnética de sus protones.
El fenómeno del efecto túnel se ha conseguido utilizar para determinadas aplicaciones como, por ejemplo, en la creación del microscopio de efecto túnel utilizado para objetos demasiado pequeños que no pueden ser visualizados mediante microscopios convencionales. Sin embargo, a medida que los objetos microscópicos se van haciendo más complejos, porque están compuestos por más y más partículas, el efecto túnel puede seguir produciéndose, pero es más improbable porque “todas y cada una” de esas partículas tendrían que tener la suerte de abrirse camino juntas.
Por lo que, desgraciadamente, para los que aspiran a convertirse en Kitty Pryde, o simplemente tengan miedo de despertarse algún día en la casa del vecino, las probabilidades de que los seres humanos pudieran atravesar una pared por medio del efecto túnel es infinitamente pequeña, aunque estuviéramos esperando el tiempo de vida del universo conocido.
Referencias:
– La física de los superhéroes. James Kakalios
– El universo elegante. Brian Green
– Hiperespacio: Una odisea científica a través de universos paralelos. Michio Kaku
Dioses de la Realidad 