Si eres supersticioso, un gato negro en tu camino trae mala suerte, incluso si mantienes la distancia. Asimismo, en la física cuántica, las partículas pueden sentir la influencia de campos magnéticos con los que nunca entran en contacto directo. Ahora, los científicos han demostrado que este misterioso efecto cuántico se aplica no solo a los campos magnéticos, sino también a la gravedad, y no es una superstición.
Por lo general, para sentir la influencia de un campo magnético, una partícula tendría que atravesarlo. pero en 1959, los físicos yakir aharonov y david bohm predijeron que, en un escenario específico, la sabiduría convencional fallaría. un campo magnético contenido dentro de una región cilíndrica puede afectar partículas (electrones, en su ejemplo) que nunca ingresan al cilindro. en este escenario, los electrones no tienen ubicaciones bien definidas, sino que se encuentran en "superposiciones", estados cuánticos descritos por las probabilidades de que una partícula se materialice en dos lugares diferentes. cada partícula fracturada toma simultáneamente dos caminos diferentes alrededor del cilindro magnético. a pesar de nunca tocar los electrones y, por lo tanto, no ejercer fuerza sobre ellos, el campo magnético cambia el patrón de dónde se encuentran las partículas al final de este viaje, como lo han confirmado varios experimentos (sn: 3/1/86).
En el nuevo experimento, la misma extraña física está en juego para los campos gravitatorios, informan los físicos en Science del 14 de enero. "Cada vez que miro este experimento, pienso: 'Es increíble que la naturaleza sea así'", dice el físico Mark Kasevich de la Universidad de Stanford.
Kasevich y sus colegas lanzaron átomos de rubidio dentro de una cámara de vacío de 10 metros de altura, los golpearon con láseres para colocarlos en superposiciones cuánticas siguiendo dos caminos diferentes y observaron cómo caían los átomos. En particular, las partículas no estaban en una zona libre de campo gravitatorio. En cambio, el experimento fue diseñado para que los investigadores pudieran filtrar los efectos de las fuerzas gravitatorias, dejando al descubierto la inquietante influencia de Aharonov-Bohm.
El estudio no solo revela un famoso efecto físico en un nuevo contexto, sino que también muestra el potencial para estudiar efectos sutiles en sistemas gravitacionales. por ejemplo, los investigadores pretenden utilizar este tipo de técnica para medir mejor la constante gravitatoria de newton, g, que revela la fuerza de la gravedad, y actualmente se conoce con menos precisión que otras constantes fundamentales de la naturaleza (sn: 29/8/18).
Un fenómeno llamado interferencia es clave para este experimento. En la física cuántica, los átomos y otras partículas se comportan como ondas que pueden sumar y restar, al igual que dos oleajes que se fusionan en el océano forman una ola más grande. Al final del vuelo de los átomos, los científicos recombinaron los dos caminos de los átomos para que sus ondas interfirieran y luego midieron a dónde llegaban los átomos. Las ubicaciones de llegada son muy sensibles a los ajustes que alteran dónde aterrizan los picos y valles de las olas, conocidos como cambios de fase.
En la parte superior de la cámara de vacío, los investigadores colocaron un trozo de tungsteno con una masa de 1,25 kilogramos. Para aislar el efecto Aharonov-Bohm, los científicos realizaron el mismo experimento con y sin esta masa, y para dos conjuntos diferentes de átomos lanzados, uno que volaba cerca de la masa y el otro más bajo. Cada uno de esos dos conjuntos de átomos se dividió en superposiciones, con un camino viajando más cerca de la masa que el otro, separados por unos 25 centímetros. Otros conjuntos de átomos, con superposiciones divididas en distancias más pequeñas, completaron la tripulación. La comparación de cómo interfirieron los diversos conjuntos de átomos, con y sin la masa de tungsteno, reveló un cambio de fase que no se debió a la fuerza gravitatoria. En cambio, ese ajuste se debió a la dilatación del tiempo, una característica de la teoría de la gravedad de Einstein, la relatividad general, que hace que el tiempo pase más lentamente cerca de un objeto masivo.
Las dos teorías que subyacen en este experimento, la relatividad general y la mecánica cuántica, no funcionan bien juntas. Los científicos no saben cómo combinarlos para describir la realidad. Así que, para los físicos, dice Guglielmo Tino de la Universidad de Florencia, que no participó en el nuevo estudio, "probar la gravedad con un sensor cuántico, creo que es realmente uno de los desafíos más importantes en este momento".
En física quedan muchísimas cosas por descubrir, y ver sus aplicaciones.
Respecto a la cuántica, hay cosas que son misterio en estado puro, locura física imposible ahora a nuestra comprensión, infinito y nada... magia-magia.
