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Curvas en el espaciotiempo invalidan el principio de incertidumbre de Heisenberg

Ciencia

Por: pijamasurf - 02/26/2013

Investigadores en Australia desarrollan un modelo en el que el principio de incertidumbre de Heisenberg no sea válido en sistemas de curvas abiertas de tipo tiempo (en el que una partícula no puede regresar al momento en el tiempo del que partió), con lo cual se afecta uno de los postulados fundamentales de la física cuántica.

El principio de incertidumbre de Heisenberg es uno de los postulados fundamentales de la mecánica cuántica y el cual incluso ha trascendido el ámbito científico para encontrar cierta popularidad. En la observación de partículas subatómicas, descubrió este físico de origen alemán, si se conoce la posición no es posible conocer la velocidad de la misma, y viceversa, si se conoce la velocidad, no se puede saber la posición.

En términos generales, el principio de incertidumbre nos dice que la medición simultánea de cualquier par de variables tendrá siempre un margen de error, así sea mínimo, un fenómeno inherente a los sistemas cuánticos en razón de su dualidad de partículas de onda, esto es, el hecho de que, a nivel cuántico, las partículas tienen propiedades tanto de partículas en sí como de ondas (una paradoja que según algunos es inherente al universo mismo y que, afirman otros, no es sino una interpretación/consecuencia de segundo orden derivada de las limitaciones del observador).

Sin embargo, y según los procesos propios de la ciencia, se ha especulado si existen condiciones en que el principio de incertidumbre no se cumpla. Algunos estudios plantearon modelos de curvas cerradas de tipo tiempo (CTC, por sus siglas in inglés; líneas de universo de una partícula material que, teóricamente, pueden regresar al mismo punto en el tiempo del que partió) que violan el principio de Heisenberg, algo que sin embargo se plantea imposible en modelos de curvas abiertas de tipo tiempo (OTC, las curvas que de algún modo nos son más familiares, en las cuales el viaje por el tiempo es imposible porque una partícula no puede volver a su punto de origen). Al menos hasta ahora.

Según un estudio reciente de Jacques Pienaar, Tim Ralph y Casey Myers, de la Universidad de Queensland, en Australia, podría haber condiciones en que el principio de incertidumbre quede invalidado en modelos de OTC, con lo cual sería posible medir un par de variables de un estado cuántico con un grado de precisión que el principio de Heisenberg no toleraría.

Esta medición hipotéticamente perfecta parte de la naturaleza de trayectoria de las OTC, loops abiertos en el tiempo que no permiten a los sistemas interactuar con versiones anteriores de sí mismos (evitando así paradojas temporales como la célebre del nieto que mata a su abuelo y evita su propio nacimiento).

En las CTC esto último es posible, por lo cual existe un conflicto entre la relatividad general y la física cuántica, mismo que ha sido resuelto con el desarrollo de planteamientos teóricos como el modelo Deutsch, en el cual las matemáticas de la mecánica cuántica son no-lineares, permitiendo así la posibilidad de las CTC.

En el estudio de Pienaar y sus colegas, este modelo Deutsch también aplicaría para las OTC, con la misma premisa de las matemáticas no lineares, sin interacción entre pasado y presente y con el entrelazamiento entre un sistema que viaja en el tiempo y un sistema externo.

Los investigadores calcularon lo que sucede cuando un estado cuántico viaja a través de un circuito de óptica cuántica. En términos teóricos, los estados cuánticos se disparan en trayectorias octagonales, pero, para sorpresa de los científicos, estos componentes admitían mediciones arbitrariamente precisas.

Asimismo, hasta ahora se aceptaba que la dilación del tiempo en las OTC, de acuerdo con la relatividad general, esto es, el hecho de que dos relojes miden el tiempo de manera distinta en condiciones de relatividad diferentes, del mismo modo en que las OTC crean una diferencia temporal entre dos trayectorias inicialmente sincronizadas. En el estudio de Pienaar, sin embargo, no es posible imputar esta diferencia a la curvatura gravitacional, a la relatividad general o a la trayectoria de una OTC, por lo cual dicha dilación temporal, como un efecto de la OTC, podría afectar la teoría de la gravedad cuántica.

Hasta ahora estos planteamientos pertenecen en buena medida al ámbito teórico, pues para probarlos, según Pienaar, hace falta una máquina del tiempo que permita construir un circuito OTC dentro de un laboratorio.

[Phys]

Excremento humano será usado como escudo anti-radiación en viaje a Marte

Ciencia

Por: pijamasurf - 02/26/2013

Como parte de sus preparativos para una misión a Marte fechada en 2018, la fundación Inspiration Mars planea recubrir la nave que viajará al planeta rojode heces fecales, material que, sorpresivamente, ofrece una inmejorable protección contra la radiación.

La llegada del hombre a Marte es un proyecto de la exploración espacial que se ha planeado y acariciado desde hace varios años, pues tanto la distancia con respecto a la Tierra como sus condiciones, lo hacen uno de los destinos interplanetarios más factibles.

Inspiration Mars es una fundación sin fines de lucro que se ha propuesto llevar una misión humana al planeta rojo en 2018, una travesía cuya duración se calcula, la ida y vuelta, en 501 días y que constará, genésicamente, de un hombre y una mujer adultos, quienes posiblemente engendren un hijo.

Y si bien esto ya es sorprendente en sí mismo, digno de seguir con atención, vale la pena resaltar que en el viaje, además de los viáticos indispensables como comida y agua, se incluye una buena cantidad de excremento humano, el cual, increíblemente, ofrece una buena protección contra la radiación espacial.

A diferencia de otros materiales, las heces fecales bloquean la radiación, no la absorben, lo cual, aunado a su bajísimo costo, las convierte en un elemento de protección inigualable. En el caso de esta misión, los desechos se alinearán en paredes de 40 centímetros de grueso en la nave con que se busca alcanzar Marte.

Por otro lado, el agua que viajará junto con los astronautas también hará las veces de escudo, específicamente contra rayos cósmicos nucleicos.

[Geek]