Hace 8 años | Por clitoguanche a elconfidencial.com
Publicado hace 8 años por clitoguanche a elconfidencial.com

Un problema clave de la física cuántica se queda para siempre sin solución. El problema del gap espectral es irresoluble: aunque sepamos las propiedades microscópicas de un material, no siempre se puede predecir el comportamiento macroscópico.

Comentarios

D

#1 eso venía a decir, pa siempre es mucho tiempo.

D

#2 Si está demostrado, está demostrado de para siempre. Los conocimientos actuales son los conocimientos que habrá en el futuro. Es lo que tienen los teoremas, que están demostrados.

D

#9 Los conocimientos actuales son los conocimientos que habrá en el futuro.

Este... no. No necesariamente al menos.

Veelicus

#22 No estoy de acuerdo, en el ejemplo que pones las variables son todas conocidas, yo pienso que en el tema de la mecanica cuantica lo que nos falta es de conocer muchisimas variables.

meneandro

#24 Es que aunque las conozcas todas, la interacción de tantas partículas y fuerzas juntas es infinita, no habría cerebro capaz de concebir ni una infinitesimal parte de lo que ocurre en un momento dado ¿cómo quieres averiguar si un universo es determinista en esas condiciones? y si supieras que la respuesta es SI ¿de qué te serviría si sería imposible determinar nada con una mínima precisión?

Veelicus

#26 Desde un punto de vist filosofico no tiene color que el universo sea determinista o no, uno indicaria que no somos libre o que no tenemos libre albedrio, con lo cual la responsabilidad humana quedaria en un lugar muy relativo, un universo indeterminista habre las puertas al libre albedrio, no lo garantiza pero desde luego no lo excluye.

meneandro

#27 Y si supieras que no eres libre ¿cómo actuarías? ¿te suicidarías? ¿ese comportamiento te lo fija alguien? ¿crees en el destino? ¿te volverías paranoico? ¿seguirías como si tal cosa porque total, ya está todo escrito? ¿votarías a la falange a ver que pasa?

Veelicus

#28 Pues si fuera determinista implicaria que se podria saber que es lo que va a ocurrir en el siguiente momento, dejaria de ser responsable y podria destruir el mundo y declararme irresponsable
En serio, es muy interesante este tema de la mecanica cuantica y me niego a creer que en menos de 100 años de desarrollo no hayamos mas que empezado a conocerlo.

meneandro

#30 Ya te he dicho que saberlo es prácticamente imposible. Y el hecho de saber que es determinista haría cambiar tu comportamiento ¿eso rompería el determinismo porque empezarías a hacer cosas que normalmente no haces o seguirías comportándote como estaba prefijado?

El problema de la mecánica cuántica es que sabemos un poco de cómo se comportan ciertas cosas en ciertas condiciones, pero no sabemos por qué o cómo de muchas otras cuestiones. Y que hacer pruebas para esclarecer todo esto requiere grandes inversiones de dinero en infraestructuras muy caras y delicadas y décadas de investigación o incluso ahora mismo puede ser técnicamente imposible o inviable.

Veelicus

#32 Yo estoy convencido que a dia de hoy y posiblemente nunca, seamos capaces de predecir lo que va a ocurrir en un escenario cuantico, lo que no tengo tan claro es que sea imposible para nosotros porque no se pueda saber o porque no sepamos como calcularlo ni tengamos la capacidad de calculo necesaria.

meneandro

#34 Es que nunca tendremos capacidad de cálculo suficiente. Ahora mismo trabajamos sobre modelos simplificados de la realidad y aún así no tenemos suficiente potencia para simular antiguas físicas newtonianas salvo en entornos muy restringidos y con pocos objetos (y ya ni hablemos de físicas de telas o de líquidos). Imagínate ahora recrear y modelar un sólo objeto físicamente a partir de la simulación del comportamiento de sus partículas y sus interacciones (un grano de arena está compuesto por más átomos que estrellas en el universo, imagínate sólo por un momento simular el cerebro del más simple bicho viviente con cerebro)

Veelicus

#36 Por supuesto, por eso pienso que es imposible, al menos a dia de hoy, pero quien sabe en un futuro lejano...

