La Revolución del Microcosmos: La Física Cuántica

1. La Dualidad Onda-Corpúsculo

Tradicionalmente, se mantenía una oposición entre:

• Materia: De naturaleza corpuscular, formada por átomos. Es discontinua, es decir, compuesta por un agregado de partes.
• Energía: De naturaleza ondulatoria y sin masa, por lo tanto, continua.

Las propiedades corpusculares de la materia y las ondulatorias de la energía se consideraban diferentes. Los corpúsculos materiales tienen masa y una dirección definida, mientras que las ondas energéticas carecen de masa y se propagan multidireccionalmente.

La física cuántica establece que tanto la materia como la energía poseen propiedades ondulatorias y corpusculares:

• La luz (energía) tiene propiedades corpusculares: Esto se evidencia en el efecto fotoeléctrico. Al incidir luz sobre una placa metálica, se liberan electrones, detectados por un amperímetro. Si la luz fuera continua, la emisión de electrones sería instantánea o no se produciría. Además, la luz roja no intensa no libera electrones, mientras que la luz azul, más intensa, sí lo hace.

Explicación de A. Einstein (1905): La luz no es continua, sino que se emite en paquetes o cuantos de luz (fotones). La frecuencia de la luz determina la energía de los fotones. Para que un fotón libere un electrón, debe tener una frecuencia mínima.

• La materia tiene propiedades ondulatorias: De Broglie lo postuló en 1924 mediante la ecuación: λ = h / (m * v), donde λ es la longitud de onda, h es la constante de Planck, m es la masa y v es la velocidad. Esto se comprueba con el experimento de la doble rendija y la difracción de electrones. La ecuación implica que a menor masa y velocidad, mayor es la longitud de onda.

2. La Indeterminación de la Realidad a Nivel Microfísico: El Principio de Incertidumbre de Heisenberg

En la física clásica, medir implica:

• Manifestar propiedades cuantificables sin alterar el objeto medido.
• Obtener un resultado fijo, estable y determinado.

En la física cuántica, el proceso de medición y el concepto de medir cambian, implicando:

• Indeterminación de la realidad: Incluye azar y aleatoriedad. La medición de la posición y velocidad de un electrón ofrece resultados posibles, no únicos.
• Estado cuántico: Se basa en dos fundamentos:
  • Las partículas se propagan de forma ondulatoria, con trayectorias imprecisas y multidireccionales, generando múltiples valores posibles.
  • Para conocer la posición de un electrón, se ilumina con fotones, modificando su velocidad y haciendo impredecible el resultado.
• La realidad depende del observador: El observador interviene para determinar si el electrón se comporta como onda o corpúsculo.

El Principio de Incertidumbre de Heisenberg establece que no se puede conocer con exactitud y simultáneamente la posición y la velocidad de un electrón. Este principio introduce:

• Inexactitud: No se puede conocer con precisión ni la posición ni la velocidad del electrón, solo un conjunto de valores posibles.
• No simultaneidad: El observador afecta a la realidad para que se comporte como onda o corpúsculo.

Los Sistemas Bismarkianos

1º Sistema:

• Rivalidad entre Austria y Rusia en los Balcanes.
• Bismark firma acuerdos germano-ruso y austro-ruso.
• Entente de los Tres Emperadores (Alemania, Austria-Hungría e Imperio Ruso).
• Tratado de San Stefano (ruptura del equilibrio en los Balcanes a favor de Rusia).
• Congreso de Berlín (disolución de la Gran Bulgaria; Austria-Hungría administra Bosnia).

2º Sistema:

• Dúplice Alianza (Alemania y Austria).
• Renovación de la Entente de los Tres Emperadores.
• Triple Alianza.
• Respeto al *status quo* en los Balcanes.
• Rearme de las principales potencias (Paz Armada).

3º Sistema:

• Rivalidad Rusia-Austria (nombramiento de rey en Bulgaria y territorios).
• Crisis en los sistemas bismarkianos.
• Acuerdos Alemania-Austria (aseguran los Balcanes y aíslan a Francia).
• Tratado secreto con Rusia.
• Desmoronamiento del sistema de alianzas.
• Acercamiento Francia-Rusia.
• Tratados político y militar Francia-Rusia.
• Fin del aislamiento de Francia y caída de Bismark.

La Expansión del Universo y el Big Bang

1. Expansión del Universo

En la antigüedad y con Newton, se creía que el universo era estático. Con la teoría de la relatividad general de Einstein, se entiende que el universo, el espacio y el tiempo están en expansión.

La teoría gravitacional postula un origen del universo en un estado superdenso, sin tiempo y con temperatura infinita, seguido de una gran explosión (Big Bang) que resultó en la disminución de densidad y temperatura.

