2006/01/29

Geometría o naturaleza del cuanto

La naturaleza del propio cuanto de acción estuvo determinada por la configuración geométrica que adoptó nuestro universo. El hilo conductor para llegar a esta conclusión nos lo dan las fluctuaciones cuánticas del vacío, el estudio de su estructura fractal ( ver Previous Posts y el artículo que indico al final de este Post).


Si tomamos el cuanto de acción (D E D t) e introducimos un factor ficticio f que lo transforme como
(D E D tf ), encontramos la expresión -->
{1} (d + e)/(d) = 2 +f , donde d y e son, respectivamente, el número de dimensiones ordinarias y enrolladas.
En el germen del universo emergente, la "elección" del valor f=1 , para nuestro Universo, estuvo íntimamente ligado a la geometría de 3+6 dimensiones (3 ordinarias + 6 enrolladas). La expresión {1} liga la propia naturaleza del cuanto de acción ( valor de f) con la geometría del Universo. Hay que observar que si el valor de f fuese distinto de la unidad, no se podría hablar de cuanto de acción.

El número 2 en la expresión no es casual, se corresponde con la dimensión fractal del puro azar. Para f=0 las fluctuaciones de energía del vacío serían, en amplitud, independientes de la distancia y totalmente aleatorias.

El artículo completo en Ciencia Abierta.

2006/01/18

Breves antecedentes

En marzo de 2003 publiqué, por primera vez, un sitio web llamado La Bella Teoría (LBT) en la dirección http://fargueta.webcindario.com , redireccionada a fargueta.05c.net . Después de casi tres años y debido a la política del proveedor Miarroba he puesto en servicio esta nueva página que me parece más segura y fiable ( además de gratis). A continuación trascribo una breve reseña con los primeros avatares de aquella página, y de mi teoría, que me ha acompañado en este tiempo, a través de la red:

-Seguiré ilustrando la teoría e informando sobre los pasos que doy para su confirmación seria. Los primeros pequeños pasos: la aparición, en noviembre de 2002, del artículo "El diablo Aleaxis y el efecto de ocultación de masa" en la revista IMÁSD correo de información tecnológica y en el foro sobre física divertida de la Real Sociedad Española de Física).
-El 23/04/03 fue añadida esta web al portal de la comunicación y divulgación de la ciencia y la tecnología ,auspiciado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología.
El 8/05/03 fue recomendada por el suplemento CiberP@ís.
-El 6/06/03 he recibido una comunicación del editor de la revista "Elementos", Dr. Jose Emilio Salcedo, de la Universidad Autónoma de Puebla (MÉXICO), en la que me dice que me publicarán un artículo divulgativo sobre mi teoría ( en el número 53, en marzo de 2004).
-En julio de 2003 ha aparecido un artículo mío, sobre esta teoría, en la revista de divulgación de ciencia y tecnología: Divulcat. Sobre el particular agradezco sus comentarios a Librodenotas, diario de los mejores contenidos de la red en español.
-Me acaba de escribir (14/8/03) el editor de la revista "Tendencias científicas" para comunicarme que me publicará el artículo sobre la masa "oscura" del Universo. Una interesante consecuencia de esta teoría (El 3/1/04 se ha publicado).
-Hoy es un día muy triste para mi (2/9/03), en la red he encontrado un artículo en The Guardian dando la última despedida a mi buen amigo BEN WEBB, "inspirado editor anti-nuclear y campeón de la mejor izquierda laborista". Siempre recordaré las largas, agradables y jugosas conversaciones que tuvimos allá por los 80, en Madrid, en Barcelona o en Valencia. Su boda en Londres con Laura y su última visita a Valencia con su pequeño Jacob. Desgraciadamente, hacía años que había perdido su contacto. Siempre estarás en mi recuerdo amigo.
-Acaba de aparecer un nuevo artículo mío en Divulcat "El universo geómetra:¿Por qué 3 dimensiones".
-De nuevo mis gracias a Libro de notas.
- Agradecimientos.