meneandro

#37 Estarías tirando de estados cuánticos para almacenar y calcular procesos cuánticos (usando computadoras cuánticas). Necesitas muchísimos átomos para realizar el cálculo de cómo se comporta un sólo átomo. Como puedes imaginar, esto no escalaría muy bien (para cada elemento a simular necesitarías muchos elementos, más si añadimos interrelaciones entre elementos, según vas añadiendo aumenta la complejidad exponencialmente, tendrías que tener una cantidad infinita de infinitos átomos para modelar infinitos átomos). Y no se me ocurre cómo podríamos usar partículas más pequeñas que los átomos para computar nada (y me da que quizá ni tu ni yo veamos cómo se produce, si algún día eso llega a ser posible, que posible podría ser, pero viable económicamente lo dudo).

Veelicus

#38 Si, estoy seguro de que no lo veremos ni nosotros ni posiblemente nunca nadie, pero quien sabe...

D

#36 nunca uses la frase "nunca tendremos suficiente capacidad de cálculo" nunca es mucho tiempo, y sobre lo de simular el cerebro de un bicho... Hasta lo han metido en un robot http://www.smithsonianmag.com/smart-news/weve-put-worms-mind-lego-robot-body-180953399/

meneandro

#42 ¿quién vence, una fuerza imparable o un objeto inamobible? para computar algo inifinito necesitas recursos infinitos. Así que si, por definición nunca tendremos potencia de cálculo suficiente para calcular el infinito.

Lo que estás haciendo es modelando ciertos comportamientos naturales en forma de redes neuronales finitas. Hago énfasis en modelar y finitas.

El cuerpo humano tiene más de 100.000 millones de neuronas, y hay que contar que están interconectadas unas entre otras de ciertas maneras, lo que complica las interacciones entre ellas. Hay modelos de redes neuronales artificiales que intentan imitar dichos comportamientos (y modelos de cerebros artificiales, pregúntale a IBM). Pero son modelos, no se ajustan sino hasta cierto punto a lo que pasa en la realidad, y la forma de interconectar dichas neuronas (que sabemos que es plástica y cambia con el tiempo) es una incógnita; los modelos tienen interconexiones estáticas y fijas o dinámicas basadas en reglas simples. El tiempo de proceso para entrenar una red neuronal artificial pequeña puede ser de muchas horas (el tiempo que tiene un bebé para entrenar su cerebro es de años, con un nivel de complejidad muchísimo mayor) y sus resultados suelen dejar bastante que desear (se entrenan para cosas muy concretas ante las que responden relativamente bien, pero no se adaptan bien a los cambios, con lo que para aprender una cosa distinta es más fácil crear otra red neuronal adaptada que usar una antigua).

Estamos en pañales en ese sentido (si, yo hice un programa que usaba redes neuronales para corregir ojos rojos en las fotos, en general se usan para clasificar cosas -reconocimiento de caras, objetos, matrículas, etc-, hay utilidades y se usan bastante, pero aún les queda mucho por delante), incluso a IBM con superordenadores de altas capacidades le cuesta avanzar. Y ni mucho menos 100.000 millones.

e

#32 Si es determinista y enterarte de ello altera tu comportamiento sólo lo hace desde tu punto de vista, ya estaría determinado que te ibas a enterar de que lo es y cómo reaccionarías.

La paradoja se da cuando ves exactamente lo que va a suceder, con absoluto detalle y sin lagunas. ¿Por qué no ibas a poder cambiar nada? Seguro que hay distintos enfoques para resolver esto, uno es que no vas a ver nada que tú pudieras o quisieses cambiar, que de lo contrario no lo habrías visto. Es decir, cuando se 'predestinó' todo se 'eligió' una cadena de acontecimientos consistente, en la que nadie que viese el futuro quisiese o consiguiese cambiarlo. Lo contrario sería inestable y no sucedería.

