EDICIóN GENERAL

Heisenberg todavía está tranquilo

No me gusta mucho repetirme, pero creo que vale la pena pegar aquí el comentario que hice en el meneo original:

La clave está en la primera frase, concretamente en las primeras palabras:

In its original formulation, Heisenberg's uncertainty principle dealt with the relationship between
the error of a quantum measurement and the thereby induced disturbance on the measured object.

Realmente lo que este trabajo muestra es que eso que se dice habitualmente, que "medir un sistema lo perturba", es falso. Es una forma que tenía Heisenberg de dotar a su resultado de una intuición física, aunque no era estrictamente cierta, como ya se sabía y como se ha demostrado experimentalmente en este trabajo.

Pero eso no cambia en absoluto los principios fundamentales de la mecánica cuántica (como dice #13). De hecho, estos simplemente nos dicen que, dado un sistema, el producto de las dispersiones en las medidas que hagamos de dos variables conjugadas (como posición y momento) ha de ser mayor que cierta cantidad mínima. Dicho de otro modo: supongamos que mido la posición y el momento de cierta partícula y obtengo x y p. Si repito este proceso muchas veces obtendré un montón de medidas (x1,x2,...,xn) y (p1,p2,...,pn). Puedo calcular la dispersión de cada una de ellas, midiendo cómo los números se alejan de la media. Y resulta que según el famoso principio (que en realidad es un teorema que puede ser demostrado formalmente), las dos dispersiones, la dispersión en la medida de x y la dispersión en la medida de p, no pueden ser a la vez todo lo pequeñas que yo quiera.

Y eso, en principio, no tiene nada que ver con "medir un sistema lo altera". Eso solamente sirve para hacerse una idea mental en ciertas situaciones, pero no es válido como interpretación en todos los casos.
#18 Ahí es donde esta la clave de lo que cuenta el artículo, pero tampoco es nada nuevo. Ya se conocía en la época de Heisenberg.

El asunto puede ser aún más complicado, por que el principio de incertidumbre no se refiere a los errores cuadráticos medios de un conjunto de medidas, sino a desviaciones típicas de las distribuciones de probabilidad, y las dos cosas tampoco tienen por qué coincidir.
#18 En realidad, este experimento no debilita el principio de indeterminación, sino que lo refuerza, porque lo traslada desde el proceso de medición hasta el objeto mismo a medir.

Si el procedimiento de medida perturbara el sistema, entonces siempre podríamos al menos tener la esperanza de que algún día nuestra tecnología de medición fuese tan refinada, que al medir no perturbásemos la cosa medida, y si alcanzásemos esta situación ideal, entonces podríamos medir y observar la cosa, objeto o sistema sin que éste sufriese ninguna perturbación por culpa nuestra y de nuestra observación; esto significaría que, al observar la cosa, objeto o sistema sin sufrir perturbaciones, entonces veríamos que en dicha cosa, objeto o sistema no hay ninguna indeterminación interna o inherente, y por tanto el principio de indeterminación sería falso para la cosa, objeto o sistema en sí mismo, considerado al margen de la medición. Así, por ejemplo, en el experimento de la doble rendija podríamos ver a la partícula haciendo saltos milagrosos para simular su onda y pasar por las dos rendijas al mismo tiempo (o podríamos ver al gato muriendo y resucitando sucesivamente).

Pero el experimento de la noticia nos quita esta esperanza: no es que nuestro procedimiento de medida sea demasiado brusco y cause perturbaciones e indeterminaciones. Incluso aunque nuestro instrumento de medida fuese perfecto y no causase por sí mismo ninguna perturbación ni indeterminación en la partícula-onda, aun así la partícula-onda seguiría comportándose y seguiría mostrándosenos como perturbada e indeterminada por sí misma, puesto que la indeterminación la lleva en sus huesos. Esto es lo que nos ha demostrado el experimento: que la indeterminación no está en el instrumento de medida u observación, la indeterminación está en la partícula-onda misma, o el sistema mismo que se esté observando. Es decir, el principio de indeterminación, lejísimos de quedar debilitado, queda súper-reforzado, porque ya perdemos definitivamente toda esperanza de que crear mejores y mejores instrumentos de medida y observación en el futuro sea lo que nos ayude por fin a resolver los problemas de medición presentes. Porque, de hecho, no hay ningún "problema de medición presente"; sino que, por el contrario, lo que nos parecía un "problema de medición presente", es en realidad un comportamiento propio del sistema.
#25 Esto es lo que nos ha demostrado el experimento: que la indeterminación no está en el instrumento de medida u observación, la indeterminación está en la partícula-onda misma, o el sistema mismo que se esté observando.

Bueno pero eso ya se sabía. Desde el momento que asumimos que la materia puede comportarse como una onda, las matemáticas de la mecánica cuántica llega a tal conclusión, de que la incertidumbre es inherente a la materia.
#18 Y derivado de este principio no viene todo el follón de las partículas virtuales, energía de punto cero (bueno esto creo que es de StarGate ;D), efectos túnel ,... ?
Entonces dentro del atrevimiento que otorga mi ignorancia, no estamos delegando el problema a todo un conjunto de propiedades del 'espacio' como una caja negra / cajón de sastre. No es el contenido, es el contenedor lo que es raro de cojones?
#26 Pero es que en realidad este principio es un teorema. Puede demostrarse de forma rigurosa a partir de los axiomas de la mecánica cuántica. No es algo que añadamos así porque sí. Así que todo lo que comentas es, en realidad, producto de la mecánica cuántica. Nada más y nada menos.

menéame