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Sobre los límites de la física cuántica y el gato de Schrödinger

Ciencia

Por: PijamaSurf - 05/20/2017

"Será posible expandir los límites del mundo cuántico paso a paso, hasta eventualmente entender en dónde reside su límite" (Demid Sychev)

Una de las cuestiones fundamentales de la física es poder demostrar que existe un vínculo entre el mundo cuántico y el clásico, aquel en el que las leyes de los átomos operan en una escala extremadamente pequeña y las leyes de la física gobiernan los sistemas más grandes –como las estrellas, planetas y seres humanos. En palabras del físico Alexander Lvovsky, de la Universidad de Calgary y el Centro Cuántico Ruso, es lograr que los fenómenos cuánticos puedan observarse, con las condiciones ideales, en objetos macroscópicos. 

Desgraciadamente no hay aún una teoría que pueda definir los límites de ambos reinos, el cuántico y el clásico. Para Lvovksy quizá no exista ningún límite entre ambos reinos, y para poder demostrarlo se requeriría expandir el experimento del gato de Schrödinger.

En el experimento original de Schrödinger de 1935, en el que encerraban en una caja a un gato y una bomba, existen dos realidades: el gato está vivo y no explotó la bomba, o el gato está muerto y explotó la bomba. En el reino de lo cuántico, a estar en dos diferentes estados al mismo tiempo se le conoce como “estado de superposición” –la base de la computación cuántica que pretende revolucionar el procesamiento de información en el futuro; polarizar simultáneamente los protones –tanto vertical como horizontalmente– en este estado permitiría encontrar tanto el vínculo como los límites entre ambos reinos. Sin embargo, en esa época no se descubrió la respuesta. 

Ahora, en el 2016, Lvovsky utilizó la técnica de Schrödinger mediante las partículas de luz –y no gatos reales– en dos “cajas” cuánticas y logró registrar el fenómeno en átomos, por primera vez en la historia de la física. La grabación hizo que los científicos consideraran que al generar “gatos” más largos sus amplitudes se expandirían, el estado de superposición de dos ondas lumínicas se dirigiría a dos direcciones opuestas al mismo tiempo y provocaría un entrelazamiento de dos partículas a partir de un destello. En palabras de Lvovksy, “en uno de estos canales, hemos puesto un detector especial. En el evento, este detector muestra un resultado específico: un ‘gato’ nace en el segundo desenlace cuya energía es el doble del inicio”.

Si se llegase a producir un destello con mayor cantidad de energía, menciona uno de los colegas de Lvovsky, Demid Sychev, “Entonces será posible expandir los límites del mundo cuántico paso a paso, hasta eventualmente entender en dónde reside su límite”. Y en caso de que estos científicos rusos lograran demostrar el salto cuántico al reino clásico, entonces sabríamos que existe la posibilidad de entrelazarnos con otros seres en puntos opuestos del universo.

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Por: pijamasurf - 05/20/2017

Científicos podrían haber encontrado pruebas de que vivimos en un multiverso

La idea de los universos paralelos fue por mucho tiempo sólo imaginaria, una especie de construcción metafórica alimentada por la fantasía de nuestro pensamiento. Después, con la llegada de disciplinas como la astrofísica y los desarrollos cuánticos de la física, la idea adquirió otro cariz y comenzó a considerársele una posibilidad real. La física teórica ha jugado con las ideas de la multidimensionalidad y los multiversos, a veces esgrimiendo argumentos de la teoría de cuerdas, la de la relatividad y la cuántica, y en muchos de esos modelos todo parecería indicar que el universo que conocemos es sólo uno de entre muchos no posibles sino existentes, aunque velados a nuestros recursos de percepción.

Es posible, sin embargo, que la ciencia esté próxima a pasar de la teoría a la comprobación. Recientemente, un grupo de científicos de la Royal Astronomical Society del Reino Unido dio a conocer la que hasta ahora parece ser la evidencia más fehaciente de la existencia de multiversos: un “punto helado” (“cold spot”) con 13 mil millones de años de antigüedad, a 1.8 mil millones de años luz de distancia y que lleva ese nombre porque su temperatura es 0.00015 grados centígrados menor que todo lo que le rodea.

Este punto de vacío en el universo fue notado por primera vez en el 2004 por el satélite WMAP de la NASA; después, en el 2013, la misión Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) confirmó su presencia.

¿Por qué este “punto frío” puede ser tan relevante? En pocas palabras, porque la teoría estándar del origen del universo (es decir, la teoría del Big Bang y lo que ello implica) no es capaz de explicar su existencia.

La comunidad científica especializada se debate entre si este hallazgo cuestiona o no la manera en que hasta ahora se ha entendido la formación del universo. Por un lado hay quienes sostienen que el “punto frío” no es más que una “ilusión óptica” provocada por la falta de galaxias. Otros, sin embargo, con más atrevimiento, proponen otras respuestas.

Tom Shanks, por ejemplo, profesor en la Universidad de Durham, en una explicación que califica de “exótica”, considera que el “punto frío” podría tener su origen en la colisión entre nuestro universo y una burbuja de otro universo.

Si esto llega a confirmarse, Stuart Clark (doctor en astronomía y colaborador del diario inglés The Guardian) cree que entonces la física nunca llegará a explicar la naturaleza del universo, pues la idea de que existen otros universos paralelos a este en que vivimos supone que las leyes de la física que hemos llegado a comprender y sistematizar son válidas únicamente para esta realidad pero no para otras, donde pueden existir con mínimas o grandes variaciones.

Y ese problema, en cierto sentido, parece la menor de las consecuencias…

 

Más información en estos enlaces:

https://www.ras.org.uk/news-and-press/2982-new-survey-hints-at-exotic-origin-for-the-cold-spot

https://arxiv.org/pdf/1704.03814.pdf

https://www.theguardian.com/science/across-the-universe/2017/may/17/multiverse-have-astronomers-found-evidence-of-parallel-universes

 

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