#5 En absoluto. Lo que tú llamas "teletransportación" no tiene nada de raro, porque no es tanto "hacer desaparecer algo aquí para que aparezca allá", sino "tener una partícula aquí, y otra allá, y hacer que la segunda partícula tenga las mismas propiedades que la primera e, indirectamente, por cómo funciona la mecánica cuántica, la primera cambie sus propiedades a otras aleatorias, con lo que el resultado neto es "como si" la primera partícula fuese transportada a donde estaba la segunda. Por hacer un símil a nivel "no cuántico": sería como si quieres teletransportarte desde aquí a Australia, así que lo que se hace es "escanearte", coger carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, etc. que ya tienes allá en Australia, y crear una copia tuya allá con esos materiales y la información obtenida del escaneo. Y además, el proceso de "escaneado de personas" es tal que, inevitablemente, destruye a la persona cuando se realiza. Es imposible hacerlo sin que ocurra. Como ves, no tiene mucho de "mágico".
Respecto a la superposición, es simplemente debido al comportamiento ondulatorio. ¿Acaso te parece raro que una onda de sonido se escuche en varios sitios a la vez de una sala? Pues lo mismo.
Puede parecer raro cuando lo comparamos con cómo esperamos que se comporten las cosas, pero no tiene nada de "magia".
#8 Si los miras más de cerca dejan de parecer tan mágicos. La consciencia no parece tener nada de mágica. El origen de la vida pues tampoco. El BigBang no sabemos de qué viene pero la parte observable está bastante bien explicada.
#4 La influencia gravitatoria se transmite a la velocidad de la luz, por lo que el Sol, por ejemplo, ejerce influencia desde que se formó, pero no desde antes, por lo que llega hasta cierta distancia solo.
Lo que me recuerda a la falta de precisión de las simulaciones de galaxias y sus explicaciones, esta vez sí, mágicas.
#12 vale, pero el rango es infinito teóricamente. ¿esta noticia quiere decir que el campo gravitatorio de una galaxia pueda influir a un punto del universo donde aún no se haya transmitido?
Comentarios
Por lo general, para sentir la influencia de un campo magnético, una partícula tendría que atravesarlo. pero en 1959, los físicos yakir aharonov y david bohm predijeron que, en un escenario específico, la sabiduría convencional fallaría. un campo magnético contenido dentro de una región cilíndrica puede afectar partículas (electrones, en su ejemplo) que nunca ingresan al cilindro. en este escenario, los electrones no tienen ubicaciones bien definidas, sino que se encuentran en "superposiciones", estados cuánticos descritos por las probabilidades de que una partícula se materialice en dos lugares diferentes. cada partícula fracturada toma simultáneamente dos caminos diferentes alrededor del cilindro magnético. a pesar de nunca tocar los electrones y, por lo tanto, no ejercer fuerza sobre ellos, el campo magnético cambia el patrón de dónde se encuentran las partículas al final de este viaje, como lo han confirmado varios experimentos (sn: 3/1/86).
En el nuevo experimento, la misma extraña física está en juego para los campos gravitatorios, informan los físicos en Science del 14 de enero. "Cada vez que miro este experimento, pienso: 'Es increíble que la naturaleza sea así'", dice el físico Mark Kasevich de la Universidad de Stanford.
Kasevich y sus colegas lanzaron átomos de rubidio dentro de una cámara de vacío de 10 metros de altura, los golpearon con láseres para colocarlos en superposiciones cuánticas siguiendo dos caminos diferentes y observaron cómo caían los átomos. En particular, las partículas no estaban en una zona libre de campo gravitatorio. En cambio, el experimento fue diseñado para que los investigadores pudieran filtrar los efectos de las fuerzas gravitatorias, dejando al descubierto la inquietante influencia de Aharonov-Bohm.
El estudio no solo revela un famoso efecto físico en un nuevo contexto, sino que también muestra el potencial para estudiar efectos sutiles en sistemas gravitacionales. por ejemplo, los investigadores pretenden utilizar este tipo de técnica para medir mejor la constante gravitatoria de newton, g, que revela la fuerza de la gravedad, y actualmente se conoce con menos precisión que otras constantes fundamentales de la naturaleza (sn: 29/8/18).
Un fenómeno llamado interferencia es clave para este experimento. En la física cuántica, los átomos y otras partículas se comportan como ondas que pueden sumar y restar, al igual que dos oleajes que se fusionan en el océano forman una ola más grande. Al final del vuelo de los átomos, los científicos recombinaron los dos caminos de los átomos para que sus ondas interfirieran y luego midieron a dónde llegaban los átomos. Las ubicaciones de llegada son muy sensibles a los ajustes que alteran dónde aterrizan los picos y valles de las olas, conocidos como cambios de fase.
