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En el cumpleaños de Schrödinger, dos videos que explican su célebre experimento teórico con un gato

Ciencia

Por: pijamasurf - 08/12/2013

Este 12 de agosto se celebra el cumpleaños de Erwin Schrödinger, motivo por el cual compartimos un par de videos que explican su conocido experimento teórico con un gato que, al mismo tiempo, puede estar vivo y muerto; además del libro "¿Qué es la vida?", del físico vienés.

gato

Este 12 de agosto se festeja el cumpleaños de Erwin Schrödinger, uno de los físicos más importantes del siglo XX, clave en los desarrollos de esta ciencia en el ámbito de la mecánica cuántica y también en la termodinámica. Schrödinger nació en Viena en 1887.

Por las estimulantes premisas de la cuántica, que confrontan de manera radical los principios newtonianos con los que comprendemos la realidad material, estos desarrollos han conocido cierto tránsito hacia el conocimiento popular, a pesar de su complejidad inherente.

En este sentido, el llamado “gato de Schrödinger” es uno de los planteamientos experimentales que gozan de dicha difusión. Probablemente, sí, por tener como protagonista a uno de estos felinos domésticos.

Grosso modo, el experimento propone a un gato metido en una caja junto con un frasco de veneno que puede o no liberarse, con lo que el gato puede o no morir. Lo enigmático es que, de acuerdo con los principios de la mecánica cuántica, después de cierto tiempo el gato puede estar vivo y muerto al mismo tiempo.

Esta contradicción se explica por el concepto de “superposición”. A diferencia de la física clásica, en la cuántica no es posible conocer la posición exacta de una partícula si se conoce su velocidad (el principio de incertidumbre de Heisenberg, según el cual no se puede tener precisión absoluta de dos variables, dado que la observación afecta la medición); en contraste, solo se pueden obtener probabilidades de posición o, dicho de otro modo, se debe partir de que una partícula pueda estar en muchas posiciones a la vez, de donde se deriva el estado de “superposición”. Aquí un primer video que explica el fenómeno:

 

Una vez que tenemos idea de la superposición, es posible introducir otros conceptos todavía más inquietantes. El primero, el hecho de que es la acción de observar la que hace “colapsar” la naturaleza hacia una opción o la otra. Si abrimos la caja y descubrimos que el gato está vivo, fue dicha observación la que hizo “colapsar” dicha alternativa.

Sin embargo, como se dice en el segundo video que compartimos, “nosotros también somos como el gato”. Observar al gato vivo o muerto es también el resultado de que la naturaleza colapse en nosotros mismos en esa única realidad. La pregunta, aquí, es quién observa nuestra realidad para que colapse de ese modo. “¿O las dos posibilidades ocurren en paralelo dentro de un multiverso de mayor escala?”

 

Al final el experimento planteado por Schrödinger se abre a su vez hacia una de las preguntas fundamentales de la existencia que ha intentado responderse desde disciplinas diversas: ¿Por qué la realidad es real?

En este enlace, ¿Qué es la vida?, de Erwin Schrödinger (PDF).

Científicos generan nuevo estado de la materia que semeja un sable de luz

Ciencia

Por: pijamasurf - 08/12/2013

Experimento consigue que un par de fotones interactúen entre sí como si se tratasen de una sola molécula, un nuevo estado de la materia sumamente parecido a los sables de luz del universo Star Wars.

sable

Científicos de la Universidad de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachusetts consiguieron unir fotones para generar un nuevo estado de la materia que, para fines de comparación, semejan un “sable de luz”, la emblemática arma del universo Star Wars de George Lucas.

El grupo de investigación que dirigen los físicos Mikhail Lukin (Harvard) y Vladan Vuletic  (MIT) estudia las propiedades de los fotones, la partícula elemental que constituye la luz y otras formas de la radiación electromagnética. Uno de sus intereses principales es el hecho de que, aparentemente, los fotones carecen de masa y por lo mismo no son capaces de interactuar entre sí.

En este sentido, el gran logro de los científicos fue, como explica Lukin, “crear un tipo especial de medio en el que los fotones interactúan entre sí tan fuertemente que comienzan a hacerlo como si tuvieran masa, y se reúnen para formar moléculas”.

Lukin mismo acepta la similitud de este fenómeno con el “sable de luz” pues, dice, “cuando estos fotones interactúan entre sí, se empujan y se desvían. La física de lo que sucede en estas moléculas es parecida a lo que vemos en las películas”.

El experimento realizado consistió en enfriar átomos de rubidio en una cámara de vacío a algunos grados antes del cero absoluto (−273.15°), la temperatura a la cual las partículas de la materia dejan de moverse. Después de esto, un par de fotones fueron lanzados hacia esa nube, sin embargo, al salir de esta no lo hicieron individualmente, sino que emergieron como si se tratara de una misma molécula. Esto se debe al llamado “bloqueo de Rydberg”, principio que establece cuando un átomo es excitado (recibiendo energía), los átomos cercanos pueden ser excitados también en el mismo grado.

En el caso del experimento, el bloqueo de Rydberg causó que cuando el primer fotón excitó los átomos de la nube, tuvo que moverse antes de que el segundo fotón provocara el mismo efecto, con lo cual ambos fotones establecieron una intereacción atómica que al final los hizo comportarse como si fueran una sola molécula, un “nuevo estado de la materia” según lo describió Lukin, pues se trata de una propiedad que se creía imposible para este tipo de partículas.

El científico declaró que estos resultados podrían utilizarse en el campo de la computación y la transmisión de información cuánticas y no, para decepción de muchos, en el desarrollo de un sable de luz.

También en Pijama Surf: Científicos “congelan” luz durante un minuto