La Importancia de Enseñar Física Cuántica en Secundaria
José Ángel Pérez
Monterrey.- Alguna vez Albert Einstein dijo: Dios no juega a los dados con el universo. El gran genio alemán se refería a que el creador de un mundo en el que se conocía su funcionamiento a la perfección gracias a las leyes de la física, no podía dejar a la aleatoriedad los acontecimientos de ese mundo como lo establecía la mecánica cuántica. Sin embargo Niels Bohr le contestó: Einstein, no le digas al Creador qué es lo que tiene qué hacer.
La física cuántica es una teoría o conjunto de teorías que describen el comportamiento del mundo subatómico. Cuando se habla sobre física cuántica, la gente piensa en una teoría muy compleja e ininteligible, plasmada de conceptos raros y soportada por un “complejo lenguaje matemático”. Esta concepción es errónea ya que la física cuántica está presente en, prácticamente, todos los campos de la vida del ser humano del siglo XXI.
Algunos de los desarrollos tecnológicos que aplican la mecánica cuántica y que son muy populares entre nosotros y ampliamente conocidos por los estudiantes son:
Los laser (light amplification by stimulated emission of radiation), empleados en diferentes mecanismos que van desde los apuntadores de pantalla, los lectores de CD y DVD, hasta los utilizados en cirugías.
Los aparatos de resonancia magnética que utilizan un campo magnético intenso para excitar los protones que habitan los núcleos de los átomos y, tras la excitación, vuelven a su estado original, regresando la energía que se les proporcionó, de esta manera, generan una imagen de las diferentes partes del cuerpo humano. Esta imagen proporciona mejor y mayor información que los “tradicionales” rayos x.
Las fotoceldas, productoras de electricidad al colisionar fotones con los electrones de ciertos metales, desprendiéndolos de sus órbitas y generando corriente de electrones (electricidad).
Los transistores y los hornos de microondas y los GPS son algunos de los múltiples aparatos construidos gracias a los conocimientos que nos proporciona la mecánica cuántica y que son tan populares entre nuestros estudiantes.
La física cuántica nos presenta una realidad muy diferente a la que observamos tradicionalmente debido a que las partículas subatómicas se comportan de una forma maravillosa, impresionante, casi mágica. Las partículas subatómicas como los electrones, los protones y los neutrones ¡atraviesan paredes, se tele transportan, pueden estar en varios lugares a la vez (recordemos el experimento imaginario del gato de Schrödinger), el tiempo en ellas no transcurre linealmente!
La física cuántica se debe enseñar desde la escuela básica simultáneamente con la física clásica. Esto permitirá formar mentes inquisitivas, indagatorias, críticas, reflexivas y con un gran potencial para ser participantes activos en el mundo y en la vida.
Y no hablamos de memoria, las actitudes de mis alumnos, desde secundaria hasta posgrado los tengo registrados.