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May

28

¡La Mecanica cuantica! El Gato de Schrodinger

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (2)

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Hay muchas cosas que no sabemos pero, sin embargo, hay una pequeña esperanza de que todo eso pueda cambiar. La prueba es que nosotros estamos aquí para tratar esta cuestión. Si esto es cierto, entonces quizá no haya que invocar a Dios para explicar por qué la vida, por preciosa que sea, es posible en nuestro universo. Sin embargo, esto reabre la posibilidad del principio antrópico débil, es decir, que coexistimos con nuestros universos muertos y que el nuestro sea el único compatible para vida.

La segunda controversia estimulada por la función de onda del universo de Hawking es mucho más profunda y, de hecho, aun está sin resolver. Se denomina el Gato de Schrödinger.

La teoría cuántica, recordémoslo, afirma que para todo objeto existe una función de onda que mide la probabilidad de encontrar dicho objeto en un cierto punto del espacio y del tiempo. La teoría cuántica afirma también que nunca se conoce realmente el estado de una partícula hasta que se haya hecho una observación. Antes de que haya una medida, la partícula puede estar en uno de entre una diversidad de estados, descritos por la función de onda de Schrödinger. Por consiguiente, antes de que pueda hacerse una observación o medida, no se puede conocer realmente el estado de la partícula.  De hecho, la partícula existe en un estado ultramundano, una suma de todos los estados posibles, hasta que se hace una medida.

Cuando esta idea fue propuesta por primera vez por Niels Bohr y Werner Heisemberg, Einstein se revolvió contra ella. “¿Existe la luna sólo porque la mira un ratón?”, le gustaba preguntar. Según la teoría cuántica, en su más estricta interpretación, la Luna, antes de que sea observada, no existe realmente tal como la conocemos. “La Luna puede estar, de hecho, en uno cualquiera de entre un número infinito de estados, incluyendo el estado de estar en el cielo, de estar explotando, o de no estar allí en absoluto. Es el proceso de medida que consiste en mirarla el que decide que la Luna está girando realmente alrededor de la Tierra”. Decía Einstein con ironía.

Edwin Schrödinger, autor de la ecuación con su función de onda, se disgustó con estas interpretaciones de su ecuación. Para demostrar lo absurdo de la situación creada, Schrödinger colocó un gato imaginario en una caja cerrada. El gato estaba frente a una pistola, que está conectada a un contador Geiger, que a su vez está conectado a un fragmento de uranio. El átomo de uranio es inestable y sufrirá una desintegración radiactiva. Si se desintegra un núcleo de uranio, será detectado por el contador Geiger que entonces disparará la pistola, cuya bala matará al gato.

Para decidir si el gato está vivo o muerto, debemos abrir la caja y observar al gato. Sin embargo, ¿cuál es el estado del gato antes de que abramos la caja? Según la teoría cuántica, sólo podemos afirmar que el gato esta descrito por una función de onda que describe la suma de un gato muerto y un gato vivo.

Para Schrödinger, la idea de pensar en gatos que no están ni muertos ni vivos era el colmo del absurdo, pero la confirmación experimental de la mecánica cuántica nos lleva inevitablemente a esta conclusión. Hasta el momento, todos los experimentos han verificado, favorablemente, la teoría cuántica.

La paradoja del gato de Schrödinger es tan extraña que uno recuerda a menudo la reacción de Alicia al ver desaparecer el gato de Cheshire en el centro del cuento de Lewis Carroll: “Allí me verás”, dijo el Gato, y desapareció, lo que no sorprendió a Alicia que ya estaba acostumbrada a observar cosas extrañas en aquel lugar fantástico. Igualmente, los físicos durante años se han acostumbrados a ver cosas “extrañas” en la mecánica cuántica.

Existen varias maneras de abordar esta dificultad de lo incomprensible sobre el Universo y, una de ellas es, hacer aseveraciones de cuestiones que nuestra ignorancia no alcanza a comprender.

emilio silvera

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Esta entrada fue publicada el viernes, 28 de mayo de 2010 a las 12:13 y está clasificada bajo: Física. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    Ramon Marquès
    el 28 de mayo del 2010 a las 20:08

    Estimado Emilio:
    Lo del gato de Shrödinger lo veo tan simple que hasta pudiera ser que algo se me escape.  Es el contador Geiger y no la mirada lo que determina que el gato esté vivo o muerto, y en general es cuando la función onda conecta con el receptor adecuado y sucede el colapso de onda lo que confiere la realidad. Tal como dijo Einstein sobre la realidad de la luna, que no necesitaba la mirada del ratón.
    Otra cosa es que nosotros vemos la realidad de una forma que desde Kant (o desde Platón) sabemos que es sui géneris. Sólo aquí entiendo que vale el ver o no ver.
    ¿Qué opinas Emilio?.  Un abrazo. Ramon Marquès

    Responder
    • 1.1
      Emilio Silvera
      el 29 de mayo del 2010 a las 12:03

      Opino que, en lo esencial, estoy totalmente de acuerdo contigo amigo Ramon.

      Y, si, es verdad, nuestra realidad esta distorsionada, es una realidad propia nuestra que, seguramente, difiere de la realidad que la Naturaleza trata de mostrarnos y que nosotros no sabemos ver.

      Nosotros, querido amigo, estamos mas cerca de Einstein que de otros, y, desde luego, Kant y tambien Platon nos abrieron las puertas a una realidad que conservamos y de la que nos cuesta separarnos, es la realidad de nuestros sentidos, de nuestra experiencia, es la unica realidad que nos permiten nuestras mentes, al menos, en este momento de la evolucio, mas adelante, ¿quien sabe que realidad sera la nuestra? el abanico de posibilidades es tan amplio que cualquiera que podamos imaginar podria ser la “realidad verdadera”.

      Mas de lo de siempre, queremos saber, entenderlo todo y  comprender lo que en realidad es el Universo. Sin embargo, el camino que nos queda por recorrer para alcanzar tales conocimientos…es largo y tortuoso y, si me apuras, diria que tambien doloroso.

      Esta vida se nos ha dado, no para disfrutarla, sino que, todo lo que recibimos lo tenemos que pagart y, no pocas veces a un alto precio.

      Un saludo amigo.

      Responder
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