«El universo está hecho de historias, no de átomos», comentó la poeta Muriel Rukeyser. «Nosotros estamos hechos de estrellas», replicó Carl Sagan. Pero algunas de las historias más fascinantes e importantes son las que explican los átomos y la «materia estelar». Tal es el caso de El universo cuántico: Everything That Can Happen Does Happen*, del físico estrella Brian Cox y el profesor de la Universidad de Manchester Jeff Forshaw, un extraordinario y absorbente viaje al tejido fundamental de la naturaleza, en el que se explora cómo la teoría cuántica proporciona un marco para explicar todo, desde los chips de silicio hasta las estrellas, pasando por el comportamiento humano.
La teoría cuántica es quizá el ejemplo por excelencia de lo infinitamente esotérico convertido en profundamente útil. Esotérica, porque describe un mundo en el que una partícula realmente puede estar en varios lugares a la vez y se mueve de un lugar a otro explorando todo el Universo simultáneamente. Útil, porque la comprensión del comportamiento de los bloques de construcción más pequeños del universo sustenta nuestra comprensión de todo lo demás. Esta afirmación roza la arrogancia, porque el mundo está lleno de fenómenos diversos y complejos. A pesar de esta complejidad, hemos descubierto que todo está construido a partir de un puñado de diminutas partículas que se mueven según las reglas de la teoría cuántica. Las reglas son tan sencillas que pueden resumirse en el reverso de un sobre. Y el hecho de que no necesitemos toda una biblioteca de libros para explicar la naturaleza esencial de las cosas es uno de los mayores misterios de todos.»
La historia hilvana un siglo de retrospectiva científica y desarrollos teóricos, desde Einstein a Feynman pasando por Max Planck, que acuñó el término «cuántico» en 1900 para describir la «radiación del cuerpo negro» de los objetos calientes a través de la luz emitida en pequeños paquetes de energía que llamó «cuantos», para llegar a una perspectiva moderna de la teoría cuántica y su papel primordial en la predicción de los fenómenos observables.
La imagen del universo que habitamos, tal como la revela la física moderna, es de una simplicidad subyacente; los fenómenos elegantes bailan fuera de la vista y emerge la diversidad del mundo macroscópico. Éste es quizá el mayor logro de la ciencia moderna: la reducción de la tremenda complejidad del mundo, incluidos los seres humanos, a una descripción del comportamiento de sólo un puñado de diminutas partículas subatómicas y de las cuatro fuerzas que actúan entre ellas»
Para demostrar que la teoría cuántica está íntimamente entrelazada con el tejido de nuestra vida cotidiana, en lugar de ser un fleco extraño y esotérico de la ciencia, Cox ofrece un ejemplo arraigado en lo familiar. (Un ejemplo, en este caso concreto, basado en una suposición errónea -tenía un iPad- en una especie de meta-guiño irónico del principio de incertidumbre de Heisenberg.)
Considere el mundo que le rodea. Tienes en tus manos un libro hecho de papel, la pulpa triturada de un árbol. Los árboles son máquinas capaces de tomar un suministro de átomos y moléculas, descomponerlos y reorganizarlos en colonias cooperativas compuestas por muchos trillones de partes individuales. Para ello utilizan una molécula conocida como clorofila, compuesta por más de un centenar de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno retorcidos en una forma intrincada con unos pocos átomos de magnesio y nitrógeno atornillados. Este conjunto de partículas es capaz de capturar la luz que ha viajado 93 millones de millas desde nuestra estrella, un horno nuclear del volumen de un millón de Tierras, y transferir esa energía al corazón de las células, donde se utiliza para construir moléculas a partir de dióxido de carbono y agua, emitiendo el oxígeno que enriquece la vida. Son estas cadenas moleculares las que forman la superestructura de los árboles y de todos los seres vivos, el papel de tu libro. Puedes leer el libro y entender las palabras porque tienes ojos que pueden convertir la luz dispersa de las páginas en impulsos eléctricos que son interpretados por tu cerebro, la estructura más compleja que conocemos en el Universo. Hemos descubierto que todas estas cosas no son más que conjuntos de átomos, y que la gran variedad de átomos se construye con sólo tres partículas: electrones, protones y neutrones. También hemos descubierto que los protones y los neutrones están formados a su vez por entidades más pequeñas denominadas quarks, y que es ahí donde se acaban las cosas, por lo que podemos decir hoy. La base de todo esto es la teoría cuántica.»
Pero en el núcleo de El universo cuántico hay un puñado de grandes verdades que trascienden el ámbito de la ciencia como disciplina académica y brillan en las más vastas extensiones de la existencia humana: que en la ciencia, como en el arte, todo se basa en lo que vino antes; que todo está conectado con todo lo demás; y, quizá lo más importante, que a pesar de nuestras mayores compulsiones por el control y la certeza, gran parte del universo -al que pertenecen el corazón y la mente humanos- sigue reinando el azar y la incertidumbre. Cox lo expresa así:
Una característica clave de la teoría cuántica es que trata de probabilidades más que de certezas, no porque carezcamos de un conocimiento absoluto, sino porque algunos aspectos de la Naturaleza se rigen, en su esencia, por las leyes del azar.»
* Si se pregunta por qué la magnífica cubierta del libro que ve en la parte superior, creada por el icónico diseñador gráfico Peter Saville para la edición británica del libro, no coincide con lo que se ve en Amazon y en las librerías americanas, es porque, una vez más, la cubierta americana ha sido embrutecida, diluida y agraciada con el obligatorio gato. Sí, los editores americanos deben pensar que los americanos son estúpidos.