Heisenberg y los Sentimientos Geográficos

   Tratar de explicar el Principio de Incertidumbre de Heisenberg sin tener conocimientos básicos de física se antoja complicado. La forma más sencilla de enunciar este axioma de la física cuántica sería decir algo así como “el simple hecho de que observemos un experimento hace que influyamos en él”. Este principio debería ser enseñado ya en tempranas edades, incluso mencionando simplemente la frase anterior y el contexto físico en el que se desarrolla (física cuántica frente a física clásica) pero esta indeterminación cuántica pasa desapercibida en el mundo macroscópico porque la llamada `constante de Planck´ es tan pequeña que se considera despreciable salvo para el universo atómico y subatómico. Yo soy matemático, no físico, pero aún así, estas cosas se deben aprender, si no por obligación, sí por devoción y curiosidad científica. Por ello, voy a dar a conocer este curioso principio de una forma inusual y propia, como es mezclar ciencia y sentimientos, aunque éstos sean geográficos, concepto que también explicaré en lo que sigue.

   Cuando hemos viajado a distintos lugares de la geografía cercana o incluso hemos realizado viajes al extranjero, siempre nos queda un recuerdo único, primigenio, o un olor o un conjunto de ellos, o una situación característica de cada sitio en el que hemos estado. A partir de esta sensación inicial, la memoria va desgranando todas las situaciones y circunstancias que nos involucraron con esos lugares. Ese primer recuerdo es el que nos hace pensar en un lugar agradable o triste, a pesar de haber vivido en esos lugares y durante esos viajes una combinación de momentos agradables y otros menos agradables, pero siempre existe esa sensación inicial y única.

   Cada persona tiene pues, un listado de sentimientos ligados a lugares que ha visitado y hasta cabe la posibilidad de que esos sentimientos se enlacen con poblaciones o rincones en los que ni siquiera hemos estado pero que, gracias a la información que tenemos de ellos y a nuestra propia personalidad, logramos asociar ese conjunto de sensaciones iniciales con esos lugares.

   Para ejemplarizar estas conclusiones, supongamos que una persona viaja a un lugar muy frío (o muy caluroso, para el ejemplo es válido) por cuestiones laborales o personales, siendo su residencia habitual de latitudes cálidas, y sus primeras sensaciones son de no poder adaptarse al clima y estar fuera de lugar durante toda su estancia. Al volver a su lugar de residencia y con el paso de los años, esa persona recordará ese lugar asociándolo, en primera instancia, con esas primeras sensaciones que no fueron placenteras, a pesar de, quizás, haber sido muy feliz posteriormente a ese viaje (porque a partir de ahí mejoró considerablemente su vida laboral, o encontró en ese lugar al amor de su vida,…).

   Y no solo esas sensaciones iniciales dependen intrínsecamente del lugar visitado, también puede darse el caso de que esa persona admire un determinado lugar pero no haya recibido el trato personal que esperaba, aunque éste haya sido correcto. Esa persona asociará en el futuro ese lugar con la sensación de que toda su población (el cerebro extrapola una parte al todo) es antipática, inculta, maleducada,… partiendo de una visita concreta durante una estancia determinada en el tiempo, creando así los tópicos que tanto afectan a la imagen de la población visitada, ya que éstos suelen ser despectivos o poco agraciados debido a esas malas experiencias puntuales.

   Esas sensaciones iniciales sobre un lugar siempre existen incluso sin tener ninguna información previa de ese lugar de ninguna forma; el simple nombre de la población puede dar paso a unas sensaciones tergiversadas con la realidad, siendo esa denominación de población entendible respecto al idioma o no.

   Por tanto, cualquier lugar o población tiene implícitamente asociados unos sentimientos iniciales en cada persona y siempre son distintos (salvo los malvados tópicos recurrentes). ¿Sería entonces posible encontrar algún espacio físico que no posea unas sensaciones o sentimientos previos para cada persona? Mi respuesta es negativa, y aquí es donde hago uso del Principio de Incertidumbre de Heisenberg, aunque con la salvedad de utilizarlo a un nivel muy, muy general. Trataré de explicar esta afirmación negativa con lo que se conoce como “demostración por reducción al absurdo”: se basa en suponer cierta la afirmación contraria a la que queremos demostrar y llegar así, con razonamientos lógicos a una contradicción, por lo que se deduciría que la afirmación inicial sería cierta. El razonamiento que sigue es válido tanto para lo dicho anteriormente como para lugares físicos lejanos exteriores a nuestro planeta.

   Supongamos que sí existe tal lugar físico del universo. Entonces el hombre no conocería su presencia ni su estructura ni sus propiedades pero los componentes del universo en el que habitamos son conocidos en sus elementos y no hay estructuras totalmente desconocidas aunque sí las hay que no se sabe con certeza su funcionamiento. Incluso simplemente sabiendo el nombre de una estructura ya podemos pensar o asociar alguna sensación con respecto a ella por lo que estaríamos influyendo en nuestra percepción con respecto a dicha estructura o localización (por ejemplo, si una persona no tiene ningún conocimiento previo sobre un Agujero Negro, o un Quasar o un Cometa, la simple mención de ese nombre ya da pie a formarse una idea, aunque sea muy general y liviana, sobre lo que nuestro cerebro imagina qué es). Como ejemplo simbólico, si trasladamos la idea anterior a la idea de `número Pi´ ó `número e´, se sabe cómo son y sus propiedades y estructura pero no se conocen con perfección explícita porque son números con infinitud de cifras decimales. Por tanto, el hombre conoce el universo en cuanto a elementos, estructuras y composiciones por lo que hemos llegado a contradecir el enunciado opuesto al que queremos probar y, como consecuencia, podemos afirmar, en virtud del Principio de Incertidumbre de Heisenberg, que no existe un lugar físico, ya sea cercano o lejano, del que no tengamos sentimientos o sensaciones iniciales respecto a él.

