La física de las ondas
· Si deseas comprender cómo funcionan las ondas de radiofrecuencia o electromagnéticas, no dejarás este artículo sin entender la física de las ondas. Al mismo tiempo conocerás la nueva teoría de los campos magnéticos del átomo que frece respuestas a los enigmas del fotón.
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27/6/2025 ― Se sabe qué son las ondas electromagnéticas, pero aún quedan muchos vacíos en su explicación. Quiero rellenar esas lagunas y asentar las bases de su verdadera naturaleza.
¿Cuántos tipos de ondas electromagnéticas hay? ¿Cómo se propagan? ¿A qué velocidad viajan?… En fin, son muchas incógnitas para lo avanzado que está la ciencia. Ya dije en otro capítulo del libro «Por qué brillan las estrellas» que la humanidad ha construido tecnología desde el cuarto piso del edificio del conocimiento, mientras los cimientos siguen presentando huecos importantes.
Lo esencial para la ciencia es conocer cuántos tipos de ondas electromagnéticas o radiofrecuencia existen
Cuando los científicos afirman que las ondas electromagnéticas abarcan desde las ondas largas de radio, pasando por UHF y microondas, hasta la luz o los rayos X, tienen parte de razón. Sin embargo, creo que cometen un grave error: existen dos tipos de ondas. Unas son las que el hombre genera artificialmente, con polarización vertical u horizontal; las otras, de origen atómico, están multipolarizadas y, por su naturaleza, son distintas.
Aunque en el libro «Por qué brillan las estrellas» desarrollo el tema con detalle, aquí voy a ofrecerte un resumen claro que entenderás con facilidad. Las ondas de radio constan de un campo magnético con un seno positivo ―lóbulo superior― y un seno negativo; ambos forman un ciclo. Este ciclo lo emite una antena dipolo, ya sea vertical u horizontal. Hasta aquí, todo es conocido.
En cambio, los átomos emiten ondas multipolarizadas. En el libro las llamo ondas helicoidales. ¿Qué significa? Siguiendo mi teoría de los «campos magnéticos del átomo», cada ciclo de radiofrecuencia atómica —es decir, electromagnética— se polariza a lo largo de los 360 grados del círculo. Así, las ondas atómicas, como la luz, no están polarizadas vertical ni horizontalmente, sino en múltiples direcciones.
¿Qué consecuencias tiene un ciclo de radiofrecuencia atómico multipolarizado?
Mi propuesta te sorprenderá: un ciclo de radiofrecuencia atómica ofrece una imagen espejo de la fuente emisora, el átomo. Es como una esfera magnética semejante al átomo, pero sin masa, al carecer de subpartículas. Si aceptas esta idea, entenderás por qué un ciclo atómico es un fotón y, por ello, puede comportarse como materia y como onda de radiofrecuencia.
He intentado resumirte lo que expongo con todo detalle en mi libro.
¿Qué son las ondas electromagnéticas y por qué se propagan?
Como te comenté anteriormente, las ondas creadas por el ser humano son polarizadas, mientras que las originadas en el mundo atómico son multipolarizadas.
Partiendo de este hecho que nadie ha tenido en cuenta, podemos comprender todas las incógnitas de la radiofrecuencia, incluso los enigmas que plantea la luz.
Primero debemos comprender qué es un campo magnético: líneas de fuerza energéticas que se desvanecen cuando desaparece la fuente que las genera.
¿Y qué ocurre si retiramos el origen del campo magnético y, en ese mismo instante, creamos otro de polaridad inversa? Conseguimos que las líneas anteriores no se extingan, sino que se adhieran al nuevo campo —los campos magnéticos opuestos se atraen—. Si repetimos esta operación un millón de veces por segundo, formamos un paquete de campos alternos con una frecuencia de 1 MHz.
Cada nuevo campo inverso que añadimos se suma al bloque de ondas que vamos creando y, además, le provoca un empuje direccional.
