La magia profunda de la física cuántica

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

¿Qué sabes de la física cuántica? Incluso un estudiante de humanidades como yo entiende que la física y la física cuántica estudian cosas ligeramente diferentes.

Al mismo tiempo, la física en general es la ciencia de la naturaleza, que estudia cómo funciona el mundo y cómo interactúan todos los objetos y cuerpos entre sí. Como rama de la física, la mecánica cuántica estudia nuestro mundo en su nivel más profundo. El caso es que todo lo que nos rodea está formado por átomos. Incluso tú y yo no somos más que un conjunto de átomos que se originaron en los núcleos de las supernovas. Además, esta área de la física es tan compleja que muchos científicos admiten que no la comprenden bien. Dado el creciente número de preguntas sin respuesta y algunas similitudes entre la física cuántica y la magia, es increíblemente atractivo, pero puede ser engañoso, como lo hacen con éxito muchos charlatanes y pseudocientíficos. En este artículo, intentaremos comprender por qué la física cuántica es tan similar a la magia.

Un fotón es una partícula elemental que no tiene masa y puede existir en el vacío, moviéndose a la velocidad de la luz. La carga eléctrica del fotón también es cero.

Nadie en el mundo comprende la mecánica cuántica

A todos nos encantan los trucos de magia. Especialmente aquellos en los que el mago puede hacer que las bolas "salten" entre copas invertidas. En los sistemas cuánticos, donde las propiedades de un objeto, incluida su ubicación, pueden variar según cómo lo observe, tales hazañas deberían ser posibles sin juegos de manos. El hecho es que, según la teoría cuántica, una partícula elemental adquiere un cierto estado solo en el momento de la observación. Es difícil de creer, pero al final, los científicos pudieron probar experimentalmente, usando un solo fotón, que existe en tres lugares al mismo tiempo. Pero, ¿cómo es esto posible?

Uno de los experimentos cuánticos más famosos es el experimento de la doble rendija, que demostró que la luz y la materia pueden comportarse como una partícula y una onda al mismo tiempo.

Cabe señalar que Albert Einstein estaba interesado en los éxitos de la mecánica cuántica, con la ayuda de la cual se puede describir con precisión el comportamiento de los átomos y las partículas elementales. Sin embargo, el brillante científico se opuso a esta teoría y ridiculizó el concepto que la subyace: la confusión. En mecánica cuántica, el entrelazamiento significa que las propiedades de una partícula pueden afectar inmediatamente las propiedades de otra, independientemente de la distancia entre ellas.

Posteriormente, una serie de experimentos elaborados mostró que Einstein estaba equivocado: el entrelazamiento es real y ninguna otra teoría puede explicar sus extraños efectos. Y, sin embargo, a pesar de la capacidad de la teoría cuántica para explicar los resultados de forma experimental, muchos científicos reconocen que la física cuántica es tan compleja que apenas es posible comprenderla.

Sin embargo, el entrelazamiento no es el único fenómeno que separa la teoría cuántica de la teoría clásica. Según algunos físicos, hay otro hecho impactante sobre la realidad cuántica que a menudo se pasa por alto y que se suma a la "magia" de esta área de la física teórica. Según The New Scientist, en 1967 Simon Cochen y Ernst Specker demostraron matemáticamente que incluso para un objeto cuántico, donde el entrelazamiento es imposible, los valores que se obtienen al medir sus propiedades dependen de la situación en la que se encuentre este objeto. Por lo tanto, el valor de la propiedad A depende de si elige medirla usando la propiedad B o usando la propiedad C. En términos simples, no existe una realidad independiente de la elección de medición.

La magia de la realidad

De acuerdo, todo esto es al menos extraño y hace que el cerebro literalmente explote por las costuras. Después de todo, resulta que la presencia de un observador determina el destino del sistema y lo obliga a tomar una decisión a favor de un estado. ¿Pero no es esto una interferencia de la conciencia en la realidad material? Y si tenemos en cuenta que un fotón de luz puede ser simultáneamente una partícula y una onda y estar en tres lugares a la vez, ¿en qué mundo vivimos? ¿Es esto una prueba de la existencia de realidades paralelas con las mismas leyes de la física?

Y esto es solo una parte de las preguntas a las que la física moderna no tiene respuesta. Hasta. Sin embargo, todo lo desconocido desde la antigüedad asustaba a una persona. A veces la gente está dispuesta a creer cualquier cosa, siempre que haya al menos una respuesta, y no importa cuál. Por esta razón, no es de extrañar que todo tipo de charlatanes y pseudocientíficos sean tan aficionados a la física cuántica. Si, por el bien del interés, enciende REN TV, entonces puede tropezar con uno de los programas sobre el otro mundo, en el que otro pseudocientífico actúa como experto. En 99 de cada 100 casos, su falsa explicación del orden mundial incluirá al menos una mención de la física cuántica. Al mismo tiempo, cualquier pseudocientífico hace alarde de términos científicos como electrón, fotón y entrelazamiento para obtener una apariencia más o menos confiable a los ojos de un espectador inexperto.

A veces incluso me parece que cualquier charlatán que se precie está simplemente obligado a tener un discurso sobre los secretos de la física cuántica en su repertorio. Después de todo, los científicos no tienen prácticamente nada que discutir con sus afirmaciones de que la mecánica cuántica es un misterio para los científicos. ¿No es conveniente? La popularización de tales ideas puede resultar en una visión falsa del mundo para un gran número de personas. Ideas como estas también contribuyen a la inclinación por la medicina alternativa y la imposición de manos para enfermedades peligrosas. Entonces, desde las pantallas de televisión, los esoteristas con espuma en la boca prueban que el pensamiento es material porque la física cuántica está aquí, y los biólogos locales entrelazan la física cuántica en sus ideas infundadas sobre el genoma de ondas, etc. Todo esto contribuye al desarrollo del pensamiento mágico, sobre el que escribí con más detalle antes, y al crecimiento de mitos y conceptos erróneos sobre el mundo en el que vivimos.

Mientras tanto, la física cuántica es magia real. La magia de la realidad. Sí, no entendemos mucho y desconocemos las respuestas a las preguntas que se generan por el entrelazamiento cuántico y los resultados de numerosos experimentos, incluido el gato de Schrödinger, sobre el que mi colega Nikolai Khizhnyak escribió anteriormente. Al mismo tiempo, la realidad es mucho más interesante que la ficción, porque no sabemos tanto sobre ella: nuestro Universo está compuesto en un 95% por materia oscura misteriosa, y también existe la energía oscura, que es la responsable de la aceleración de la expansión. del universo. Además, en el nivel más profundo, nuestro mundo está formado por las partículas más pequeñas que pueden estar en varios lugares al mismo tiempo y comportarse de manera diferente dependiendo de si las estamos mirando o no. Si esto no es la magia de la realidad, entonces ¿qué es la realidad ?.

Al mismo tiempo, la ciencia ya ha proporcionado muchas respuestas a las preguntas más importantes sobre nuestro mundo. De todos modos, creo que no hay nada de malo en no saber algo y no entender la física cuántica. Lo principal es nuestra capacidad de saber tanto como sea posible, de conocer el Universo. Lo que, muy probablemente, también se conoce a través de nosotros.