Heisenberg, crear o no crear la bomba atómica
La mecánica cuántica nos rodea en cientos de pequeños objetos diarios como transistores, ordenadores, relojes, teléfonos, aviones, coches, láser, rayos X, resonancia magnética... E Internet. Es la teoría que por primera vez permitió entender el mundo microscópico de la materia, el de los átomos. Esto permitió realizar estudios microscópicos de los materiales con una nueva disciplina, la que se llamó Física del Estado Sólido o Física del Sólido, base del desarrollo tecnológico del siglo XX. Es prácticamente imposible imaginar las telecomunicaciones modernas sin dispositivos cuyas bases no se encuentren en la mecánica cuántica. Sin ella, un teléfono portátil, por ejemplo, tendría el tamaño de una casa, y las comunicaciones internacionales serían muy limitadas.
El láser, junto con la fibra óptica, ha aumentado el volumen de comunicaciones posibles y han mejorado enormemente la calidad de la transmisión. Con ellos, es posible transmitir millones de señales telefónicas más de lo que era posible anteriormente. Y gracias a que las comunicaciones son digitales, la calidad de la señal es enormemente superior, lo que permite, por ejemplo, la transmisión de señales de alta calidad acústica. Además, permitió el avance de la medicina, con nuevos instrumentos que permiten diagnósticos y tratamientos mucho más simples y precisos, por ejemplo, el láser, el scanner, los equipos de resonancia magnética nuclear, los rayos X...
La bomba atómica
El primer gran dispositivo al que se aplicó la mecánica cuántica fue un arma: la bomba atómica. Y a este proyecto dedicó parte de su vida Heisenberg, aunque para retrasarlo. En 1938, Heisenberg trabajaba en Alemania para los nazis, a pesar de que impidieron su nombramiento como profesor en la Universidad de Munich porque los maestros de lo que él enseñaba, la mecánica cuántica, eran judíos (Max Born y Albert Einstein).
Durante la Segunda Guerra Mundial, Heisenberg trabajó con Otto Hahn, uno de los descubridores de la fisión nuclear, en un proyecto de reactor nuclear. Durante muchos años existieron dudas de por qué fracasó este proyecto y una explicación muy extendida es que Heisenberg y sus colaboradores se dieron cuenta de lo que Hitler podría haber hecho con la bomba atómica. Es decir, boicotearon su propio proyecto.
En septiembre de 1941 Heisenberg visitó a Niels Bohr en Copenhague. Bohr se marcharía después a Suecia desde su Dinamarca natal huyendo de los nazis. Desde entonces apoyó los intentos anglo-americanos para desarrollar armas atómicas, en la creencia errónea de que la bomba alemana era inminente, y trabajó en Los Álamos, Nuevo México (EEUU) en el Proyecto Manhattan.
En un acto que muchos han calificado de traición y que ponía seriamente su vida en peligro, Heisenberg habló con Bohr sobre el proyecto de bomba atómica alemán e incluso le hizo un dibujo de un reactor. Heisenberg sabía que Bohr tenía contactos fuera de la Europa ocupada y le propuso un esfuerzo conjunto para que los científicos de ambos bandos retrasaran la investigación nuclear hasta que la guerra acabara.
Heisenberg y otros científicos alemanes como Max von Laue siempre afirmaron que por razones morales no intentaron construir una bomba atómica. Estas declaraciones fueron amargamente denunciadas por científicos que participaron en el Proyecto Manhattan, aduciendo que Heisenberg había errado en su cálculo de la cantidad necesaria de Uranio-235 y de la masa crítica para sostener la reacción.
La reclusión en 'Farm Hall'
Al final de la guerra en Europa como parte de la Operación Epsilón, Heisenberg junto con otros nueve científicos, incluyendo a Otto Hahn, Carl Friedrich von Weizsäcker y Max von Laue, fue internado en una casa de campo llamada 'Farm Hall' en la campiña inglesa. Esta casa tenía micrófonos ocultos que grababan todas las conversaciones de los prisioneros.
El 6 de agosto de 1945 a las seis de la tarde Heisenberg y los demás científicos alemanes escucharon un informe de radio de la BBC sobre la bomba atómica de Hiroshima.
Una de las consecuencias casi inmediatas de la mecánica cuántica es que ciertos átomos como el Uranio-235 se pueden fisionar ('quebrar') si un neutrón (una partícula subatómica) choca con él. Cuando esto ocurre, se libera una gran cantidad de energía y dos neutrones. En turno, cada uno de estos neutrones choca con otro átomo de Uranio-235, libera energía y dos neutrones más. Esto es lo que se llama una "reacción en cadena" y da origen a una terrible arma: la bomba atómica. El único problema para construir una bomba atómica es que el uranio tiene varias formas (isótopos). El más abundante en la naturaleza es el Uranio-238 que no es fisionable y el Uranio fisionable (U-235) es solo 0.7% del Uranio que ocurre en la naturaleza. Separar el U-235 de los otros isótopos del Uranio es una tarea monumental. Y la principal dificultad para construir la bomba.
¿Boicot a su propio proyecto?
A la noche siguiente Heisenberg dio una lectura a sus compañeros, a manera de informe, que incluía un estimado aproximadamente correcto de la masa crítica y de Uranio-235 necesarios, además de características del diseño de la bomba. El hecho de que Heisenberg haya podido hacer estos cálculos en menos de dos días, le da credibilidad a su afirmación de que la razón por la que no sabía cual era la masa crítica necesaria para una bomba atómica durante la guerra, se debía única y exclusivamente al hecho que no había intentado seriamente resolver el problema.