Y Einstein perdió a los dados

La mecánica cuántica es rara, rara, rara. Todo lo que nos rodea se comporta de una forma extraña a un nivel subatómico. Por ejemplo, dos objetos muy separados se pueden comunicar entre sí de forma instantánea, en un efecto que Einstein llamó “acción fantasmagórica”(spooky action, en inglés). El físico alemán le puso este nombre porque no creía que este efecto teórico fuera posible, ya que no hay nada en el universo que pueda viajar a una mayor velocidad que la luz. Pero ahora unos científicos se han empeñado en contradecir al genio. Y lo han conseguido.

A Einstein no le gustaba la teoría cuántica, que se ha demostrado finalmente como todo un pilar de la física actual. Pensaba que carecía de sentido una teoría en la que reina la incertidumbre, donde la única posibilidad de pronosticar algo es predecir todas las posibles soluciones que pueden resultar de ese hecho. En pocas palabras, no aceptaba un universo donde los gatos pueden estar vivos y muertos al mismo tiempo. Para él, el cosmos debía regirse por leyes ordenadas y predecibles. No hay lugar para el azar. De ahí surge su famosa frase: “Dios no juega a los dados”. 

Pero la retorcida teoría cuántica predice que la observación de un objeto puede afectar justo en ese momento a otro, aunque esté en la otra punta del universo, sin que haya absolutamente nada que los una. A este extraño efecto se le llama entrelazamiento cuántico. Lo conocíamos a nivel teórico pero unos científicos con mucha paciencia lo han pasado del papel al laboratorio.

Se trata de un equipo de investigadores de la Universidad de Delft, junto al grupo ICREA del Instituto de Ciencias Fotónicas catalán y han logrado, nada más y nada menos, que demostrar que Einstein estaba equivocado, que dos electrones separados más de un kilómetro (e incluso hasta el infinito y más allá) pueden mantener una conexión invisible e instantánea, tal y como explica la agencia Sinc.

¿Cómo lo han hecho? Simplificando dramáticamente, los científicos han entrelazado dos electrones atrapados en dos diamantes, que estaban en laboratorios alejados a 1.280 metros de distancia, después registrar la orientación de su espín (o giro). Resulta que un electrón, como si lanzáramos una moneda al aire, puede girar en dos direcciones (arriba y abajo). El entrelazamiento cuántico implica que la medición de la rotación de un electrón definirá el giro del otro, incluso aunque las partículas estén muy, muy distantes. Para hacer el experimento han contado con un par de ‘dados cuánticos’, diseñados por el ICREA, que produjeron un bit aleatorio extremadamente puro para cada medición realizada en el experimento. Aquí lo explican al estilo Órbita Laika, con dibujitos:

 

En resumen, los científicos han comprobado que los giros de los electrones coincidían y que modificando el de uno, se modificaba automáticamente el del otro. Es decir, esas dos partículas se han comunicado de alguna manera, y lo han hecho más rápido que la luz. Las mediciones se hicieron de forma tan rápida que no hubo ni tiempo para que los electrones pudiesen transmitir información entre ellos, ni siquiera con una señal que viaje a esa velocidad. Así de extraño y espeluznante es nuestro universo.

Pero el entrelazamiento no es la única 'bizarrada' del mundo cuántico. Otro efecto –conocido como superposición– viene a complicar un poco más la realidad subatómica. Se trata de una propiedad que permite a un sistema físico, como un átomo o un fotón, existir en dos o más estados cuánticos hasta que se realiza una medida sobre ellos.

Sin embargo estos efectos no son observables en el mundo real. Un calcetín desparejado no puede estar en dos lugares al mismo tiempo (si despreciamos los efectos cuánticos de la lavadora común). Entonces, ¿cuál es la escala a partir de la cual estos extraños sucesos empiezan a ocurrir? Si diseñáramos el experimento con las condiciones ideales, ¿podríamos ser capaces de observar estos efectos en objetos grandes? No sé, por ejemplo… un gato. 

