Constantes universales

La física está jalonada de constantes, relaciones misteriosas entre variables que deberían ser independientes. Una de las más conocidas -aunque no por ello menos oscura- es la constante universal de los gases ideales, R, también conocida como constante de Boltzmann, que relaciona la temperatura, la presión y el volumen a que está sometida una sustancia en estado gaseoso con comportamiento ideal, y el número de moles n de la misma, según la ecuación de equilibrio: PV=nRT.

Otra constante muy simpática es la constante de Planck, que enlaza de manera indeleble la energía E de unas seudopartículas imaginarias -en el sentido de que estamos convencidos de que han estado por ahí, pero siempre llegamos un pelín más tarde- a las que se ha denominado fotones, con la frecuencia de la onda de luz de la que forman parte, según la fórmula:

 

Seguramente la más antigua en deambular por los encerados académicos de las constantes universales es la constante de gravitación universal -también conocida como de Newton, aunque Einstein se la apropió más tarde, dándole un toque personal, haciéndola aún más universal.

Las constantes universales son números de la categoría de los reales, con infinitas cifras, y cuando a un número de apariencia anodina se le descubre su camuflaje como constante universal las consecuencias son muy variadas. Una de ellas, es, por supuesto, su conversión en mutante ininteligible para los mortales normales.

La de Newton- Einstein fue obtenida, según la leyenda, de forma empírica, o sea, experimental (y se puede volver a encontrar, no solo tirando manzanas desde los árboles sino, también, tiestos desde las ventanas) y sirve para determinar el poder de atracción de dos cuerpos (no necesariamente de sexo contrario), situados a una distancia r. Cuanto más grande es la distancia, menos intenso es el poder de atracción, lo cual parecería obvio, salvo para enamorados platónicos.

 

Otro experimento, relativamente fácil de realizar en el propio dormitorio, es que si dos -o incluso más- cuerpos se quieren hasta el punto de desear idealmente fundirse en uno solo, lo que, en ciertas naturalezas es independiente de su sexo, la fuerza de atracción a la distancia cero entre ellos es incomensaurable, independientemente de sus masas y de la constante de Newton.

Todos los niños aprenden rápidamente a recitar como papagayos que la luz tiene una velocidad límite, y que esa velocidad es inalcanzable incluso para Fernando Alonso y Sebastian Vettel por mucho que calienten los motores de sus Fórmula Uno, y que es la que alcanza al propagarse en el vacío absoluto, y que resulta, aproximadamente,  igual a 300.000 km/s (o algo más exactamente, a 299.792.458 m/s)

Por su afán en complicarlo todo para hacerlo más sencillo, Einstein llamó κ (léase, kappa, como los pequeños humanoides con forma de rana de la mitología japonesa), a la constante que relaciona G, convertido ahora en el tensor de Einstein, con T, el tensor de energía.

Esta constante universal del mundo de los tensores, sirve para explicar, ni más ni menos, la curvatura del espacio- tiempo, que es atribuída a la perturbación del  tensor de energía  en el mundo tetradimensional, cuyo culpable sería, cómo dudarlo, la fuerza gravitaroria:

(Para el lector curioso, satisfecho con poner nombres a las oquedades de la omnisciencia, G^αγ  es el tensor de Einstein y T^αγ, el tensor de energía-tensión).

Preocupado por resolver el galimatías, Einstein -lui toujours-acabó relacionando esa constante κ con la velocidad de la luz en el vacío y con la constante universal de Newton, metiendo por medio la relación entre la longitud de la circunferencia y su diámetro, lo cual, para él, lo aclaraba todo:

De la constante universal c se pasa como a través de una puerta estrecha que condujera al Paraíso de las náyades, ninfas y huríes, a la permitividad eléctrica del vacío (digamos, épsilon), según la sencilla ecuación.

Sin embargo, la permeabilidad magnética del vacío (llámese mu) no es dependiente de c, y en el sistema de medidas universal se expresa como un valor constante, de expresión algo cómica, salvando las distancias:

Fue Maxwell, en fin, quien, en un día inspirado, encontró algo antes las ecuaciones básicas del electromagnetismo, relacionando la permitividad, la permeabilidad y la velocidad de la luz en el vacío:

Y, en esas estamos, más o menos, discutiendo si el campo electromagnético y la física cuántica tiene relaciones o son como los capuletos y los montescos, víctimas de amores imposibles, porque, llegado el séptimo día, los sabios descansaron.

Dormiremos, pues, hasta que alguien vuelva a poner en marcha los despertadores de la inquietud por conocer qué está pasando aquí y porqué razón alguien se tomó la molestia incomprensible de dotarnos de una inteligencia manifiestamente insuficiente para entenderlo todo pero bastante para desearlo compulsivamente.

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El valor conocido de la constante de Planck es: