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Descubren qué hace una partícula cuántica mientras nadie la mira

Miércoles 06 de Marzo, 2019
Hasta ahora nadie sabía si el gato de la teoría de Schrödringer estaba vivo o muerto. Ahora han descubierto la forma de saber qué es de él sin abrir la caja, o lo que es lo mismo: saber qué hacen las partículas cuánticas cuando nadie las mira. Sergio Basi.

Atento, porque por primera vez en la historia, no va a morir un gatito en un artículo divulgativo sobre física cuántica. Tenemos la respuesta, ¡el gato vive!

Pero no anticipemos acontecimientos… Hace ya décadas de que Erwin Schrödinger fuera reconocido con un Nobel.  Desde entonces, muchas de sus teorías han permanecido vigentes y han dado a la ciencia algunas bases importantes de la mecánica cuántica. Una de ellas es la analogía que pasó a la historia con el nombre de “gato de Schrödinger”.

Esta metáfora era un experimento imaginario –por suerte para los gatos– que hablaba de un gato metido en una caja con un matraz lleno de veneno. Este veneno puede liberarse o no liberarse a través de un dispositivo que se accionará en función de si una única partícula radiactiva se desintegra. En resumen, el gato puede morir o no morir. La cuestión es que nadie puede saber si el gato está vivo o muerto hasta que la caja es abierta y el estado del gato comprobado.

Este entrañable gato cuántico que nadie quiere muerto es objeto análogo a las partículas subatómicas. Se encuentra en un estado de indeterminación irresoluble puesto que, mientras no es observado, tiene exactamente las mismas posibilidades de estar vivo que de estar muerto. Hay varias interpretaciones científicas que dan lugar a teorías varias, como que el gato está vivo y muerto a la vez o que eso mismo se da, pero en diferentes ramas del universo que no interactúan entre sí. 

Pero mejor no nos enzarcemos en las múltiples interpretaciones de una metáfora cuántica –yo no quiero hacerlo y te aseguro que tú tampoco–. La propuesta de esta paradoja refiere a una idea fundamental de la teoría cuántica: la dualidad de las partículas subatómicas. Los objetos cuánticos pueden existir como partículas y como ondas, pero hasta que no son observados, no toman una forma u otra.

Un artículo publicado en Physical Review por físicos de la universidad de Cambridge, explica, por primera vez, que han logrado algo que se suponía imposible: observar sin observar.

Partiendo del hecho de que cualquier partícula que se mueva a través del espacio necesariamente tiene una interacción con su entorno, este grupo de científicos ha demostrado que ese modo concreto de interacción de las partículas subatómicas se puede utilizar para rastrear el comportamiento que tienen incluso cuando no están siendo observadas.

Esto es, el modo de interacción de las partículas deja una suerte de huella cuántica que en un laboratorio se puede observar. Observando dicha huella, la cual es llamada “etiquetado” de la partícula, se podrá conocer, a través de un método de “mapeado”, qué hacen esas partículas sin determinarlas por la observación.

Arvidsson-Shukur, estudiante en el Laboratorio Cavendish, de la universidad británica dijo que "esta idea, comúnmente conocida como función de onda, se ha utilizado más como una herramienta matemática que como una representación de partículas cuánticas reales, es por eso que asumimos el desafío de crear una forma de rastrear los movimientos secretos de partículas cuánticas".

Esto será muy útil para todos los científicos que desean seguir o decodificar los movimientos de las partículas a lo largo de sus experimentos y no solamente en las mediciones finales, como se podía hacer hasta ahora.

En los fundamentos de la física moderna nunca se planteó qué hace una partícula cuántica cuando no es observada… aunque algunos experimentos han concluido que las partículas hacen de todo menos “cosas clásicas”, como existir en varios lugares al mismo tiempo. Ahora, con este descubrimiento, esto podrá ser finalmente verificado.

También podrán medirse los fenómenos de comunicación contrafactuales, llamados así porque atacan directamente al hecho aceptado de que la información debe ser transmitida entre dos partículas que se mueven entre ellas. Y es que hay investigadores que han sugerido que esto se da de modo que la información fluye entre dos partículas sin necesidad de movimiento entre sí, lo cual sería una especie de “telepatía cuántica” que deberá ser comprobada.

"Nuestro resultado sugiere que la función de onda está estrechamente relacionada con el estado real de las partículas. Hemos podido explorar el dominio prohibido de la mecánica cuántica: delimitar el camino de las partículas cuánticas cuando nadie las está observando".

En fin, habrá que ver qué revoluciones, cambios de paradigma y nuevos descubrimientos supone este nuevo conocimiento que explora la realidad en sus niveles más esenciales; realmente parece complicado determinar de qué modo un descubrimiento a niveles tan ínfimos de la materia puede repercutir en la vida humana. Mientras tanto, podremos suspirar con alivio por el famoso gato: ¡está vivo!

 

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