El Boomeran(g)

Comentarios (6)

• El Maldito Experimento de Aspect el Hereje no es excesivamente complicado. Pero para entenderlo hay que conocer antes la desigualdad de Bell, y eso si tiene un poco más de miga. De todos modos, veo por un comentario de Eloy en este mismo hilo que él ya ha posteado algo de eso por aquí y, además, yo tengo otro post de hace aproximadamente un año en el que también lo explico (podeis pasar por dejanews o pedirmelo) De modo
  que haré una pequeña introducción y luego pasaré al experimento. De modo que, el que quiera, pueda saltarse la parte que ya conozca.
  
  1 INTRODUCCIÓN
  
  (Nota para los puristas: En adelante, cuando hable de "los Mecano-Cuánticos", me estaré refiriendo a la interpretación de Copenhague (o como se escriba la ciudad esa de la sirenita). Y cuando hable de los Físicos Clásicos estaré haciendo referencia a cualquiera que adopte una postura realista.)
  
  La vida del físico en los viejos tiempos era tranquila y feliz: Ellos se limitaban a observar lo que la naturaleza hacía. Podían ingeniar retorcidos experimentos, pero todos sabían que, aunque nadie estuviese observando sus resultados, funcionaban igual. Ese tipo de problemas
  (¿Hace ruido un arbol al caer en el bosque, si nadie está allí para
  escucharlo?) era cosa de los metáfisicos, y se contemplaba con una cierta
  superioridad.
  
  Pero llegaron los Mecano-Cuánticos. Gente rara. Encabezados por un tipo de pipa humeante llamado Bohr y un joven de pelo encrespado de nobre Heisemberg, afirmaban cosas increibles. Decían, por ejemplo, que no podían medirse simultaneamente con exactitud la velocidad (bueno, más exactamente el momento) y la posición de una partícula al mismo tiempo.
  Es mas, decían que esa partícula NO TENÍA velocidad o posición hasta el momento mismo de hacer la medida. Esto va en contra del sentido común de cualquier Físico Clásico que se precie: Lo que siempre han hecho los científicos es OBSERVAR la naturaleza, pero los Mecano-Cuánticos, en cierto modo, están CREANDO la realidad con sus observaciones (al ser la observación la que provoca que una partícula adopte un estado definido).
  
  Y, lo peor de todo, sus cálculos funcionaban.
  
  Bueno, pensaron los científicos, no importa si tienen razón o no en esas
  afirmaciones metafísicas. Quzás haya algunas VARIABLES OCULTAS que aún
  desconocemos y que, cuando se descubran, harán regresar a los cuánticos al redil de la Realidad Clásica.
  
  Creo que debería comentar un poco más eso de las variables ocultas:
  
  Para los Mecano-Cuánticos (y, a efectos prácticos, para todo el mundo) una partícula o sistema de estas se define por un constructo matemático llamado "Función de onda". Esta función de onda describe TODOS los posibles valores que pueden adoptar las propiedades de esa partícula o sistema de ellas en un momento dado.
  
  Algún avispado estará pensando (y muy razonablemente) ¡Oye! ¡Si describe todos los posibles valores es como si no describiera nada! ¿De qué sirve decir "mañana lloverá o no lloverá" (que sería describir todos los POSIBLES estados de la lluvia para mañana)? ¡Eso solo lo hace el Calendario Zaragozano! (Si no conoces el Calendario Zaragozano no te preocupes, es un calendario que hace eso mismo).
  
  Pues es que resulta que la función de onda asigna uno peso estadístico a cada uno de esos estados (en realidad esto resulta un tanto más complicado pero, a efectos prácticos, digamos que de la función de onda se deduce una probabilidad para cada estado)
  
  Por lo tanto la Mecánica Cuántica haría predicciones del tipo "hay un 10% de posibilidades de que mañana llueva, un 35% de que haya nubes pero no llueva y un 55% de que luzca el sol".
  
  Una ciencia que solo dá probabilidades no parece una cosa muy seria, tiene cierta apariencia de incompleta. A cualquier persona con dos dedos de frente, lo primero que se le ocurre es pensar "Lo que pasa es que hay factores que afectan a tu problema y no los has tenido en cuenta, o no los has descubierto todavía. Pero cuando sepas cuales son podrás dar
  datos exactos, y no solo probabilidades". Es decir, algo del tipo de: "Si pudieras conocer todas las condiciones atmotsféricas,como velocidad del viento, presión atmotsférica, etc. (icluída la puñetera mariposa brasileña de Lorentz), podrías decirme con completa exactitud el tiempo que hará mañana"
  
  En resumen: Esas "cosas que todavía no conocemos" son lo que llamamos "variables ocultas".
  