Estabilizacion del vacio cuantico

A principios del año 2004 la revista "Ciencia Abierta" de la Universidad de Chile, me publicó este artículo sobre la teoría que hace referencia al efecto estabilizador de las dimensiones enrolladas sobre las ordinarias , en un momento en el que se estaba decidiendo la configuración geométrica del Universo:
The quantic vacuum stabilization and the compacted dimensions
From the fractal dimension study of the energy of the quanta fluctuations vacuum, it can be deduced that it is dependent on the inversion of the distance (uncertainty principle)which is a product of the space geometry of our Universe, constituted of the 3 ordinary dimensions plus time plus 6 additional and compacted dimensions. Without the effect of this geometric configuration, the quantum vacuum would be very distorted and will significantly differ form the flat and steady vacuum that we know.
Del estudio de la dimensión fractal de la energía de las fluctuaciones cuánticas del vacío, se deduce que su dependencia con el inverso de la distancia (principio de incertidumbre) es un producto de la especial geometría de nuestro Universo, formado por 3 dimensiones ordinarias más el tiempo y 6 dimensiones extras, enrolladas. Sin el efecto de esta configuración geométrica el vacío cuántico estaría terriblemente deformado y distaría mucho del vacío plano y estable que conocemos.

El artículo completo en PDF.

2006/01/13

El diablo Aleaxis, puro azar.

Aleaxis es un simpático e indolente diablillo que no descansa dando pasos en cualquier dirección del plano: para él todas son buenas, no hay ninguna privilegiada. Por eso, su trayectoria es aleatoria y discontinua, puede ser representada por una línea quebrada que acabaría recubriendo todo el plano. No para y, a pesar de su inconsciencia, cumple a rajatabla la más importante de las leyes: la de los grandes números.

En su torpeza, para recorrer una distancia efectiva de n pasos debe dar como media n x n pasos ( n2 ): su trayectoria, en realidad, representa un fractal, una estructura quebrada y discontinua de dimensión 2, la dimensión fractal que caracteriza al azar puro. Este número nos da una medida de la parte del espacio, que lo contiene, que es capaz de “llenar”. De hecho si dejamos a Aleaxis moverse en un plano acabaría llenándolo: su movimiento tiene una dimensión fractal igual a la dimensión euclídea del plano.

Aleaxis, en realidad, no es ningún extraño, su aleatorio espíritu lo inunda todo. Innumerables detalles cotidianos que se resisten a otros diablos , aparentemente más poderosos, no pueden escapar a su influjo. Se ha instalado en las mismas entrañas de lo que llamamos el vacío, moldeando sus fluctuaciones de energía ( principio de incertidumbre ). El mayor “paso de acción” ( energía x tiempo ) que son capaces de “dar” dichas fluctuaciones será menor que la medida h/2pi (cuanto de acción) y este hecho, aparentemente, intrascendente confiere de estructura fractal al espacio-tiempo. Si la energía de la fluctuación es grande, el tiempo o la distancia asociados serán pequeños y al revés. Como Alaexis, las fluctuaciones cuánticas del vacío, representan una variable de acción totalmente aleatoria y acotada por el cuanto h/2pi , con una dimensión fractal igual a 2.

La existencia del cuanto de acción nos impide la certeza simultánea en la energía y el tiempo ( o en el momento y la distancia). Ocurre que las fluctuaciones cuánticas del vacío no son simples ruidos sobre un espacio-tiempo plano, absoluto, y en reposo, su aspecto cambiante e indefinido obedece a la misma esencia del espacio-tiempo. Es el propio espacio-tiempo el que está moviéndose, cambiando, e impidiendo así la realización de la medida cierta, con toda la exactitud que desearíamos. De hecho el propio concepto clásico de trayectoria desaparece y pasa a ser sustituido por el de trayectoria fractal, discontinua, y no diferenciable: el camino que seguirá una partícula entre dos puntos queda caracterizado por su dimensión fractal que deberá ser igual a 2 .