meneandro

#49 No estoy de acuerdo. ¿El determinismo es un hecho local o global? en un entorno controlado, alguien o algo puede determinar tu comportamiento, incluso tus reacciones ante el hecho de saber que todo lo que hagas ya está predeterminado. Estarían "modelándote" y no tendrías secretos para ese ente. En un determinismo global todos podríamos determinar todo lo que pasara. ¿Qué tendría que pasar para lograr un determinismo local? bastaría encontrar esas variables para un contexto determinado (las variables están todo el rato creándose y destruyéndose lo que complica la cosa) o aislar un conjunto de variables de todas las demás (lo cual también puede resultar bastante complicado). Ahora amplia infinitamente ese proceso tan complejo para poder tener un determinismo global (y el infinitamente no es gratuíto). ¿Piensas realmente que es posible desde el momento en el que metes la palabra "infinito" por medio? ¿piensas que es posible controlar infinitas variables en un mundo que está creando y destruyendo inifinitas variables simultáneamente en cada momento?

La paradoja se resuelve creando una falsa sensación de libre albedrío. Para ti no estarías en un mundo prefijado y sin embargo lo estarías. ¿Cómo podrías discernir que lo que haces es algo que rompería esa predestinación y no precisamente lo que está predestinado hacer?

e

#57 No pienso en absoluto que sea posible conocer el futuro aunque sea determinista. Estoy de acuerdo contigo, creo.

anv

#30 Puede ser determinista y al mismo tiempo no permitir la capacidad de predecir el futuro. De hecho, es lo más razonable. Cualquier predicción del futuro puede utilizarse para alterarlo, lo cual invalida la predicción.

D

#27 Penrose escribió un libro entero desarrollando esa estupidez.

Veelicus

#29 La nueva mente de emperador, y no me lo he terminado, se me hace muy duro por momentos entenderlo, pero para nada diria que es un chorrrada de libro y menos que Penrose lo es.

anv

#27 No importa si el universo es determinista o no. Lo que sí sabemos es que el cerebro es suficientemente determinista para que el libre albedrío no exista. Estamos guiados por las reglas que imponen nuestros genes y el ambiente externo. No hay otra cosa.

Pero eso no significa que nos tengamos que deprimir y suicidarnos. Realmente el saber eso no cambia nada lo que somos y lo que hacemos.

Veelicus

#39 Te felicito, has explicado muy bien lo que yo pretendia hacer entender.

D

#1 #2 Demostrar que algo no tiene solución, es una demostración matemática.

En realidad no están diciendo que no tengan solución, están demostrando la indecidibilidad si es que existe ese palabro en nuestro idioma por muy mala que sea la redacción del artículo de El Confidencial.

Es un problema de decisión en teoría computacional: un problema indecidible es aquel para el cual no es posible encontrar un algoritmo que siempre conduzca a una respuesta afirmativa o negativa de forma correcta.

No se está diciendo "con los medios actuales" ni se infravaloran las capacidades futuras. No se está subestimando el número de "variables conocidas" o sobreestimando las capacidades actuales de decidir lo que pasará en el futuro. Se demuestra que el problema del gap espectral que es muy importante en física de materiales, es indecidible.

Aquí se puede leer el artículo completo http://arxiv.org/abs/1502.04573

Y aquí una noticia algo más rigurosa: http://phys.org/news/2015-12-quantum-physics-problem-unsolvable-godel.html

#39 "Pero eso no significa que en un futuro más lejano el modelo cambie (al igual que paso con la gravedad y la relatividad) y de esa forma con el nuevo modelo matemático deje de ser irresoluble."

Un modelo nuevo SIEMPRE tiene que recuperar los resultados de los modelos anteriores en los límites adecuados. En la relatividad especial, tomando el límite v -> 0 recuperas los resultados de Newton. En cuántica, tomando h -> 0 recuperas los resultados de Newton, etcétera.

Por mucho que hagas "modelos nuevos" aquellos modelos actuales que correctamente describen la realidad y que hacen predicciones verificables, no se vuelven falsos de un día para otro. Como mucho se reinterpreta.

D

#1 Hombre, el principio de incertidumbre ya demostró los límites de lo cognoscible.

Quiero decir que si se demuestra, con argumentos lógicos, matemáticos y científicos, que algo NO puede saberse, da igual los años que pasen. Salvo que se demuestre que el método lógico, matemático y científico para tal conclusión es falso. Lo cual implica que las bases científicas hasta ahora están equivocadas en algo.