Sí, hablamos (otra vez) de Schrödinger y su famoso felino. Su célebre paradoja consiste en imaginarnos a un gato en una caja (hasta aquí todo normal) a la que le añades (aquí viene la parte rara) un material radiactivo que tiene un 50 % de probabilidades de liberarse y acabar con su vida. La idea es que hasta que no abrimos la caja y miramos, el gato está vivo y muerto a la vez. El estado del gato se ‘superpone’ con el estado del material radiactivo.

En los últimos años, los físicos han creado estados de superposición usando objetos inanimados cada vez de mayor tamaño, desde electrones y fotones a átomos, moléculas e incluso pequeñísimos sistemas mecánicos. Ahora quieren dar un salto más y probar con algún sistema biológico. Como los científicos adoran los felinos, lo han sustituido por una bacteria.

La idea –que proviene de investigadores  de la Universidad Purdue en Indiana y de la Universidad  Tsinghua, de Pekín– es situar al microbio en dos lugares al mismo tiempo. ¿Te suena a magia? Seguramente, un simple truco de aficionado comparado con las sorpresas que nos tiene que deparar la mecánica cuántica en el futuro.

@jesus_hidalgo

Imágenes: Fotolia

 

Comments

[Sergio Montañez dijo]

Rogaría al autor que se estudiase la mecánica cuántica antes de escribir el artículo. No hay ninguna comunicación instantánea entre las partículas entrelazadas. Hay una correlación en lo que se mide, pero no es nada misteriosa, se debe a que esas dos partículas estuvieron juntas en el pasado. Lo que ocurre es que la mecánica cuántica no es realista: no asigna existencia previa a esas magnitudes que estamos midiendo antes de ser medidas. Por eso no se puede decir que una partícula, al ser medido su espín, le dice a la otra que cambie el suyo, ya que éstos no existen antes de su medición.
Este experimento lo que demuestra es que el mundo, o bien no es realista, o bien es no local. La mecánica cuántica no es realista y, por eso, no es necesario introducir ningún elemento de no localidad, vamos, que la mecánica cuántica predice con precisión el resultado del experimento sin suponer ninguna acción fantasmal a distancia.
Por favor, no volváis a explicarlo mal. Entorpecéis el trabajo de los profesores de Física.

[sebcar1950 dijo]

