Einstein y la búsqueda de las variables ocultas

En esta entrada corta de la semana quiero presentarles un vídeo del IFT muy interesante, y una reflexión sobre el mismo.

Estaba el otro día viendo otro interesantísimo vídeo del IFT (Instituto de Física Teórica), donde a uno de sus miembros lo acusaron más o menos de “hereje” por decir que, en esencia, la famosa fórmula de Einstein E=mc2 es errónea. ¿Cómo se atreve semejante mortal a contradecir a nuestro venerado e inmortal Einstein?

El mortal, un miembro de IFT, que es además físico del CERN de Ginebra, tomó buena nota de la acusación, y grabó un magnífico vídeo con no uno, sino seis errores de Albert Einstein. Y obtiene una conclusión: Einstein era un ser humano. Y se equivocó en algunas ocasiones. Eso no quita todo el gigantesco mérito de sus descubrimientos. Pero no era infalible. Como no lo es nadie.

Esquema de la función de onda para una partícula.
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Einstein, sus pensamientos y errores

La frase de la semana nos la trae el que sin duda es uno de los científicos más famosos de todos los tiempos: Albert Einstein. Sus ideas, su forma de ser, y su mensaje que nos dejó, forman un conglomerado inconfundible, de un hombre sin duda especial.

La frase, que puede verse abajo, dice:

“El mundo que hemos creado es un proceso de nuestro pensamiento. No se puede cambiar sin cambiar nuestra forma de pensar”.

La frase alude al proceso cognitivo del pensamiento, que está en línea con nuestra naturaleza. Si hemos de cambiar el pensamiento, deberemos cambiar nosotros también. Si debemos aprender de nuestros errores, deberemos evolucionar como individuos. De eso va esta entrada: de los errores que cometemos, y de cómo nos definimos a través de los mismos.

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Incluso con la enorme precisión que ha demostrado tener la teoría general de la relatividad, esta sigue siendo lo que se conoce como una teoría “clásica” porque no tiene en cuenta los efectos cuánticos; luego, una nueva teoría que aúne a la relatividad general y a la mecánica cuántica es el paradigma actual de la física teórica.

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El talón de Aquiles de la computación cuántica

2019 ha sido el año de la “Supremacía cuántica“, un nombre no demasiado afortunado, que ha usado Google, y varios medios de comunicación, para establecer que una computadora con tecnología cuántica ha superado, por primera vez, a una computadora convencional en la resolución de un problema que antes requería de años para ser resuelto, siendo solucionado en un plazo de días. Algo que, dicho así, parece increíble.

En 2020 vamos a ver toda una profusión de mensajes de Google, y de otras compañías, para intentar vender una imagen de modernidad. Todas ellas ocultan algo muy importante: la computación cuántica es posible; pero se requieren medios absolutamente fuera del alcance de unas pocas empresas con tecnologías muy avanzadas.

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Computadora cuántica de Google; no vaya a su tienda favorita a pedirlo de momento.

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La física de los universos paralelos

Vamos ya con un nuevo artículo de física que complementa el grupo que estoy preparando sobre mecánica cuántica formal y especulativa, siendo este artículo más del segundo grupo que del primero. Léalo si le apetece, y si existe usted en uno de los universos donde tomó esa decisión.

Todos estos conceptos que voy desarrollando conforman el cuerpo científico y tecnológico de las novelas de la saga Aesir-Vanir, donde pueden verse soluciones prácticas a estos conceptos. Alguien, en un futuro lejano, se dedicará a unir los artículos con la ficción. Y se divertirá bastante, espero. Pero vamos con lo que toca ahora.

Una de las ideas en muchas novelas y películas de ciencia ficción es el concepto de los “universos paralelos”, una propuesta que nace en los años cincuenta como consecuencia de las ideas de la función de onda y su colapso en valores concretos. Pero hagamos un poco de historia.

En los años veinte del siglo XX Werner Heisenberg desarrolló su famoso principio de incertidumbre, por el cual no se puede conocer a la vez el valor absoluto de una partícula de forma absoluta. Cuantos más precisión se obtiene de la velocidad, menos podemos obtener de la posición, y viceversa.

Este principio no tiene nada que ver, como mucha gente cree, con los límites de los instrumentos, de tal modo que un instrumento más preciso podría darnos más precisión. Sí tiene que ver con un límite fundamental de la naturaleza, que nos dice que conocer toda la información del estado de un sistema cuántico es imposible con una certeza absoluta.

Einstein siempre se negó a creer este hecho, y desarrolló su conocido experimento conocido como “Paradoja EPR“. Se da la circunstancia de que este experimento contribuyó a reafirmar todavía más este principio, que conecta con el famoso estado “entangled” o en español “entrelazado” entre dos o más partículas. Vamos a ver los aspectos generales de las consecuencias de estos conceptos.

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Modelo bidimensional del comportamiento de una función de onda probabilística desarrollada en base al espacio-tiempo y sus valores posibles.

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Entrelazamiento cuántico y el experimento EPR

Un poco de humor para encarar la nueva semana con ganas. Mi perrita Lyra desde pequeña fue muy inquieta para la ciencia. Su hermanito es, digamos, algo más práctico…

Lo cierto es que el entrelazamiento cuántico es uno de esos fenómenos de la naturaleza que más sorprenden a los físicos de partículas. El propio Einstein quiso demostrar que la mecánica cuántica y el entrelazamiento cuántico iban en contra del principio de localidad de la teoría de la relatividad, un aspecto básico que nos dice que todo fenómeno tiene una causa, y la causa un efecto, que solo se puede transmitir a como máximo la velocidad de la luz.

Sin embargo el entrelazamiento cuántico funciona, y se ha demostrado muchas veces ya. Eso sí: no se transmite información de forma instantánea. Si lo hiciese, la teoría de la relatividad caería como un castillo de naipes.

Actualmente, a los medios de comunicación pocos serios les ha dado por llamar a este efecto “teletransporte cuántico”. No lo es, en absoluto, y como digo, no se transmite información. El experimento EPR sí nos dice algo: la incompatibilidad entre mecánica cuántica y relatividad general implica que una teoría mayor, más completa, debe ser descubierta. Se han propuesto varias, entre ellas la teoría de cuerdas, pero ninguna de momento está demostrada empíricamente.

Eso sí, los medios de los que hablaba antes nos pondrán imágenes de Star Trek, y de personas viajando de un punto a otro al instante. Genial, pero imposible de momento. Si algún día puede hacerse está por verse, pero algo así requeriría transmitir trillones de estados de información de cada partícula a otro punto. Algo que sin duda va a tardar mucho, mucho tiempo en ser posible.

Pero quién sabe las sorpresas que nos depara el futuro. Quizás la respuesta esté ahora mismo en los recientes experimentos del CERN que actualmente se analizan. Esperemos que así sea. Pero, de un modo u otro, haremos ciencia, no conjeturas sin base y con el único fin de llenar periódicos y webs sensacionalistas.

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