Simplificando: si yo demuestro que algo no se puede saber, la cosa no reside en el futuro, sino en los fundamentos todos de mi afirmación.

Edito: #22 lo dice de manera más limpia que yo. Únelo a mi mensaje. La cosa está clara.

BodyOfCrime

#2 Pues pongamos a Jordi Hurtado a investigar en vez de con Saber y Ganar

anv

#1 A veces descubrimos que hay cosas imposibles. Por ejemplo hace mucho tiempo que sabemos que no existen ni jamás existirán dos números que al dividirlos den lo mismo que la raíz cuadrada de dos. Jamás es mucho tiempo, pero a veces hay cosas que son imposibles. Y donde aparece la mecánica cuántica es normal que aparezcan cosas "imposibles". Es algo que hay que asumir aunque intentar encontrar una solución a algo irresoluble puede resultar en nuevos descubrimientos muy útiles, así que si quieres intentarlo, adelante.

Veelicus

#8 Antiguamente era un tema irresoluble saber porque la tierra giraba alrededor del sol de forma eliptica, hoy es algo que se aprende en secundaria.

D

#18 Irresoluble y no resuelto son cosas muy distintas.

Veelicus

#33 Cierto.

D

#18 Irresoluble es por ejemplo un sistema de cuatro incógnicas y cinco ecuaciones linealmente independientes.

D

#3 En matemáticas se suele decir, no tiene solución en el conjunto X. En este caso, pues no la tiene para los conocimientos actuales, pero lo mismo se diría hace x años de conocer la distancia al sol o viajar a la luna.

Trigonometrico

#43 En matemáticas existen las demostraciones matemáticas. Que ahora se pueda viajar a la luna, no quiere decir que dentro de unos años 2+2=5.

Veelicus

Sin tener ni puta idea, si lo que dice este articulo es cierto, ¿esto implicaria que el universo no es determinista?
Vamos, que si es cierto deberian darle el nobel de fisica a este tio.

D

#6 El universo no es determinista, eso lo demostraron los experimentos de Bell.

Veelicus

#7 Si, pero podemos estar seguros de que siempre conocemos todas las variables,es decir, que cuando un experimiento con aparentemente las mismas premisas que otro da resultados distintos, no podria ser que fuese que alguna variable es desconocida?

desconozco los experimentos de Bell, pero me parece que en ningun caso podemos estar seguros al 100%

D

#10 me parece que en ningun caso podemos estar seguros al 100%

Esto es porque todo es relativo, como postuló Einstein en la teoría de la relatividad generalizada.

meneandro

#10 En el universo están todo el rato creándose y destruyéndose variables continuamente y de manera casi aleatoria. Aunque las tuvieras todas en un momento dado, al siguiente ya no podrías modelarlo o predecirlo porque todo habría cambiado.

s

#6 todo suceso tiene efecto sobre el universo al menos hace sombra o algo o no existiría en el universo ni sabríamos de él pero no todo suceso tiene causa. Para nosotros sí dado que conocemos las cosas por sus efectos y por tanto tienen causa en nosotros (usando mecanismos con sucesos y causas para procesarlos y por tanto existiendo en un tamaño y rango que alrededor nuestro vemos relaciones de sucesos y causas). Pero no todo suceso tiene causa. Y esa zona del universo: la de la incertidumbre cuántica, pues forma parte de una parte de la realidad en el mundo de los cuantos con incidencias en tamaños mayores...

Veelicus

#11 Si, todo hace sombra, pero quizas no seamos capaces de ver ahora todas las sombras, bueno, quiza no, seguro que no podemos.
Quizas no todo suceso tenga causa, o simplemente la desconozcamos, quizas en el futuro seamos capaces de predecir en algun momento porque surgen +1 -1 de donde habia 0 ( creo que se entiene lo que quiero decir)

s

#14

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#14 #11 Si, todo hace sombra, pero quizas no seamos capaces de ver ahora todas las sombras,
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Me refería a los efectos. Si no las vemos no sabemos de esa cosa que las causa porque no sabemos nada de él solo fantasía. Las cosas las sabemos y conocemos por sus efectos

pero no a las causas. Las variables ocultas al menos locales, no existen. Para el caso de la incertidumbre cuántica

NO es que no las conozcamos es que dichos fenómenos carecen de causa pero tienen efectos.