En la parte superior de la cámara de vacío, los investigadores colocaron un trozo de tungsteno con una masa de 1,25 kilogramos. Para aislar el efecto Aharonov-Bohm, los científicos realizaron el mismo experimento con y sin esta masa, y para dos conjuntos diferentes de átomos lanzados, uno que volaba cerca de la masa y el otro más bajo. Cada uno de esos dos conjuntos de átomos se dividió en superposiciones, con un camino viajando más cerca de la masa que el otro, separados por unos 25 centímetros. Otros conjuntos de átomos, con superposiciones divididas en distancias más pequeñas, completaron la tripulación. La comparación de cómo interfirieron los diversos conjuntos de átomos, con y sin la masa de tungsteno, reveló un cambio de fase que no se debió a la fuerza gravitatoria. En cambio, ese ajuste se debió a la dilatación del tiempo, una característica de la teoría de la gravedad de Einstein, la relatividad general, que hace que el tiempo pase más lentamente cerca de un objeto masivo.
Las dos teorías que subyacen en este experimento, la relatividad general y la mecánica cuántica, no funcionan bien juntas. Los científicos no saben cómo combinarlos para describir la realidad. Así que, para los físicos, dice Guglielmo Tino de la Universidad de Florencia, que no participó en el nuevo estudio, "probar la gravedad con un sensor cuántico, creo que es realmente uno de los desafíos más importantes en este momento".
En física quedan muchísimas cosas por descubrir, y ver sus aplicaciones.
Respecto a la cuántica, hay cosas que son misterio en estado puro, locura física imposible ahora a nuestra comprensión, infinito y nada... magia-magia.
#2 Para nada: la mecánica cuántica puede ser "rara", pero NO es magia.
#3 ¿La teletransportación no es magia?
¿La superposición tampoco es algo mágico?
...
Pues a mi me parece que sí.
#5 En absoluto. Lo que tú llamas "teletransportación" no tiene nada de raro, porque no es tanto "hacer desaparecer algo aquí para que aparezca allá", sino "tener una partícula aquí, y otra allá, y hacer que la segunda partícula tenga las mismas propiedades que la primera e, indirectamente, por cómo funciona la mecánica cuántica, la primera cambie sus propiedades a otras aleatorias, con lo que el resultado neto es "como si" la primera partícula fuese transportada a donde estaba la segunda. Por hacer un símil a nivel "no cuántico": sería como si quieres teletransportarte desde aquí a Australia, así que lo que se hace es "escanearte", coger carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, etc. que ya tienes allá en Australia, y crear una copia tuya allá con esos materiales y la información obtenida del escaneo. Y además, el proceso de "escaneado de personas" es tal que, inevitablemente, destruye a la persona cuando se realiza. Es imposible hacerlo sin que ocurra. Como ves, no tiene mucho de "mágico".
Respecto a la superposición, es simplemente debido al comportamiento ondulatorio. ¿Acaso te parece raro que una onda de sonido se escuche en varios sitios a la vez de una sala? Pues lo mismo.
Puede parecer raro cuando lo comparamos con cómo esperamos que se comporten las cosas, pero no tiene nada de "magia".
#6 Eso es mágico, la cuántica y más cosas:
Un agujero negro, y su más que posible infinito, es mágico.
El Big Bang, todo de, supuestamente, la nada, es mágico.
El origen de la vida, y después la conciencia, es mágico.
Pi es mágico.
Que hay algo, y no más bien nada, es mágico.
...
El Universo es mágico.
#8 Tienes un concepto bastante curioso de "magia".
#8 En otras palabras: "lo que no entiendo, es mágico". Pues muy bien.
#8 Si los miras más de cerca dejan de parecer tan mágicos. La consciencia no parece tener nada de mágica. El origen de la vida pues tampoco. El BigBang no sabemos de qué viene pero la parte observable está bastante bien explicada.
#5 creo que #3 se refiere a la magia como algo sorprendente hecho con un truco
#14 bien, entonces aplica mi primer comentario. ¿Qué hay de novedoso?
Mmm. ¿Pero esto es novedoso? ¿No se supone que el rango de influencia de la gravedad es infinito o algo así?
#4 La influencia gravitatoria se transmite a la velocidad de la luz, por lo que el Sol, por ejemplo, ejerce influencia desde que se formó, pero no desde antes, por lo que llega hasta cierta distancia solo.
Lo que me recuerda a la falta de precisión de las simulaciones de galaxias y sus explicaciones, esta vez sí, mágicas.
#12 vale, pero el rango es infinito teóricamente. ¿esta noticia quiere decir que el campo gravitatorio de una galaxia pueda influir a un punto del universo donde aún no se haya transmitido?
De gravedad estoy bastante verde.
#13 Ninguna información puede viajar más rápido que la luz.
#12 "Sol, por ejemplo, ejerce influencia desde que se formó, pero no desde antes, por lo que llega hasta cierta distancia solo."
Nunca había pensado en esto, iba a escribir lo mismo que la persona a la que respondes.
De todas formas, esa distancia es el universo observable, así que todo lo que vemos debería tener su campo gravitatorio.