2. Base Probatoria

Inicialmente, la concepción de Einstein era teórica, pero luego surgieron pruebas:

• La radiación cósmica de fondo: Radiación en forma de microondas detectada uniformemente desde todos los puntos del universo, interpretada como el eco del Big Bang.
• Las observaciones de Hubble (1924): Descubrió que la Vía Láctea no es la única galaxia y calculó la distancia y velocidad de alejamiento de otras galaxias basándose en la luz recibida. Los objetos luminosos muestran un desplazamiento al rojo si se alejan y al azul si se acercan.

Conclusiones de Hubble:

• (A) Casi todas las galaxias se separan de nosotros.
• (B) La magnitud del desplazamiento al rojo es directamente proporcional a la distancia.
• (C) La constante de Hubble permite calcular la rapidez de expansión del universo.

3. Dos Modelos de Universo

• Universo abierto: La materia en expansión no alcanza cantidades críticas.
• Universo cerrado: La materia supera cantidades críticas, y la gravedad frena la expansión, llevando a un posible retorno al origen superdenso.

4. Implicaciones del Big Bang

• (a) Desaparición de los marcos de referencia absolutos: El espacio y el tiempo ya no son marcos de referencia fijos, sino contextos relacionados con la materia y los acontecimientos.
• (b) Naturaleza de las leyes científicas: Las teorías científicas no son verdades absolutas, sino construcciones basadas en observaciones parciales y la imaginación creativa, expresadas en lenguaje matemático.
• (c) El problema de la verdad en la ciencia: Nunca podemos estar seguros de la correspondencia entre las teorías y la realidad última. Las pruebas son provisionales. El orden último de la naturaleza es, para Einstein, un acto de fe en la comprensibilidad del mundo.
• (d) La singularidad científica del Big Bang: El Big Bang es una singularidad, una excepción no explicable por las leyes de la física.
• (e) ¿Es posible la pregunta por la causa del Big Bang?: Con la gran explosión se originaron la materia, el espacio y el tiempo, por lo que no cabe preguntarse por una causa física anterior. La necesidad humana de una causa explicativa puede llevar a la idea de Dios.

Asamblea Nacional (1789-1792)

En mayo de 1789, se reunieron los Estados Generales en Versalles, presididos por el rey. Cada estamento (nobleza, clero y tercer estado) deliberaba por separado y emitía un voto. Los privilegiados tenían dos votos y el tercer estado, uno.

La forma de reunión y votación desencadenó la revolución. El tercer estado pidió, en el Cuaderno de Quejas, el voto por cabeza y la duplicación de sus representantes. El rey aceptó duplicar el número de diputados, pero no el voto por cabeza.

• De la revuelta institucional a la revuelta popular: El 10 de junio, los diputados del tercer estado, liderados por Sieyès, pidieron la votación en común, pero los estamentos privilegiados se negaron.

El tercer estado se autoproclamó Asamblea Nacional, declarándose con capacidad de decisión política y de votar impuestos. El rey anuló las decisiones y cerró la sala. Los diputados se reunieron en la Sala del Juego de Pelota, jurando no disolverse hasta dar a Francia una constitución (Asamblea Nacional Constituyente). La actitud del rey generó desconfianza. El 14 de julio de 1789, se produjo el asalto a la Bastilla. Se formó una Guardia Nacional. En verano, hubo una revuelta campesina.

• La obra de la Asamblea Constituyente:
  • Abolición del sistema feudal (4 de agosto de 1789).
  • Declaración de Derechos del Hombre y del Ciudadano (libertad, propiedad, seguridad, resistencia a la opresión).
  • Constitución civil del clero (la religión pasa a depender del Estado).
  • Nueva organización territorial (departamentos y comunas).
  • Constitución de 1791 (soberanía nacional y separación de poderes: ejecutivo, legislativo y judicial).
• La Asamblea Legislativa: El rey intentó fugarse, pero fue detenido en Varennes. Tras la constitución, se disolvió la Asamblea Nacional Constituyente y se celebraron elecciones. La Asamblea Legislativa estaba dominada por moderados y monárquicos. Las monarquías europeas apoyaban a los nobles exiliados. En abril de 1792, la Asamblea declaró la guerra a Austria. Los franceses fueron derrotados, y los prusianos invadieron el país.

Las Revoluciones de 1830 y la Independencia de Bélgica

La oleada revolucionaria de 1830 comenzó en Francia y se extendió a Bélgica y Polonia. Fue una revolución liberal con un componente nacionalista.

En París, los partidarios de Luis Felipe de Orleans derrocaron a los Borbones. Se suspendió la libertad de prensa, se disolvieron las cámaras, se redujo la base electoral y se permitió gobernar por decretos. Luis Felipe, inicialmente liberal, adoptó posturas autoritarias.

Bélgica, unida a Holanda en el Reino de los Países Bajos, tenía divergencias con su vecina. El levantamiento belga, apoyado por Reino Unido y Francia, logró la independencia en 1831.

Polonia se levantó contra el zar Alejandro I, pero la revolución fracasó. En otros lugares de Europa (estados alemanes, italianos y suizos), las sociedades secretas jugaron un papel importante en movimientos revolucionarios de carácter nacional.