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de predecir en algun momento porque surgen +1 -1 de donde habia 0 ( creo que se entiene lo que quiero decir)
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Claro. La ecuación de Dirac lol lol

perdón

Veelicus

#20 Entiendo, pero yo creo que pueden suceder cosas que nos afecten pero que seamos incapaces de saberlo porque no se nos hace evidente.

Es como si hubise un gran vaso de agua que se va llenando con una gota cada vez que ocurre algo que no vemos, pero que llegado un momento se vierte y nos moja, diriamos que ha salido el agua de vete a saber donde y nos ha mojado, pero la realidad es que si no hubiesen ocurrido esos fenomenos que van llenando el vaso gota a gota pero que ocurren nunca se hubise derramado el vaso y no hubiesemos sabido nunca de su existencia.

Por ejemplo, hasta hace 100 años y pocos dias, nadie se habia planteado que el tiempo es una dimension mas, y quizas existan, de hecho existen, mas dimensiones donde suceden cosas que no nos afectan y de las que no tenemos ni idea, pero que cuando se acumulan, entonces se nos aparecen.

Es un poco jaleo esto y no se si me explico muy bien...

s

#21
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#21 #20 Entiendo, pero yo creo que pueden suceder cosas que nos afecten pero que seamos incapaces de saberlo porque no se nos hace evident
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Conocemos las cosas por sus efectos. Vemos como cambia el comportamiento de alguien al estar triste etc

Si no sabes de sus efectos ni te percatas ni nada de nada en nosotros ni en ninguna parte tampoco sabes de esas cosas

la fantasía no existe...


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Por ejemplo, hasta hace 100 años y pocos dias, nadie se habia planteado que el tiempo es una dimension mas,
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Claro. Se planeó cuando hubo indicios o algo que llevó a ello. o hizo pensar en ello

La fantasía que no sale del mundo de la fantasía no existe

Una buena prueba del algodón es si la hipótesis es falsable

Es decir que en caso de ser falsa se pueda probar que es falsa teniendo los medios adecuados

Si es y será totalmente imposible probar que pueda ser falsa es que está fuera del universo y existe solo en el reino de la fantasía. Ya que es únicamente donde procede

Si es falsable puede ser fantasía o realidad

pero como es algo situado supuestamente en la realidad con unos efectos sobre la realidad puedes ir a estos a los que sabes por los cuales existe para verificar que existe o si es mejorable o puede encajar mejor otra hipótesis etc

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Es un poco jaleo esto y no se si me explico muy bien...
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Me suena a la existencia de elfos que nos guían en secreto pero las ideas que dan figuran en los conocimientos de la gente guiada y no tienen más conocimientos de los que ya llevan...

A ver

Que el caso aquí discutida en el artículo es sobre sucesos incausados pero con efectos...

Y si no tienen causa no implica que no se sepa la certeza del universo jamás por ser incausados valores sino que la incertidumbre de esos valores forma parte de las propiedades del universo

s

#6 pero no estoy conforme en que si no se pueda saber el resultado no se tenga la representación de la realidad como dice el artículo. Sino que la incertidumbre es parte de esa realidad y ha de estar expresada en esas ecuaciones como otra propiedad y en su lugar

Es decir como una propiedad más

El pensar que la realidad sea inabarcable supone que hay una realidad ajena a la incertidumbre y causada a la que no se puede acceder "a variables ocultas" y más bien no existen. La incertidumbre no es un mero artificio matemático que encaje con la realidad, describe una propiedad real y objetiva del universo.. En ese caso la certeza es la misma incertidumbre

Veelicus

#15 Es a lo que voy, ese articulo asume que conocemos todas las variables, y yo pienso que seguramente solo conozcamos unas pocas.

s

#16 En los experimentos de aspect y demás se ha verificado que no existen las variables ocultas al no existir las desiguladades de Bell. Realmente la incertidumbre cuántica es una propiedad real del universo

DE la misma forma no existen cosas infinitamente extensas. Pero infinito es una cantidad y la extensión en espacio o tiempo de algo es una propiedad

UN conductor tiene una conductividad finita, ya sea cobre, hierro,...