   Así concluye mi personal visión de la implícita relación entre algo tan técnico como es el Principio de Incertidumbre de Heisenberg y los sentimientos geográficos que poseemos los humanos. Unir ciencia y corazón es posible.

Energía Nuclear Sí

Un poco de teoría:

La energía nuclear (energía producida en el núcleo atómico) procede de dos formas de interacción nuclear: la fisión nuclear y la fusión nuclear.

   En la fisión nuclear, los nucleones del núcleo (isótopos e isómeros constituyentes del núcleo) más pesado tienen una energía total mayor que la correspondiente a la suma de los nucleones ligeros por lo que si se fisionan los núcleos pesados, desprenden energía. Cualquier núcleo puede experimentar la fisión si se le suministra la suficiente energía pero este proceso solo cobra gran importancia cuando el número atómico (número de protones) del núcleo fisionable es mayor que 90 como, por ejemplo, el Uranio-235 (de número atómico 92). Si se admite que el núcleo atómico tiene una forma perfectamente esférica (en su estado fundamental), al impactar un “proyectil” (un neutrón) que va a provocar la fisión con el átomo del elemento pesado, éste se excita y su superficie se deforma y es posible que la esfera inicial se “estire” hasta conseguir romperse en dos partes (otras dos esferas, según la hipótesis anterior) que se repelen fuertemente porque tienen cargas del mismo signo y su distancia es mayor que el radio del núcleo. En el caso puntual del Uranio-235, se liberan además 3 neutrones. Si, al menos uno de ellos es capaz de fisionarse como anteriormente y sucesivamente, el proceso continuaría por sí sólo, proceso que se denomina `reacción en cadena´. Si en esta reacción en cadena el desprendimiento de energía se puede controlar fijando un límite superior de ésta, entonces se define un `reactor nuclear´. Si, por el contrario, la energía se libera de una sola vez en esta reacción en cadena y en una fracción pequeña de tiempo, entonces a esta estructura se le llama `bomba nuclear´. Las centrales nucleares actuales se basan en esta técnica.

   En la fusión nuclear (unir nucleones ligeros para obtener uno más pesado) también se libera energía porque, por separado, los más ligeros tienen más energía que el más pesado, pero esa liberación de energía es mucho más intensa. Este proceso es interesante para núcleos con números másicos (protones + neutrones) en los que esta suma sea menor que 60. Para los elementos en los que protones + neutrones < 12, la liberación de energía es la mayor posible. Hoy en día, este tipo de energía es incontrolable por el ser humano y esta técnica no se lleva a cabo.

Análisis:

   El problema actual de la energía nuclear es que únicamente se utiliza a nivel militar y para la producción de energía eléctrica. Por tanto, estos limitados usos no le confieren a la energía nuclear la veracidad en cuanto a la alternativa más seria al uso de los combustibles fósiles. Las llamadas “energías renovables” tienen incluso menos usos que la energía nuclear, ya que únicamente se utilizan para la obtención de energía eléctrica porque otros usos o están directamente prohibidos o tienen unos gravámenes que hacen que no sean rentables y esto es debido al monopolio de la industria eléctrica en el sector energético, tema en el que no voy a entrar (moratoria nuclear, pagos atrasados,…).

   Por otra parte, los desastres acaecidos en las últimas décadas en los complejos nucleares (Chernobyl, Mayak, Fukushima, Three Mile Island, etc) con consecuencias que durarán miles de años (en el caso de Chernobyl el periodo de desintegración total de los elementos radiactivos es de 24000 años), han mermado considerablemente las perspectivas optimistas con las que comenzó la era nuclear civil a partir de la década de 1950. Además, hay que contar con los depósitos de los residuos nucleares (combustible gastado que tiene alta, media o baja radiactividad) en referencia a su costosa gestión y larga duración en el tiempo (los residuos de baja intensidad permanecen activos durante cientos de años).

   La cuestión clave es si realmente se quiere tener una alternativa a los combustibles fósiles actuales teniendo en cuenta que éstos son finitos y que el llamado “pico de Hubert” está próximo en el tiempo, algunas décadas a lo sumo. Las alternativas actuales como son la energía solar, eólica o hidroeléctrica, no se han desarrollado eficientemente en el sentido de que se requieren parques enormes en extensión o gigantescas plantas hidroeléctricas para proporcionar tan solo una parte de la energía que produce una central nuclear. Los avances significativos en cuanto a seguridad y control de la producción de la energía nuclear desde sus inicios hasta nuestros días dan pie a pensar en este tipo de energía como una alternativa fiable, continua y segura.

   La extinta URSS fue la más prolífica en darle a la energía nuclear distintos usos: submarinos nucleares, un prototipo de avión movido con un pequeño reactor nuclear así como un coche movido también con esta energía limpia. En las últimas décadas, la medicina nuclear también ha dado pasos importantes para el tratamiento de distintas enfermedades. Incluso los motores de las sondas Voyager, lanzadas a finales de los años ’70, están alimentados con energía nuclear: la energía de desintegración del Plutonio es convertida en electricidad que alimenta todos los circuitos eléctricos.

   Como conclusión, estoy a favor de seguir desarrollando la energía nuclear por el simple hecho de que los combustibles fósiles son finitos, la energía nuclear tiene usos civiles muy interesantes todavía por desarrollar como los descritos anteriormente y, si el hombre quiere realmente salir del planeta Tierra y llegar a otros planetas, debe pensar seriamente en el uso de esta energía para motorizar las posibles naves que deberán realizar esos futuros viajes.