jueves, 10 de noviembre de 2011

Matemos al clasicismo, seamos cuánticos

¿Qué tiene que ver la física en esté blog? Pues para vuestra desgracia, mucho, pero tranquilos, no quiero asustaros. La mecánica cuántica plantea problemas filosóficos, pues no hay conexión entre la teoria y la realidad observada (como ocurre en la física clásica) . En esta nueva sección vamos a jugar a pensar en algunos de estos planteamientos que todavía están colgados en las perchas de la comunidad científica.

Venga , animaos , no os vais a manchar de tiza llenando la pizarra de fórmulas.

El gato de Schrödinger


Pobablemente nunca tuvo un gato, pero Erwin Schrödinger, uno de los padres de la mecánica cuántica (y también un gran vividor, por cierto), hizo famoso a uno de estos animales que, en realidad, nunca existió...o quizás si?


Con esta premisa os voy a presentar la temática de este capítulo el concepto de "estado de superposición". Hasta que no haya verificación, la materia puede estar en 2 estados. Descavellado,no? Pues bien, para nuestra suerte o desgracia este concepto se desmorona por la mera intervención de un observador consciente.

Se trataba de un experimento mental que propuso para rebatir una de las conclusiones de esta rama de la física con la que nunca estuvo de acuerdo, al igual que Enstein, quien a raíz de esta aleatoreidad filosófica le hizo pronunciar " Dios no juega a los dados con el universo", refiriendose a la naturaleza probabilistica de esta rama de la física. Vivimos en un mundo macróscopico, donde, de acuerdo con el sentido común, las cosas que existen lo hacen incluso cuando nadie las mira. Pero en el microscópico mundo subatómico de la cuántica todo es muy diferente. El estado y la posición en que se encuentre una partícula es indeterminado mientras no se interacciona con ella. No es que no sepamos en qué estado está, sino que realmente se encuentra en todos los posibles estados a la vez, o , como suele decirse, se encuentra en una "superposición de estados", hasta que se ve obligada a adoptar uno determinado porque alguien la mide. Schrödinger propuso el experimento del gato para demostrar que si en el mundo macroscópico esta posibilidad era inconcebible, también lo era para el mundo subatómico. Se trata de una caja cerrada en la que hay un gato, un frasco con un gas venenoso, un átomo radiactivo y un detector de radiación, de forma que , si el átomo se desintegra, el detector lo percibe y rompe el frasco, produciendo la muerte del gato. Así, parece que existe una relación inequívoca entre el estado de un elemento del mundo cuántico (física cuántica) y otro tan macroscópico como un gato (que representa a la física clásica): si el átomo está desintegrado, el gato está muerto, y si no, está vivo. Tal y cómo Schrödinger dijo, la función de onda describiría al gato "vivo" y "muerto" a partes iguales hasta que el experimentador abriera la caja y la función se colapsará a uno de los dos estados. Salta a la vista que este resultado es absurdo, ya que la idea de que un gato esté vivo y muerto es descabellada. Y no obstante, es exactamente lo que parece ocurrir con los fotones.
¿Por qué? Mientras que la mecánica cuántica hace un trabajo muy remarcable describiendo el comportamiento de objetos microscópicos y grupos de objetos, el mundo que vemos y tocamos sigue siendo empecinada y exasperadamente clásico.

Algo misterioso ocurre en la transición del mundo extraño de los simples objetos cuánticos a los objetos mucho más grandes del mundo cotidiano.

La división absoluta entre el mundo macro y microscópico que defiende la interpretación de Copenhage disgustó a muchos físicos porque simplemente elude la cuestión: dice que ocurre , pero no por qué.

¿Con qué interpretación nos quedamos entonces? Como con cualquier interpretación filósofica que se precie de ocupar espacio y tiempo en nuestras neuronas, con la de "calla y calcula". Es decir, evitemos pensar en ello...

...y acordarse de el gato que llevaba de cabeza a Alicia. ¿Anticipó Lewis Carrol está paradoja?



Pero propongo una interpretación mejor: aplicarla a nuestra incierta vida normal...


Fuentes: apuntes de física de 2º de bachiller, "Conversaciones de física con mi perro" (Chad Orzel), www.ciencia-ficcion.com

1 comentario:

Juanjo dijo...

El tema de la fisica cuantica me resulta fascinante.Estoy leyendo una novela en la que se hace un repaso a toda la historia de la fisica en el sigloxxI.Se llama "En busca de Klingsor" y te la recomiendo
Ahora no recuerdo que filosofo fue el que dijo eso de :"Cada vez que oigo hablar del gato de Schroedinger" me entran ganas de coger mi escopeta"...ja,ja
Besos