LA AMENAZA DEL CAMBIO CLIMÁTICO:
El presidente de Estados Unidos, B. Obama, ha defendido la “obligación moral”de su gobierno en la lucha contra el cambio climático,cuyas consecuencias definió como “la mayor amenaza” para el futuro. En una ceremonia en la Casa Blanca,el mandatario demócrata presentó los detalles de su ambicioso plan para limitar, por primera vez en la historia, las emisiones contaminantes de las plantas energéticas del país e impulsar la inversión en energías renovables.“Somos la primera generación que siente las consecuencias del cambio climático y la última que tiene la oportunidad de hacer algo para detenerlo”.“Este es uno de esos problemas que por su magnitud, si no lo hacemos bien, no podremos reaccionar ni adaptarnos. Cuando hablamos de cambio climático, existe la posibilidad de llegar tarde” .
- Según todos los expertos el cambio climático y sus consecuencias esta ya en marcha. NO ES BROMA. El nivel del mar ha crecido 8 cm según la NASA desde 1992 debido al calentamiento global. De no tomar medidas antes de final de siglo desaparecerán cientos de islas y países, igualmente el mar entrara tierra adentro desapareciendo las costas actuales. Todas aquellas personas concienciadas de la necesidad de luchar contra el cambio climático debemos de estar unidos. Igualmente todas aquellas empresas que basan su acción en las energías renovables, en la innovación y en las nuevas tecnologías SON NUESTRAS ALIADAS.
- La única solución viable para la humanidad esta en las energías renovables. Aquellas energías que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocarburantes.
-LA CONTAMINACION PRODUCIDA POR LA UTILIZACION DE DERIVADOS DEL PETROLEO:
Han reconocido que estaban contaminando mas de lo que figuraba en su modelo. Según noticias esto se extenderá a otras marcas. Seguramente los puntos de medición de la contaminación en occidente no serán tampoco muy rigurosos. Los señores del petroleo son poderosos y su poder grande. El problema no es de los fabricantes de coches, el problema es del tipo de carburante. El petroleo y sus derivados es un carburante nocivo para la salud, sus emisiones contaminan la atmósfera y sus vertidos envenenan el mar y la tierra. De forma que mientras millones de personas mueren de enfermedades consecuencias de la contaminación y otros muchos millones enferman los señores del petroleo se forran, es el progreso sin control. Mientras que el cambio climático y sus consecuencias (sequías, inundaciones,subida del mar…) avanza sin freno, ellos se forran. Mientras los gobernantes occidentales ponen todo tipo de obstáculos a las energías renovables y a las empresas que la fomentan tales como iberdrola, endesa, abengoa.. existen COMBUSTIBLES menos contaminantes como el BIODIESEL- existe el COCHE ELECTRICO
Existen carburantes que no son nocivos para la salud humana como el BIODIESEL. igualmente es una realidad el COCHE ELECTRICO. No se entiende como continua utilizándose combustibles derivados del petroleo (causantes de la contaminación de la atmósfera, la tierra y el mar), que son los causantes del CAMBIO CLIMATICO y de sus consecuencias (sequías, inundaciones, subidas del mar.).Igualmente estos carburantes son responsable de la muerte y de la enfermedad de millones de personas de enfermedades brocopulmonares y otras derivadas de la contaminación.
-El biodiésel (biocombustible) es un líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo.
- A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía renovables, se impulsó su desarrollo para su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo. ¡EXISTE EL BIODIESEL!
VENTAJAS DEL BIODIESEL:
Los combustibles derivados del petróleo son limitados y no renovables. La investigación está revelando nuevas fuentes de energía renovables como el etanol y el biodiésel, tanto a partir de fuentes vegetales como animales. Ventajas del biodiésel
•No requiere equipo especial de suministro y se puede utilizar la infraestructura existente.
•Puede ser utilizado, en la actualidad, en los motores diésel sin modificación
•Reduce las emisiones de dióxido de carbono de un 15% a más del 75% sobre el diésel derivado del petróleo.
•Emite menos contaminantes al aire en general.
•Es un combustible totalmente renovable.
•Reduce la dependencia del petróleo.
•Es más seguro a la hora de manejar, almacenar y transportar que el diésel derivado del petróleo.
Ventajas
El biodiésel disminuye de forma notable las principales emisiones de los vehículos, como son el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles, en el caso de los motores de gasolina, y las partículas, en el de los motores diésel.
La producción de biodiésel supone una alternativa en el uso del suelo que evita los fenómenos de erosión y desertificación a los que pueden quedar expuestas aquellas tierras agrícolas que, por presiones de mercado, están siendo abandonadas por los agricultores.
El biodiésel supone un ahorro de entre un 25% a un 80% de las emisiones de CO2 producidas por los combustibles derivados del petróleo, constituyendo así un elemento importante para disminuir los gases invernadero producidos por el transporte.
Por su mayor índice de octano y lubricación reduce el desgaste en la bomba de inyección y en las toberas.
No tiene compuestos de azufre por lo que no los elimina como gases de combustión.
El biodiésel también es utilizado como una alternativa de aceite para motores de dos tiempos, en varios porcentajes; el porcentaje más utilizado es el de 10/1.
El biodiésel también puede ser utilizado como aditivo para motores a gasolina (nafta) para la limpieza interna de éstos.
HIPOTESIS POR LAS CONSECUENCIAS DE LA UTILIZACION MASIVA DEL BIODIESEL:
1ª HIPOTESIS: LA UTILIZACION MASIVA DEL BIODIESEL PRODUCIRIA HAMBRE EN EL TERCER MUNDO: Esta hipótesis defendida entre otros por Fidel A. Castro Ruz ( Cuba) se basa en que una producción masiva de biodiésel produciría el abandono del cultivo de otros productos dedicados a la alimentación, encareciendolos de formas que la población no podría acceder a ellos. El dilema lo plantean entre contaminación /escasez de alimentos.
2ª HIPOTESIS: LA UTILIZACION MASIVA DEL BIODIESEL SERA POSITIVA PARA LA POBLACION HUMANA: Esta teoría se fundamenta en:
1º.-) los millones de hectáreas abandonadas por los agricultores al no ser rentable su explotación.
2º.-) los millones de hectáreas que tienen su producción a expensas de las inclemencias meteorológicas. Solamente con un programa de regadíos se asegurarían dos cosechas en las tierras que actualmente tienen una cosecha dependiendo de las inclemencias del tiempo (sequías,....).
3º.-) Igualmente existen zonas que podrían dedicarse a la agricultura que actualmente no se utilizan por no ser rentables, zonas semideserticas,.....Y de esta forma revertir la desertización, el cambio climático,.....
-Simplemente se trata de racionalizar la producción a nivel mundial.
CONCLUSION:
Actualmente la población mundial tiene a su disposición medios de transportes con tecnologías respetuosas con el medio ambiente. Ademas existe la posibilidad de utilizando las tecnologías actuales, producir mezclas de carburantes más respetuosas con el medio ambiente:
A.-) TRANSPORTE COLECTIVO:
-Tenemos el TREN -como medio de transporte totalmente limpio (eléctrico). (Virgin Trains (compañía de trenes británica) dijo que tiene el primer tren a biodiésel B20 y que reducía en un 14% las emisiones).
-Igualmente existen otros medios de transporte colectivo movidos por energías limpias.
B.-) TRANSPORTE INDIVIDUAL:
1º.-) EL COCHE ELECTRICO es una realidad.
2º.-) Existen motores HIBRIDOS totalmente ecológico (Radioelectricidad).