2006/01/10

Causas remotas

Ximo, Vicent y yo somos tres amigos que nos gusta reirnos de nosotros mismos.Como parte de la broma nos llamamos " Los Teóricos". Hace un tiempo empezamos a hablar de lo que llamábamos "la teoría de la mosca", una especie de "efecto mariposa" de andar por casa.
En plan algo más serio, esta teoría vendría a diluir la propia causa/efecto:


-- Voy a hacer una afirmación sorprendente que, a continuación, trataré de demostrar: nuestra vida viene influida por personas y hechos que, en la mayoría de las veces, nos son desconocidos. Estas personas, si pasan alguna vez junto a nosotros, son completos extraños pero en alguna ocasión han cambiado el rumbo de nuestra existencia, con acciones puramente fortuitas, sin ninguna intencionalidad, y han seguido su camino sin ser conscientes de los hechos que han desencadenado. Ellos, a su vez, no son menos sensibles al curioso entramado de mutua influencia que nos rodea, también tienen su legión de extraños capaces de alterar su destino.

Comenzaré la demostración con un ejemplo, sobre el que trataremos de generalizar. Supongamos que estoy paseando por mi ciudad. Voy distraído, pensando en mis cosas, y, de repente, los feroces ladridos de un perro me sacan de mi abstracción de forma violenta. Doy un traspié, y caigo a la calzada, con tan mala suerte que me atropella un automóvil. Existe una, llamémosle, primera causa de que me atropelle el coche: los ladridos del perro. Pero, ¿cuáles eran, a su vez, las causas de que el perro estuviera allí y ladrara? Ahí empiezan las, que se podrían llamar, causas remotas. Tal vez el dueño lo bajó por sugerencia de su señora que no tenía otra intención que hablar, tranquilamente por teléfono, con una amiga que en la peluquería, en la que se encontraron el sábado pasado, no pudo contarle el último chisme.

Observaremos que a cada paso que damos hacia atrás, en la cadena de sucesos, encontramos más y más causas remotas. Y cuanto más remota es la causa, obviamente, menos tiene que ver ni conmigo ni con el perro, ni con nada de lo que me acontece. Siguiendo para atrás la cadena nos podemos encontrar con cualquier hecho y con cualquier persona, animal o cosa. Tanto es así que, en nuestro caso, el hecho de que dos desconocidas, para mí, se encontraran, un sábado cualquiera, en cualquier peluquería de señoras puede cambiar mi vida. Así de sorprendente es nuestra existencia.

La forma en que nos remontamos en la cadena de sucesos tiene mucho que ver con nuestra propia limitación de espacio y de tiempo. Tiene mucho, también de subjetivo, pues todas las causa no son vistas de la misma manera, ni desde el mismo lugar, ni al mismo tiempo. Hay causas invisibles para unos que, a su vez, son visibles incluso en primer plano, para otros. La forma en que se encadenan también puede dar lugar a interpretaciones diferentes de una misma realidad. Para el dueño del perro su cadena de causas remotas se van remontando a una serie de hechos de su conocimiento, pero para mí las conclusiones causales de mi desgracia son totalmente diferentes. Mi primera causa, no ajena, es la distracción con la que caminaba y los motivos de la misma encadenan mis causas remotas.

La realidad es muy compleja, tanto a nivel sensitivo como a nivel de hechos. Nuestro cerebro está dotado de una serie de procedimientos que nos permiten comprender nuestro entorno, sacar lo más útil para nuestra existencia con un mínimo de medios. De la misma forma que no necesitamos ver la luz de todo el espectro ni oír todas las frecuencias posibles, a nivel de conocimiento del medio humano, en el que nos desenvolvemos, la realidad es mucho más rica en acontecimientos de lo que conocemos, pero necesitamos simplificar para no volvernos locos, o aumentar nuestras capacidades de forma poco práctica. La Naturaleza, de hecho, nos ha dotado con los medios más que suficientes para sobrevivir. Somos capaces de percibir la realidad necesaria, pero debemos ser conscientes de que sólo conocemos nuestra realidad, y ésta es muy limitada.

