Pensando lo cuántico (para la vida)

Como comentábamos en este post, Schrödinger nos explica que era preciso que tanto la mecánica cuántica como la teoría del mecanismo genético de la herencia maduraran antes de poder estudiar su posible contacto. Quizá el punto de inflexión se diera con la teoría de Heitler-London (de 1926-27), la cual estudiaba el enlace químico de las partículas en sus principios más generales (orbitales, electrones desapareados, etc.), asumiendo los conceptos propios de la mecánica cuántica. El conocimiento cuántico de la materia estaba ya lo suficientemente consolidado como para poder aplicarlo, en este caso, al comportamiento de la materia viva. Es lo que Schrödinger trató de hacer pensando el fenómeno de las mutaciones.

La gran revelación de la teoría cuántica fue poner de manifiesto cómo, a fenómenos que se mostraban continuos a la observación, les subyacían estados discretos; y ello en un contexto (energetista) en el que todo aquello que no fuera ‘continuidad’ era visto poco menos que absurdo. Aunque los experimentos propiciaron que lo cuántico se fuera imponiendo por la fuerza de los hechos. No es de extrañar esta reticencia. Lo cierto es que, en el espíritu de una época en la que la realidad de los átomos todavía no estaba asumida, era evidente que, por ejemplo, la energía, cambiaba de modo continuo en los cuerpos: cuando el calor fluía de un cuerpo a otro, cuando la energía potencial se convertía en cinética, etc., todos estos fenómenos aparecían continuos a los ojos del observador. ¿Cómo podía ocurrir que en los ‘cuerpos’ de escala atómica no sucediera lo propio?, ¿por qué, a nivel microscópico, ocurrían las cosas de modo diferente a como sucedían a nivel macroscópico? No era fácil dar respuesta a esta pregunta, respuesta que permanecía incomprensible para la mayoría de la gente de la época.

Pero ―como decía― los hechos se fueron imponiendo, y el salto cuántico se fue erigiendo en algo corriente: se asumió que, «un sistema pequeño, a causa de su misma naturaleza, posee sólo determinadas cantidades discretas de energía, llamadas sus niveles de energía particulares. La transición de un estado al otro es un acontecimiento bastante misterioso, y se llama, por regla general, un ‘salto cuántico’», explica Schrödinger.

La consecuencia es que no toda disposición de las partículas subatómicas es posible en la configuración de un átomo, sino que, por su propia dinámica sistémica, sólo pueden adquirir unas disposiciones y no otras. El paso de una disposición a otra es lo que tiene que ver con el salto cuántico, salto en la medida en que no hay estados intermedios que le sirvan a modo de peldaños, o mejor, de rampa, sino que ese paso sólo se puede hacer a una, ‘a la brava’ como decía un querido profesor mío. Dada una disposición o estado inicial, si el otro supone un estado energético más elevado, será necesario proveer de energía desde fuera al sistema en una cantidad como mínimo la diferencia entre ambos niveles; si supone un estado energético menos elevado, la transición podrá darse espontáneamente emitiéndose el sobrante de energía a modo de radiación. Cuanto más alta es la montaña, más difícil será superarla; y viceversa.

Esta idea extraída del comportamiento de un átomo podía ser extendida al ámbito molecular. En una molécula, los átomos están dispuestos según una situación energética estable; para que la molécula pueda existir, es condición indispensable su estabilidad, de modo que no cambie su configuración a menos que se le suministre energía suficiente desde el exterior; energía suficiente para llevarle a un estado de nivel energético superior. De alguna manera, esta diferencia de nivel define el grado de estabilidad de la molécula: cuanto más grande sea la diferencia de nivel con respecto al estado superior, más estable será la molécula. Si lo pensamos, la repercusión biológica de esto es importante, ya que esta estabilidad estará estrechamente vinculada con su capacidad de sufrir alteraciones, léase, mutaciones.