Un superconductor tiene el valor de esa propiedad como infinito en cualquier sistema de medida. Su conductividad es infinita

¿eso quiere decir que pasa infinita corriente?

NO porque no tenemos esa corriente para hacerla pasar por ahí. pero permitirá pasar cualquier cantidad sea la que sea

Pues bien. Pues vale

a

#19 Ese experimento solo demuestra que no existen variables ocultas locales: por ejemplo la interpretacion de bohm es una formulacion de la mecanica cuantica con variables ocultas no locales.

s

#48

Cierto. Eso he dicho alguna que otra vez en los comentarios

NO hay variables ocultas locales

O bien no existe causa para algunos sucesos

O bien las variables son globales

Podría ser por ejemplo, que el universo se divide en varios universo en cada suceso y ves en que universo estás y haber otro tu que ve que está en el otro o cosas así

La de los muchos mundos de Everett es bastante interesante. En la práctica esta queda igual que no haber causa

LO de variables globales que fuercen los sucesos.. buff

Bueno. NO hay variables ocultas locales

s

#48 INteresante esa que indicas por cierto... pero...

Uff mientras no pongamos bajo falsabilidad ese conjunto de interpretaciones...

Hay físicos que dicen que es lo que dicen correctamente las ecuaciones y que se verifica con un detalle asombroso y que se pase de predecir que se ha de interpretar, solo aplicar... Dado que la interpretación no va a variar el resultado.

Hay de todo ...

a

#15 Esto no trata de desconocimiento o falta de datos, hay muchos sistemas matematicos que son irresolubles. Por ejemplo the halting-problem, que viene a decir que no existe ningun algoritmo que pueda verificar si cualquier programa arbitrario que se le suministre va a entrar en un bucle infinito o no.
Pero esto no impide que se puedan crear verificaciones particulares para programas especificos.
Es decir no se puede dar una solucion general, pero si soluciones particulares para cada caso.

s

#55
**
#55 #15 Esto no trata de desconocimiento o falta de datos
*+
Eso he dicho varias veces

HE dicho reiteradamente como unas 10 o 15 veces que hay sucesos sin causa en el universo.

Estás respondiendo a algo que no he dicho interpretando lo que he debido de hacer y respondiendo con otra cosa.

Fíjate que es diferente y no se percata la gente por ser de una naturaleza antiintuitiva detrás del problema


UFF
que la incertidumbre cuántica no es un mero artificio matemático sino que es una propiedad real del universo

Que hay sucesos incausados pero con efecto en el universo en la mecánica de los cuantos y cuando estos tienen afectación a otros niveles han de causar esto que se habla


El problema que depende de los valores que tome el suceso pues queda dependiente de esa incertidumbre y como irresoluble poder saber un resultado dado a priori

Pero eso no implica que la descripción de la realidad no sea cierta, la incertidumbre es cierta

NO ha de dar la solución que se observará sino la probabilidad de cada una de las que se den a lo sumo

Que es lo que hace la mecánica cuántica


**
Pero esto no impide que se puedan crear verificaciones particulares para programas especificos.
Es decir no se puede dar una solucion general, pero si soluciones particulares para cada caso.
**
respondes a otra cosa y de otra cosa.

Tranqui

Es algo diferente a lo que has considerado que he dicho o de lo que hay detrás del problema

Es algo diferente

s

#55

¿o tu comentario parte de dar por hecho la existencia de variables ocultas globales?

s

#55 pues creo que te he entendido a que óptica de las cosas te referías y tu comentario parece acertado. Salvo que en se caso yo defiendo lo mismo

jamaicano

Es lo que pasa cuando pretendes aplicar las matematicas a un problema de filosofía... pero hoy día la gente está cerril con el tema, todo lo que no se pueda convertir en una ecuación y computar es algo "superfluo, inutil o megabufo"

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Y si no, que pregunten al gato de la caja, o no.

r

Brillante, como el arroz que no se pasa. lol lol