Las causas remotas nos sumergen en un extraño mundo, totalmente conexo e interdependiente, que sin embargo no es más que el mundo cotidiano que cada día nos envuelve.
Publicado en El País digital el 28/7/98, y en El País de la comunidad Valenciana el 11/02/97.

2006/01/08

Dragones alados y agujeros negros.


Los agujeros negros, esas extrañas y poderosas criaturas intuidas por la relatividad general de Einstein, son a esta época y sociedad técnica como los terribles y alados dragones de fuego eran al medioevo. Posiblemente, gozan de las mismas características de seres extraordinarios mitad verdad, mitad mentira, de las que gozaban aquellos dragones míticos. Y sin embargo son reales.

Técnicamente responden a lo que se llama una singularidad del espacio-tiempo, es decir, son lugares en donde la materia, el espacio y el tiempo colapsan. En un agujero negro dejan de tener sentido las leyes físicas tal y como las conocemos. Es un objeto estelar en donde la materia está tan comprimida, es tan densa, como toda la masa de la Tierra apretujada en la cabeza de un alfiler. Por efecto de la atracción gravitatoria que se genera ni los propios rayos de luz son capaces de escapar. En consecuencia vemos una especie de agujero sin luz, al que llamamos “agujero negro”.

El agujero negro es el resultado del último estadio de la vida de ciertas estrellas. A partir de una cierta masa, cuando el combustible nuclear de la estrella se acaba, las reacciones termonucleares no pueden impedir que la fuerza de la gravedad atraiga toda la materia de la estrella hacia el centro de la misma.

En las proximidades del llamado horizonte de sucesos del agujero, el lugar donde la materia, tal como la conocemos, conoce el último estadio antes de ser engullida, la distorsión del espacio y del tiempo es de tal calibre que una nave espacial que se encontrara allí la veríamos como suspendida, quieta, en reposo mientras que los tripulantes de la misma estarían experimentando una caída a gran velocidad hacia el abismo negro. Su tiempo y el nuestro quedan disociados debido al desmesurado efecto de la gravedad en las proximidades del agujero. El espacio queda también terriblemente distorsionado por un efecto brutal de marea: a pequeñas distancias la fuerza de atracción es extremadamente variable, de modo que una barra de hierro se estiraría como un chicle. Allí prolifera la llamada materia exótica capaz de desencadenar una especie de minúsculos túneles en el espacio tiempo que son no menos interesantes que los agujeros negros. Esos túneles son llamados “agujeros de gusano” y son capaces, al menos en teoría, de comunicar dos lugares distantes en el espacio y en el tiempo. Su estabilidad y tamaño vienen determinados por la cantidad de materia exótica que les aportemos y son la respuesta hipotética a los viajes interestelares a galaxias que se encuentren a millones de años-luz de nosotros.

Agujeros negros, agujeros de gusano, túneles en el espacio-tiempo, viajes en el tiempo, distorsión espacial y temporal, todos estos conceptos que parecen sacados de una novela de ciencia ficción, forman parte ya de la ciencia seria que se investiga en la actualidad, y no deja de ser una paradoja que la física, la ciencia más pura y dura, se ocupe de cuestiones, en otro tiempo, esotéricas. La materia a la que nos agarramos como lo más sólido, simple y real que tenemos se está convirtiendo, cada vez más, en algo lleno de misterio y complejidad. La física cuántica y la teoría de la relatividad general nos la presentan como algo siempre en movimiento que se confunde con el propio espacio y tiempo. Conforme tratamos de entender sus propias entrañas se nos aparece como formando una especie de entidad compleja que algún premio Nóbel no ha dudado en llamar: la materia-espacio-tiempo. Las extrañas criaturas que dan nombre a este artículo han contribuido, con la curiosidad que han despertado entre loas físicos, a comprender mejor el mundo que nos rodea. En cierta forma su negra belleza ha arrojado un rayo de luz sobre nuestro conocimiento del universo que nos cobija.
Para saber más:
KIP S. THORNE (1995),”Agujeros negros y tiempo curvo”, ed. Crítica. Barcelona.
ROGER PENROSE(1991),”La nueva mente del emperador”, ed.Grijalbo Mondadori. Barcelona.
GILLES COHEN-TANNOUDJI Y MICHEL SPIRO(1988),”La materia-espacio-tiempo”, Espasa-Universidad.Madrid.
STEPHEN W. HAWKING Y ROGER PENROSE(1994),”Cuestiones cuánticas y cosmológicas”, Alianza Universidad.Madrid.
MICHIO KAKU(1996),”Hiperespacio”,ed.Crítica.Barcelona.

