El efecto Túnel

Aproximadamente a 150 Km de distancia, existe una enorme esfera  de plasma caliente, a la que llamamos Sol. Como cualquier otra estrella, el Sol crea su energía colisionando ligeros núcleos atómicos para formar un elemento más pesado. Este proceso denominado fusión nuclear, es crucial para la existencia de cada una de las estrellas del universo.

Sin embargo, hay un problema. Los núcleos que colisionan están todos positivamente cargados, lo que significa que se repelen eléctricamente, ¿Cómo se fusionan entonces?

Existe otra fuerza (la fuerza nuclear fuerte) que los junta, pero solo cuando ya se encuentran muy próximos entre ellos. Por tanto, los núcleos deben de tener una gran energía (por tanto velocidad) para que puedan acercarse lo suficiente para que la fuerza nuclear fuerte gane contra la fuerza eléctrica para que ocurra la fusión nuclear. Pero cuando se hacen las mediciones resulta que la temperatura del Sol no alcanza ni remotamente los valores necesarios para la fusión nuclear.

En otras palabras, el Sol simplemente no debería brillar. Esta conclusión es obviamente errónea, porque el Sol evidentemente brilla, gracias a un fenómeno de la mecánica cuántica: El efecto túnel.

El efecto túnel es un fenómeno en el que las partículas, o incluso átomos enteros tienen una cierta probabilidad de sobrepasar una barrera, incluso aunque no tengan la suficiente energía para hacerlo, que es inequívocamente contrario a los principios de la física clásica. Este fenómeno no parece tan peculiar en un principio, pero es todo lo contrario. Sería bastante raro si una persona que corre hacia una pared apareciera al otro lado o incluso dentro de esta. Por lo increíble que pueda sonar, esto es esencialmente lo que ocurre con los objetos del micromundo durante el efecto túnel.

El efecto túnel puede explicarse usando el principio de superposición cuántica y el principio de incertidumbre. ¿Cómo? De acuerdo a la física clásica, el Sol no tiene la suficiente temperatura para que los núcleos atómicos se acerquen lo suficiente para que ocurra la fusión. Sin embargo, el principio de superposición cuántica define que el núcleo puede estar en más de un sitio a la vez (debido a su naturaleza ondulatoria), por tanto, hay una probabilidad de que los dos se aproximen lo suficiente y se fusionen. Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, por otra parte, siempre existe algún tipo de incertidumbre respecto al ímpetu de un objeto, así que cada cierto tiempo, uno o ambos núcleos obtienen una velocidad inmensa (ímpetu) y se fusionan.

El efecto túnel es uno de los pocos fenómenos de la mecánica cuántica con el que podemos sentir enormemente las consecuencias en el macromundo. La estructura de nuestros cuerpos, por tanto, está determinada por la molécula de ADN. Se ha teorizado que los protones dentro de ésta molécula pueden experimentar el efecto túnel y, por tanto, ¡cambiar nuestra composición genética! Estas mutaciones genéticas aleatorias causadas por el efecto túnel pueden estar conectadas con la existencia del cáncer, pero es necesaria una mayor investigación al respecto. El efecto túnel también se encuentra en el deterioro radiactivo o en las USB.

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