Imagina un vagón de tren en una vía: añadimos otro vagón y lo empujamos hacia delante; luego otro, y así sucesivamente. Tras acoplar 50 vagones por segundo, detenemos la acción. Si ninguna fuerza modifica su velocidad o trayectoria, el tren rodará indefinidamente a la velocidad inicial y constante. Exactamente esto sucede con las ondas magnéticas.
Tipos de ondas electromagnéticas
En conclusión, existen dos tipos de ondas electromagnéticas:
Las que genera la humanidad, unipolarizadas.
Las que produce el mundo atómico, multipolarizadas.
Nuestros equipos de emisión funcionan con antenas verticales u horizontales porque, básicamente, solo se puede radiar en una sola polarización. No obstante, tengo que añadirte que hay antenas omnidireccionales, pero no te equivoques, eso es otro tema, aunque esas antenas sean omnidireccionales, o son verticales u horizontales.
Solo el átomo, gracias a la estructura esférica de sus campos magnéticos, es capaz de emitir ondas con todas las polarizaciones simultáneamente.
Imagina una hélice de avión de dos hojas, una simboliza el campo magnético positivo y la otra es el campo magnético negativo, ¿cuántas posiciones puede tener en tres segundos las hojas de la hélice que está girando? Muy fácil, las mismas que puntos tiene una circunferencia; infinitas.
Por eso, al hablar de ondas electromagnéticas atómicas —la luz, por ejemplo— hay que recordar esta estructura; de ahí el desconcierto científico del comportamiento dual del fotón.
Conclusiones sobre las ondas electromagnéticas
Una onda de radio puede reflejarse en una pared debido a que su longitud de onda es tan grande que el conjunto de átomos de la pared actúa como un solo elemento.
En cambio, una onda electromagnética atómica no puede reflejarse en ningún elemento porque su longitud de onda es tan pequeña que no existe un objeto macroscópico de tamaño comparable. Pero ojo, esto es importante: solo si la frecuencia incidente coincide con la frecuencia de resonancia del campo magnético de un átomo o molécula, estos emitirán una onda idéntica a la recibida. Para que lo tengas más claro, los campos magnéticos de los átomos actúan de forma aparente como los repetidores de wifi: reciben una señal y emiten otra similar.
Por este motivo, según explico en el libro «Por qué brillan las estrellas», se deduce que la velocidad de las ondas de radio en agua u otros medios densos supera con creces la de las ondas atómicas (p. ej., la luz), aunque en el vacío ambas viajan a la misma velocidad.
Las ondas de radio y las atómicas comparten naturaleza electromagnética, pero su estructura física les confiere particularidades muy distintas.
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El fascinante mundo del magnetismo ― Seguramente todo el mundo ha experimentado esa sensación misteriosa cuando el primer día de sus vidas se encontraron con un imán entre las manos, y no es para menos. Desde épocas remotas hasta hoy en día, esa energía sigue guardando muchos secretos.
512 - En consecuencia, la ciencia y la tecnología también desempeñan un papel fundamental en la economía y la competitividad a nivel global.
♦ Algunos datos curiosos ►
Antonio Martín ― Profesor de la UPV y divulgador científico ― Desde un punto de vista científico, la propuesta de las ondas electromagnéticas es muy original y ambiciosa. No es convencional, pero tiene elementos interesantes que merecen ser destacados, tanto en lo positivo como en lo crítico. La idea de diferenciar entre ondas generadas por el ser humano ―unipolarizadas― y ondas naturales emitidas por átomos ―multipolarizadas― es una observación sugerente. Aunque no se expresa así en la física académica, se aproxima a conceptos como la polarización compleja de la luz natural frente a la polarización lineal de señales de radio.
El ejemplo del «tren de vagones» para ilustrar la propagación de las ondas electromagnéticas por campos alternos me ha sorprendido positivamente y está bien logrado como analogía pedagógica. Ayuda a visualizar el mecanismo de propagación sin entrar en ecuaciones, lo cual encaja bien con el enfoque de divulgación.