2006/01/06

Before the big bang?

El día 5 de noviembre salió el nuevo número de la revista "Ciencia Abierta", en ella me han publicado el artículo "Before the Big Bang" : The study of the  structure of the quanta fluctuations of the vacuum offers evidences that the Universe is a self-consistent structure. Before the Big Bang, existed a state where the Universe decided its geometric configuration and the nature of the matter and the quantum. (Ciencia Abierta. Universidad de chile, 5 nov. 2005)

Introducción en español: El estudio de la estructura de la energía de las fluctuaciones cuánticas del vacío, mediante la geometría fractal, nos ofrece evidencias de que el universo es una estructura autoconsistente. Nos muestra características de un estado anterior al Big Bang en donde se tuvo que decidir la configuración geométrica que adoptaría e íntimamente asociada a ella se decidió la naturaleza de la materia y del propio cuanto fundamental que se definió, finalmente, como cuanto de acción.

2006/01/05

Vacío cuantico/vacío fractal.Introducción.

Vacío cuántico

El vacío absoluto de Newton, que servía de referencia de todo movimiento, desapareció con el descubrimiento del cuanto de acción. La existencia del mismo supone que el mínimo producto (energía) x (tiempo), que se denomina acción, nunca puede ser menor que el valor del cuanto de acción , denominado por Planck “h”. Incluso en ausencia de materia o energía estable, en lo que clásicamente llamamos vacío, no puede haber una acción menor que “h”, lo que supone que continuamente se está creando y destruyendo una energía ( llamada por eso del vacío) que debe cumplir con la condición: (energía) x ( tiempo) debe ser mayor o igual a “h” . En consecuencia, el vacío ha dejado de estar vacío.

Si unimos a esto el hecho de que cualquier tipo de energía o masa van asociadas a curvatura del espacio-tiempo ( relatividad general de Einstein), nos damos cuenta de que la existencia del cuanto de acción supone que el propio espacio-tiempo ( el espacio-tiempo es una entidad indivisible por la teoría de la relatividad) se encuentra en continuo movimiento, como si fuera una membrana surcada por deformaciones aleatorias.

Vacío fractal

Para una membrana plana y estable la dimensión topológica o aparente es 2 ( como cualquier plano), pero en el momento en que se encuentra deformada en toda su extensión se introduce un factor dimensional, que nos da idea del grado de deformación de la misma, que he llamado dimensión del factor de arrugamiento. La suma de la dimensión topológica ( o aparente) y de la dimensión del factor de arrugamiento nos da la llamada dimensión fractal. El hecho de que ésta siempre sea mayor que la aparente o topológica nos da una idea de que el objeto en cuestión, en nuestro caso la membrana bidimensional, se extiende más allá de su espacio natural de dos dimensiones.

Por ejemplo, una trayectoria clásica es una línea unidimensional ( dimensión topológica 1 ), pero si consideramos una trayectoria completamente caótica, que se está moviendo aleatoriamente en un plano, su dimensión fractal es 2. Este valor de su dimensión fractal nos está diciendo que, en cierta forma, esa línea unidimensional es capaz de cubrir un plano( dimensión topológica 2).