3º.-) MEZCLAS DE CARBURANTE-Con la tecnología actual el BIODIESEL que es un sustitutivo parcial o total del gasóleo, puede reducir la cantidad de CO2 que emitimos a la atmósfera. Es decir, se pueden obtener mezclas de carburantes de biodiésel y gasóleo que emitan mucha menos cantidad de CO2 a la atmósfera.(En septiembre de 2005 Minesota fue el primer estado en obligar a que el diésel comercializado contenga al menos un 2% de biodiésel--En Argentina, desde 2014 todo el Diésel debe contener un 10% de Biodiésel, así como la gasolina contiene un 10% de Bioetanol-.......).
-Ademas en la actualidad existen diversos procesos industriales mediante los cuales se pueden obtener biodiésel, procesos que no dejan de avanzar y los investigadores prometen revoluciones en este campo en la próxima década.
-Ni debemos , ni podemos  continuar soportando la gran contaminación atmosférica en las grandes ciudades y  sus consecuencias. El planeta no podra durante mucho tiempo soportar la cantidad de CO2 emitido a la atmósfera por la acción humana, el calentamiento global y el cambio climático, son unas amenazas tan evidentes que no podremos evitarla. Si tenemos tecnología para evitarlo, si podemos producir mezclas de carburante para evitarlo, cuales son los impedimentos para no realizarlos.

[Ewan Lawrie dijo]

He traducido el articulo en ingles y lo puse en mi blog. Hay vinculo al puesto de blog de Jesus Hidalgo y he informado quien el ha escrito el articulo y que mi puesto es una traduccion de su (impactante) obra.
Gracias por explicar el tema tan bien para este tonto!

http://ewanlawrie.blogspot.com.es/2015/10/einstein-throws-snake-eyes.html

[Fundación Telefónica dijo]

Le escribo de Fundación Telefónica para ver si me pueden aportar un contacto de su programa al que poder dirigir información de la nueva expo de Julio Verne en nuestro espacio que seguro puede interesarles.

Espero su respuesta, gracias.