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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]

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Ciencia

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El paso de un cometa siempre es un espectáculo admirable y que difícilmente puede dejarse de lado, una de las razones más convincentes por las cuales, como querían Kafka y Borges, es posible que, en efecto, el Paraíso sea este mundo y esta realidad, a pesar de todo.

Este 12 de marzo buena parte del Hemisferio Norte podrá ser testigo de una conjunción de elementos casi milagrosa cuando el cometa Pan-STARRS coincida en su trayectoria con la luna creciente, uno de los espectáculos más sorprendentes en el calendario astronómico de este año, el cual, por fortuna, será observable a simple vista o solo con la ayuda de uno binoculares y otros instrumentos ópticos afines.

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Para la tarde-noche de este martes se recomienda mirar hacia el oeste, justo a la izquierda del punto en el horizonte donde el sol se oculta, de preferencia a partir de las primeras horas después de que el atardecer comience. Conforme la luz del día disminuya, podrás orientarte también con la aparición y ascensión de la luna sobre el cielo. Si las condiciones lo permiten, podrás observar cómo la cola del cometa resaltará la delgada línea de la fase creciente de nuestro satélite.

Como decíamos, el cometa Pan-STARRS será visible en casi todo el Hemisferio Norte.

Cabe resaltar que el Pan-STARRS está considerado como uno de los 2 cometas más brillantes que en este 2013 se observarán desde la Tierra.

[Space]