La membrana tridimensional que supone nuestro espacio ordinario de tres dimensiones, tiene dimensión fractal 9. En cierta forma, pues, es capaz de cubrir un espacio real de 3+6 dimensiones, en donde las 6 dimensiones, que no vemos, son las dimensiones enrolladas que predice la teoría de supercuerdas, la teoría más prometedora capaz de unificar las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza: gravedad, electromagnetismo,fuerza débil y fuerte.

2006/01/04

El ovillo de Alba

En ocasiones te tropiezas con la belleza en el lugar más inesperado y de la forma más sorprendente. Recientemente me la he encontrado cara a cara en una investigación "doméstica", en la que me ocupo por afición.
Se me ha presentado en forma de una figura geométrica que desconocía y que he llamado "ovillo de Alba". Consiste en infinitas circunferencias, infinitesimales, tangentes exteriormente a otra situada en el centro de todas las demás, e igual a ellas. La longitud de todo el ovillo (de las infinitas circunferencias) es igual a la unidad y se confunde con un punto. Esta figura geométrica casi se podría definir como "un punto de longitud la unidad". Prácticamente no se puede ver y sin embargo está. Su belleza va directamente a la inteligencia porque los ojos son incapaces de verla.
Multiplicando su magnitud por "n", y hallando el límite para "n" tendiendo a infinito, observamos que se convierte en un ovillo "visible", en donde todas las circunferencias que lo forman tienen una longitud igual a uno. Precisamente, la misma longitud que el "ovillo de Alba" de orden inferior. En estas figuras, cada orden de magnitud está separado del inmediato superior o inferior por una magnitud infinita. Sin embargo, las infinitas circunferencias sumando sus longitudes acceden a la magnitud inmediatamente superior.
Infinitas cosas insignificantes consiguen significado en un orden superior: toda una lección de belleza y de "solidaridad geométrica".

Publicado en El País digital el 13/4/99.

2006/01/03

Elefantes y supercuerdas.

Disculpad el siguiente relato, sobre el paralelismo entre un universo llamado Elephantus y la teoría de supercuerdas, pero creo que puede ser muy ilustrativo:
A modo de símil, imaginemos que estamos en un universo llamado Elephantus. En este extraño lugar, que en realidad es un inmenso elefante, viven unas pequeñas pulgas inteligentes . Viven sobre el elefante, se alimentan de él y todo cuanto conocen tiene que ver con su anfitrión al que desconocen por la desproporcionada diferencia de tamaños. Su última teoría físico-matemática exige la descabellada idea de que su mundo se mueve, tiene una especie de grandes extremidades y entre ellas una es de gran movilidad, como una especie de enorme cilindro.

Más cerca, en nuestro universo existe una teoría unificadora de las cuatro fuerzas fundamentales ( teoría de supercuerdas) que exige la descabellada idea de seis dimensiones enrolladas, sobre ellas mismas. Todas las universidades del mundo la están estudiando y se piensa que tardará tiempo en poderse confirmar la existencia de las dimensiones extras. Basándonos en el estudio de la estructura fractal de las llamadas fluctuaciones cuánticas del vacío, se advierte que sin las seis dimensiones enrolladas, las exiguas fluctuaciones que dependen del inverso de la distancia serían extraordinariamente poderosas deformando, por completo, el vacío y toda la realidad inmersa en él. De hecho, en primera aproximación, dichas fluctuaciones dependerían de la raíz cúbica de la distancia.
La clave se encuentra en el análisis de una anomalía: Las fluctuaciones cuánticas de energía del vacío se "comportan" como un fractal con dimensión fractal negativa. (Nota*)


