Termodinámica, Física Cuántica y La ley de Murphy

Hace unos minutos me encontraba redactando un documento sobre programación y caí en la cuenta de una oscura relación entre estos tres conceptos.

La mayoría de nosotros hemos oído la ley de Murphy. Existen diversas formas de expresarla, pero casi todas tienen connotaciones negativas. Una de las tantas formas de expresarla sería «Si existen muchas formas de que algo salga bien, y solo una de que salga mal, de seguro que esa es la forma que elegiremos.»

Una apreciación directa de la ley, nos diría que se trata de una visión pesimista de la vida.

Pero no hace falta ser Murphy para concebir esta Ley. A la mayoría de nosotros nos debe haber pasado, que sentimos que cuando estamos apurados, el tráfico se pone más pesado o si elegimos una cola en el supermercado, siempre las demás colas avanzarán más rápido que la nuestra.

¿Por qué el mundo parece ponerse siempre en nuestra contra?

He leído algunos artículos que tratan de hacernos ver que no es así, que se trata solo de una percepción sicológica. Que somos más sensibles a lo malo que nos pasa a nosotros, y no a los demás.

Personalmente pienso que tienen razón. Muchas veces tomamos una mala apreciación con respecto a lo que nos pasa solamente a nosotros y olvidamos la desgracia ajena.

Si analizáramos realmente lo que nos pasa, midiendo detalladamente por ejemplo, el tráfico o la velocidad en que avanzan las colas, veríamos que nuestra supuesta mala suerte es, más allá de las cifras,  solo un tema de apreciación subjetiva.

¿Por qué nos parece entonces que siempre tenemos mala suerte?

La respuesta puede estar en nuestra visión optimista de la vida. Lo que esperamos, contra lo que realmente sucede. Si a un seguidor de un equipo cualquiera, se le preguntara ¿Quién ganará el siguiente partido?. Veremos una tendencia irracional hacia su propio equipo, aún cuando exista una clara superioridad del equipo contrario. Pero este comportamiento ilógico, demuestra que los humanos somos poco objetivos cuando está de por medio, alguno aspecto con el que simpatizamos.

Si quisiéramos verlo de esta manera, diríamos que todas las personas, con raras excepciones, somos todos seguidores del equipo de la vida, o mejor dicho, tenemos el instinto de supervivencia, de modo que esperaremos mucho de la vida. Por lo tanto, no es raro que tengamos frecuentes desilusiones.

La Ley de Murphy, nos dice que debemos esperar que lo peor pase. Ahora, esto no significa que es solo una apreciación subjetiva. Lo peor pasará. Pero es hasta cierto punto una consecuencia directa de la naturaleza.

La segunda Ley de la termodinámica es una Ley muy importante de la naturaleza, y podemos expresarla diciendo que «En todo proceso aislado, no importa cómo se desenvuelva, la entropía siempre tenderá a aumentar».

La entropía es una magnitud física, hasta cierto punto medible, que está relacionada con el nivel de desorden que existe en un sistema. Es una magnitud interesante, pues parece estar asociada con un concepto subjetivo como es el desorden, sin embargo tiene una expresión matemática precisa y un valor absoluto, que, sin embargo, puede ser difícil de calcular en sistemas complejos como una habitación o un edificio.

A grandes rasgos, la entropía está asociada al desorden, y la Segunda Ley de la Termodinámica nos está diciendo que, en todo proceso aislado el desorden tenderá a aumentar.

En la vida común esto lo apreciamos cuando vemos que los aparatos tienden a fallar, es decir a funcionar peor de lo normal. Sin la segunda Ley de la termodinámica, veríamos que los aparatos tenderían a funcionar mejor.

Un vaso de vidrio, que cae al suelo se romperá en mil pedazos expontáneamente, porque el estado de vaso roto tiene más entropía que el estado de vaso entero. Además, no importa cuando movamos aleatoriamente los pedazos, las probabilidades de que se arme nuevamente el vaso, son casi nulas. Así funciona el universo en el que nos desenvolvemos.

