La Estela Invisible: El tiempo en mecánica cuántica. Un buen motivo para celebrar la lectura

Rafael Sala Mayato es físico cuántico, profesor titular de la Universidad de La Laguna y doctor por la misma universidad. Sus investigaciones le han llevado a trabajar en Canadá, Alemania y Estados Unidos, centrando las mismas en las analogías y diferencias entre las mecánicas clásica y cuántica.

Es autor de numerosos artículos científicos y también editor y coautor del libro Time in Quantum Mechanics, de la editorial Springer. El libro, objeto de nuestra entrevista, "La Estela Invisible: El tiempo en mecánica cuántica", ha suscitado gran interés por parte del público, ya que está dirigida a todo tipo de lector interesado en los temas de divulgación científica.

Rafael Sala, aparte de ser un apasionado de la mecánica cuántica, disfruta del buen vino, la buena mesa y las prolongadas conversaciones con los amigos, por lo que aprovechando la amistad que nos une, sin mesa ni mantel, intentamos adentrarnos en esta maravillosa y rigurosa publicación que recomiendo sin ningún género de dudas.

¿Qué intención has tenido a la hora de publicar este libro? ¿Cuál es el objetivo principal?

La intención del libro es divulgar la ciencia, en general, y la física cuántica en particular, junto con las investigaciones que he venido realizando durante mucho tiempo y que no han resultado accesibles hasta ahora al público en general ya que son cuestiones muy especializadas. Al ser las matemáticas el lenguaje de la física, y no todo el mundo ser capaz de asimilarlas, he intentado trasladar todo mi aprendizaje e investigaciones a un público general en forma de un ensayo de divulgación científica.

¿Ha habido alguien o existido algún motivo concreto, a parte del mencionado anteriormente, que te haya llevado a la publicación de este trabajo divulgativo?

Pues sí. Unos colegas y yo habíamos publicado un libro titulado Time in Quantum Mechanics, muy especializado y dirigido a investigadores de nuestro campo. En conversaciones con mi amigo Carlos Elías, licenciado en química y catedrático de periodismo por la Universidad Carlos III de Madrid, éste me animó a escribir un libro divulgativo sobre ese mismo tema, pero dirigido al público en general. Él mismo me ayudo también a la hora de pulir la elaboración de La Estela Invisible y siempre conté con sus ánimos y buenos consejos para la publicación del mismo.

¿Consideras que el lector debe poseer conocimientos previos o básicos para comprender el contenido del libro, o como mínimo algún interés por la física cuántica?

No, el libro puede ser comprendido por cualquier persona que tenga interés por la ciencia en general, porque además de hablar de física cuántica se habla de muchos otros aspectos del tiempo que no tienen que ver para nada con la física cuántica, sino con nuestro quehacer diario y que pueden ser muy interesantes para el lector. También contiene muchas cuestiones históricas, anécdotas vividas por mí, en particular, y por otros científicos en otras situaciones, por lo que el libro es accesible al lector que tenga un mínimo de curiosidad por saber cómo funciona el mundo, saber qué es el tiempo y conocer el funcionamiento del método científico. 

La pregunta ¿qué es el tiempo? podría decirse que es el eje por el que transcurre tu libro, ¿cómo consideras que esta cuestión puede interesar al lector contemporáneo, aun sabiendo que es un tema universal ?. ¿Qué nos ofrece tu libro de novedoso o diferente en el tratamiento de esta cuestión?

Creo que una de las cuestiones más interesantes que puede aportar este libro es la significación e importancia del tratamiento del tiempo y su medida en nuestro mundo actual y de cómo no somos conscientes de ello. La gente de la calle no imagina la importancia que la medida precisa del tiempo comporta en su día a día, desde cómo funciona un GPS, hasta los usos horarios cuando se viaja, pasando por el uso de la electricidad que llega a nuestras casas, o de cómo funciona un teléfono móvil. Para todo ello es importante saber qué es el tiempo, cómo se puede medir de forma muy precisa. Este es un aspecto que suele pasar desapercibido y que, sin embargo, es de vital importancia. Por ejemplo, una situación tan cotidiana como la de dejar tu coche aparcado en un parking, implica una medida de tiempo y tenemos que tener claro que ese tiempo debe estar bien medido: ¿cómo saber que el transcurso de un segundo, medido por el aparato que calcula el tiempo que el vehículo lleva aparcado, es un segundo real y no nos están engañando? Para tal fin existen empresas que controlan y miden de forma muy precisa el tiempo transcurrido. A su vez existen institutos de investigación que estudian esta cuestión y fijan los estándares de tiempo para que todas las medidas sean correctas. De esta y otras muchas cuestiones son de las que se habla en este libro. Otro ejemplo: la electricidad que llega a nuestros hogares la hace con una frecuencia determinada, si esa frecuencia cambia, los aparatos eléctricos dejan de funcionar correctamente. Para que eso no ocurra hay que realizar unas medidas muy precisas de tiempo en distintas localizaciones de la red eléctrica. El tiempo y la frecuencia son magnitudes que están relacionadas, una lleva ligada la medida de la otra. Otro ejemplo más: en un hospital, cuando un paciente necesita una determinada radiación, resulta fundamental conocer el tiempo exacto en el que se tiene que radiar un determinado tumor para proporcionar una determinada dosis; esto es fundamental para la correcta administración de la misma. Estoy convencido que todos estos ejemplos, y muchos otros relacionados con el tiempo, serán de gran interés para el lector. 

