viernes, 15 de noviembre de 2013

GATO DE SCHRÖDINGER

Erwin Schrödinger jamás metió a su gato dentro de una caja con veneno. Le resultó suficiente imaginar la situación y dejar los interrogantes en el aire. Estos son algunos de los secretos de los experimentos mentales. Algunos no son otra cosa que cuentos para engatusar al personal, como el de la niña de Rajoy en su campaña electoral contra Zapatero

DEL GATO DE SCHRÖDINGER A LA NIÑA DE RAJOY

Gato de Schrödinger
Gato de Schrödinger | Foto: P. Barbe
En contra de nuestra experiencia cotidiana, la Mecánica Cuántica predice para las partículas atómicas un comportamiento ambiguo, mediante el cuál, pueden mantenerse en dos o más estados físicos diferentes a un mismo tiempo. Un núcleo radioactivo, por ejemplo, puede desintegrarse o no, manteniéndose en un estado subyacente indeterminado hasta ser observado, momento en que se rompe la incertidumbre y se concreta su actividad.
Con el fin de enfatizar esta paradoja, Erwin Schrödinger, uno de los padres de la Mecánica Cuántica, propuso en 1935 un experimento mental, de modo que encerrado el gato dentro de una caja con veneno, mediante un mecanismo apropiado, si el átomo radiactivo se desintegrase, desencadenaría la liberación del veneno y el gato moriría. Si la Mecánica Cuántica afirma que, en tanto en cuanto no se observe el núcleo atómico, no puede asegurarse si éste se desintegró o no, por extensión, tampoco podremos saber con certeza si el gato está vivo o muerto… ¡o las dos cosas a la vez!

EL LABORATORIO DE LA MENTE

Pero Erwin Schrödinger ¡jamás metió a su gato dentro de una caja con veneno! Le resultó suficiente considerar la cuestión tal como la hemos planteado… y dejar los interrogantes en el aire. Desde entonces, los físicos ―por la falta de experimentos reales en esa ‘tierra de nadie’―, no saben como resolver la paradoja. Para ello, sería necesario conocer dónde dejaría de tener validez la Mecánica Cuántica en favor de la Física Clásica, la más familiar para nosotros, por ser la correcta en la escala de Universo que habitamos.
Erwin Schrödinger | Austrian Central Library for Physics/Ruth Braunizer
Erwin Schrödinger | Austrian C. Library for Physics/R. Braunizer

LOS FOTONES AYUDAN A ILUMINAR LA PARADOJA

En un artículo publicado recientemente en la revista Nature Physics, la paradoja es abordada por un grupo de físicos de la Universidad de Calgary(Canadá). Ellos han sido capaces de diseñar un estado cuántico, definido para un haz de luz formado por cientos de millones de fotones, susceptible de percibirse a simple vista. En este experimento, la muerte o vida del gato se diferenciaría en decenas de miles de fotones.
«Las leyes de la Mecánica Cuántica que rigen el microcosmos son diferentes a las de la Física Clásica, que afectan a los cuerpos macroscópicos como los seres vivos», ha explicado el investigador responsable del proyecto, Alex Lvovsky, del departamento de Física y Astronomía de dicha universidad. «El reto es comprender dónde se encuentra el límite y llegar a conocer si tal límite existe», ha asegurado Lvovsky.
 Mientras que se sigue avanzando en los fundamentos de estas dos teorías físicas, Christoph Simon, coautor del artículo, admite que aún son muchos los interrogantes abiertos: «Todavía nos encontramos muy lejos de hacer esto con un gato de verdad, pero este resultado apunta a que existen posibilidades de progresar en esta dirección», ha reconocido.

EXPERIMENTOS MENTALES

No tenemos dinero, así que tenemos que pensar
Ernest Ruthenford
Sin necesidad de costosos equipos, los experimentos mentales ―al igual que los realizados en el laboratorio―, pretenden contrastar o refutar las intuiciones, hipótesis o teorías sobre la naturaleza o las matemáticas. A partir de ciertos condicionantes iniciales, que delimitan el marco de nuestra imaginación, se diferencian de los experimentos realizados en el laboratorio en que sus conclusiones se verifican gracias a las herramientas de nuestro pensamiento. No recurrimos a la observación de la realidad física y todo ocurre en el laboratorio de nuestra mente.
Los dos métodos sirven para comprender lo que sucede en el mundo, el exterior o el interior. En los experimentos mentales, se utiliza la especulación filosófica, que nos recuerda el proceder de los griegos. Y aunque nos parezcan argumentos antiguos o pasados de moda, ni Einstein viajó nunca sobre la «cresta de un rayo de luz», para establecer la Teoría Especial de la Relatividad, ni tampoco pudo montarse en un «ascensor espacial», para esbozar su Teoría General de la Relatividad.
Todos los grandes pensadores, matemáticos y científicos, imaginaron hipótesis y trataron de obtener consecuencias utilizando su razonamiento. Y si no se imaginan a qué me refiero, recuerden el célebre experimento mental de «la niña de Rajoy», y comprenderán la utilidad universal de este tipo de recurso matemático.

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