Visto de esta forma, la Ley de Murphy podría ser solamente una forma coloquial, de expresar un principio fundamental de la Física. La visión pesimista de la vida podría ser simple consecuencia de la segunda Ley de la Termodinámica, expresada en la Ley de Murphy, que no es un principio físico.

De esta manera, la Ley de Murphy es inevitable, y está apoyada en la Física. Las cosas irán mal, porque ese es el curso natural del universo, a menos que podamos hacer algo para evitarlo.

Pero hay algo más. La ley de Murphy se puede expresar en esta forma: «Todo lo que pueda suceder, sucederá». No necesariamente lo bueno o malo. Lo que sucede es que lo que consideramos malo, suele exceder a lo bueno.

Este enunciado, está reflejado también en la Mecánica Cuántica. Dentro del mundo microscópico «ultimatónico», no hay reglas para lo que pueda pasar. Todo lo que sea posible será, siEmpre que no viole el principio de incertidumbre de Heisenberg.

El principio de Incertidumbre, es tan importante en Física Cuántica, como lo es la Segunda Ley en Termodinámica, y en términos simples nos dice que, no es posible determinar de forma precisa los pares de magnitudes posición-velocidad y energía-tiempo. Es decir, si tenemos certeza sobre la posición, no sabremos nada sobre la velocidad y viceversa.

Sucede que una consecuencia del principio de Incertidumbre, es que el vacío en realidad no está vacío  No puede estar vacío, porque, de ser así, tendría energía cero y eso sería una certeza en cuanto a su valor en el tiempo, lo cual es una contradicción. Como consecuencia, debemos admitir que el vacío tiene energía que está cambiando en el tiempo, aunque en promedio sea cero. Esto es lo que se llama Energía del Vacío.

Si alguien tuviera  dudas sobre la posibilidad de que el vacío tenga energía, deben saber que esto está completamente probado y comprobado. El efecto Casimir, donde dos placas paralelas muy juntas se atraen, es consecuencia de esta suposición.

En realidad podemos imaginar que pasa casi cualquier cosa dentro del mundo de los átomos, y si esta suposición no viola el principio de incertidumbre, de seguro que eso pasará. Parece magia sí. Pero el mundo cuántico es así.

Supongamos por ejemplo, que existen unicornios rosados que viven dentro de los átomos. Siempre que su vida no exceda el tiempo de Planck y no midan más que la longitud de Planck, podemos apostar a que realmente existen. Y si hubiera alguna forma de detectar su presencia, con seguridad lo haríamos, si los buscamos.

Parece descabellado, pero consideremos este hecho. Cuando se examinó a la luz (los fotones), buscando una explicación como partículas, se encontró tal explicación. De aquí nace la teoría Corpuscular. Pero cuando alguien «imaginó» que los fotones serían en realidad ondas, se detectaron como ondas  y nació la Teoría Ondulatoria. Hoy casi todos aceptamos la naturaleza dual. Si conociéramos algo más que ondas y partículas a nivel atómico, por ejemplo si conociéramos  los «campos porcinos», y alguien propusiera, que la luz está ahora compuesta de «campos porcinos «, es muy probable que encontraría tal cosa, si es que tuviera como detectarlos y sin violar el principio de incertidumbre.

Estoy seguro de que muchos físicos estarán en desacuerdo con esto último que he expresado. Y es respetable. Después de todo no hay unanimidad en las interpretaciones de la Física cuántica.

Sin embargo, quiero concluir recordando que lo que expone la Ley de Murphy,  «Todo lo que pueda suceder, sucederá», tiene un asidero real en al física cuántica, así que ahora podríamos expresar la versión cuántica de la Ley de Murphy:

«Todo lo que pueda suceder, sucederá, siempre que no viole el Principio de Incertidumbre».