El tiempo, las ondas, comparativa entre mecánica clásica y cuántica, la luz, el reloj, son conceptos que abordas en tu libro ¿cómo los has organizado para que se obtenga este trabajo final?

Cualquiera de estos conceptos podrían ocupar tomos y tomos por sí mismos. Al hablar de algunos de ellos en este ensayo, no pretendo realizar una búsqueda y tratamiento exhaustivo de cómo el tiempo y la mecánica cuántica se relacionan la una con la otra en todos sus aspectos. Simplemente planteo algunas situaciones a partir de las cuales, el lector puede aprender tanto a cerca del tiempo como de la mecánica cuántica. No trato de hacer un barrido exhaustivo sobre todo lo que esto significa, sino plantear de una forma amena, entretenida y divulgativa, accesible al lector en general, algunos de los aspectos que pueden suscitar la curiosidad e interés del mismo, muchas veces porque los llevo a situaciones que puedan parecer paradójicas y contrarias a nuestro sentido común y otras veces, simplemente, porque las aplicaciones que pueda tener la física cuántica en nuestro día a día y en la medida del tiempo les pueda parecer interesantes por su desconocimiento. El objetivo es simplemente entretener al lector mientras lee este ensayo y motivarle para futuras lecturas, tratando algunos de los temas que se presentan en La Estela Invisible. 

Como docente e investigador, ¿crees que el alumnado que llega a la universidad tiene una visión acertada, o cuanto menos cercana, a lo que se puede encontrar a los estudios de grado en Física?

Sí, en general sí, aunque lo que no se esperan es que haya tanta matemática, la cual es fundamental si queremos verdaderamente profundizar en el conocimiento de los fenómenos físicos. También hay asignaturas que cogen desprevenido al alumno, como me ocurrió a mí en su momento con la asignatura de Mecánica Cuántica. Es una asignatura que a casi todos nos sorprende muchísimo: a pesar de que muchos tenemos en mente estudiar astrofísica, cuando empezamos a estudiar el comportamiento del mundo microscópico, la mecánica cuántica nos deja en estado de shock, ¡en sentido positivo, claro! Desde el punto de vista académico, por otro lado, es una asignatura complicada y muy dura, pero a los alumnos les acaba enganchando. 

Desde tus inicios en la carrera de Física hasta la actualidad ¿qué logro o avance científico en el campo de la física cuántica consideras más importante?

Sin duda alguna los avances tecnológicos que nos han permitido manipular sistemas cuánticos individuales. Quiero decir con esto que hace muchos años era imposible aislar las partículas, electrones, protones, átomos, fotones, partículas subatómicas, y ver cómo se comportaban. Antes se utilizaban colectivos de estas partículas. Hoy en día, la tecnología nos permite trabajar con sistemas cuánticos individuales (un solo fotón, un solo neutrón, …) y hacer predicciones aplicando la teoría cuántica sobre ellos. Todo esto ha dado lugar a situaciones como las que se conocen hoy en día de la teleportación cuántica, el entrelazamiento cuántico y sus consecuencias. También son de gran relevancia los avances que se están dando en el estudio y desarrollo de la computación cuántica y de la encriptación cuántica. Esto, según algunos, es la antesala de lo que se va a denominar “tercera revolución cuántica”. Todo esto ha avanzado gracias a la manipulación que podemos hacer hoy en día sobre sistemas cuánticos individuales a un grado que ni siquiera habríamos soñado.

Para finalizar, ¿tienes en mente algún otro proyecto o publicación de carácter divulgativo que te gustaría abordar y por qué?

Pues sí, me gustaría hablar por ejemplo de las constantes universales, como la constante de gravitación universal, la velocidad de la luz o la constante de Planck. Hay una serie de parámetros, de números que manejamos en física que parecen que entran en muchísimas ecuaciones fundamentales de la física y que son de un interés enorme. Saber si son realmente constantes o no, como la constante de estructura fina, por ejemplo, es de vital importancia si queremos comprender el mundo que nos rodea.

Muchas gracias al autor de La Estela Invisible: El tiempo en mecánica cuántica, por sus investigaciones, su trabajo y su tiempo dedicado a acercarnos la ciencia, la física y la mecánica cuántica al lector de a pié.