Como ocurre con el elefante, estamos buscando las 6 dimensiones enrolladas sin darnos cuenta que determinan la forma de todo nuestro mundo. Su efecto es capaz de alisar el espacio-tiempo en el que vivimos, permitiéndonos advertir el vacío tal como lo vemos, vacío. Es similar a la acción de estirar una membrana que sería el universo de cuatro dimensiones en el que vivimos, pues la existencia de las dimensiones enrolladas repercute en la dependencia de las fluctuaciones con la distancia. De hecho, en el caso de no existencia de dimensiones enrolladas el exponente que afecta a la distancia es (dimensión topológica) /(dimensión fractal), que pasa a ser ----> ( dimensión topológica - dimensiones enrolladas)/(dimensión fractal - dimensiones enrolladas) , en el caso de dimensiones enrolladas. Teniendo en cuenta que la dimensión fractal de las fluctuaciones es 9, se puede comprobar la diferencia abismal de aplicar el efecto a no aplicarlo. Ante soluciones, terriblemente turbulentas, el Universo "optó" por una solución plana y estable, cuya clave son las dimensiones enrolladas, por otra parte necesarias para que tenga coherencia la teoría de supercuerdas.

*Nota: La explicación está simplificada. Además, realmente la dimensión fractal siempre es positiva, pero para espacios con un número significativo de dimensiones compactadas, puede pasar que lo que podríamos llamar dimensión fractal relativa (dim. fractal/dim. topologica) sí que llegue a ser negativa. Entonces el efecto de ese valor negativo se observa en la dependencia con el inverso de la distancia del escalar que define al fractal.  Para profundizar sobre el tema podeis ir a la pagina: Mi ciencia abierta. Y para tener una vista general sobre la cuestión ver Naukas. Gracias amigos.

La física cuántica es fácil.

Newton siempre creyó que la luz estaba formada por pequeñas partículas que chocaban y rebotaban como pelotas. Más tarde se constató su naturaleza ondulatoria, y cuando aquella idea llevaba muchos años descartada, Max Planck, a principios del siglo XX, descubrió el cuanto de energía que le devolvía parte de la razón a Newton.

La existencia del cuanto de energía implica que la luz está formada por paquetes de energía, llamados fotones, cuyo valor es igual al producto de su frecuencia (el color depende de ella) por una constante universal llamada cuanto de acción ( h ), se dice por eso que la energía está cuantificada. Este hecho, aparentemente, intrascendente ha sido el causante de una verdadera revolución en la física, y ha dado lugar a infinidad de aplicaciones prácticas que inundan nuestra vida cotidiana. Para hacernos una idea, basta decir que los transistores ( los circuitos impresos) que forman todos nuestros aparatos electrónicos funcionan según las leyes de la física cuántica.

El cuanto de acción (h) supone la mínima parte de acción posible, entendiéndose por acción el producto de una energía por un tiempo. Ser la mínima parte implica que cualquier aumento o disminución de acción debe ser un número entero de veces el valor de h, pues sólo este tipo de variaciones son estables. Sin embargo, las variaciones inestables, no duraderas, tienen una implicación directa en el llamado principio de incertidumbre o de indeterminación, descubierto por Heisenberg. Son las llamadas fluctuaciones cuánticas del vacío, que impiden que la energía del vacío sea cero.

Estas fluctuaciones hacen que el vacío pierda la teórica estabilidad que se le suponía y afectan a todas las mediciones que se intenten realizar introduciendo un factor de distorsión independiente de la sensibilidad del instrumento de medición. Afortunadamente, dependen del inverso de la distancia, lo que afecta considerablemente a las pequeñas distancias, pero no influye en las distancias cotidianas que manejamos.

La doble naturaleza ondulatoria y corpuscular de la luz, hizo pensar al físico francés Louis de Broglie que el resto de partículas podían disfrutar de esa cualidad y estableció que cualquier partícula lleva asociada una onda de longitud igual al cuanto de acción dividido por su masa y por su velocidad ( cualquier objeto macroscópico también tiene su onda asociada, pero debido al valor tan pequeño del cuanto de acción su efecto es despreciable).

La mera existencia del cuanto de acción ( h), vemos que introduce una serie de aspectos sorprendentes: dualidad onda-partícula, indeterminación, cuantificación de la energía... sin embargo, como el valor de dicho cuanto es muy pequeño, estos aspectos sólo se hacen patentes en las distancias muy pequeñas, del orden de la escala atómica y menor, de ahí que se escapen a nuestra experiencia habitual y sorprendan a nuestro sentido común.