  Y así estaban las cosas.
  
  Por un lado los Físicos Clásicos, que pensaban que ya aparecerían esas variables ocultas.
  
  Por otro los Mecano-Cuánticos, que no creían que estas aparecieran.
  
  Y, por otro, los que pasaban de metafísicas y se limitaban a aplicar
  unas ecuaciones realmente útiles.
  
  Y habrían seguido estando así, porque no había ningún experimento en el que se pudiesen distinguir esas variables ocultas (claro, por algo estaban ocultas, digo yo)
  
  Y llegó Bell.
  Y Bell observó.
  Y Bell calculó.
  Y Bell habló.
  Y dijo:
  
  Supongamos que los Físicos Clásicos tienen razón.
  
  Es decir: Que existen esas vairables ocultas y que, por tanto, las
  partículas tienen propiedades aunque no se las "observe" y no surgen en el instante de hacer la observación.
  
  Supongamos también que tenemos una serie de partículas a las que podemos medir tres propiedades que llamaremos [a], [b] y [c]. estas propiedades pueden tomar dos valores, que serán mayúscula o minúscula. de esta forma, definiremos una partícula por sus propiedades de la forma:
  
  Valor-de-[a] Valor-de-[b] Valor-de-[c]
  
  ( Por ejemplo: (AbC) sería una partícula que tiene sus propiedades [a] y [c] en mayúscula y su propiedad [b] en minúscula)
  
  Supongamos que tomamos una serie de partículas, medimos cada una de sus
  propiedades, y anotamos el número de partículas que tienen ciertas propiedades como:
  
  n(Valor-de-[a] Valor-de-[b] Valor-de-[c])
  
  ( De modo que n(AbC) sería el NÚMERO de partículas (AbC) )
  
  Bueno, pues si suponemos todo esto, trasteando un poco con las fórmulas
  obtenemos la siguiente desigualdad:
  
  n(Ab)<=n(Ac)+n(bC)
  
  Que dice que el número de partículas (Ab) es menor o igual que la suma del número de partículas (Ac) y (bC).
  
  Que, casualmente, es la "Desigualdad de Bell".
  
  que sería cierta si los Físicos Clásicos tuvieran razón.
  
  Y, sin embargo, según la fisica cuantica, hay ciertos casos en los que la desigualdad de Bell será incumplida.
  
  Por fin un experimento que sirva para decidir entre una y otra. Pero ¿Quién tiene razón?
  
  Había que hacer el experimento. Pero el experimento era jodidamente complicado.
  
  Y le llegó el turno a Alain Aspect.
  
  La verdad es que, si Aspect hacía bién su experimento, tenía su futuro académico asegurado: Tenía todos los Ases de la baraja y, diese el resultado que diese se haría famoso: Como el Hombre que confirmó la desigualdad de Bell, o como el que la derribó.
  
  EL EXPERIMENTO DE ASPECT
  
  El experimento de Aspect utlizaba la ploarización de fotones en distintos
  ángulos.
  
  Pero no todo iba a ser tan facil. El que diseñó las leyes de la naturaleza tenía un gusto gracioso: Solo se puede medir la polarización en un ángulo de un fotón. Hacer esa medida "borra" las medidas que se pudieran haber hecho en otros ángulos. Había que ser un poco más sutil.
  
  Concretamente, se usaba luz laser para excitar átomos de calcio, los cuales, al volver a su estado no excitado, emitían dos fotones en sentidos opuestos hacia unos detectores a 6´5 metros de distancia (o sea, a 13 metros el uno del otro).
  
  Se sabe experimentalmente que, por este procedimiento, se obtienen fotones con cualquier polarización, pero siempre la misma para ambos miembros del par.
  
  Los detectores, a grandes rasgos, estaban formados por un filtro polarizador y un detector de fotones, de modo que el detector de fontones solo detectara uno si este no era obstaculizado por el filtro.
  
  En realidad el sistema de detectores era algo más complejo, con el objetivo de poder cambiar el ángulo de polarización del filtro entre dos ángulos distintos en pocos nanosegundos (diez, concretamente).
  
  La medida de la polarización es un valor de SI/NO. El fotón pasa por el filtro o no lo hace.
  
  Los detectores, a su vez, estaban conectados a un aparato que anotaba las
  coincidencias, es decir, cada vez que ambos detectores indicaban un fotón
  simultaneamente.
  
  Dado que ambos fotones tienen la misma polarización, hacer una medida distinta en cada uno de ellos equivale a hacer dos medidas sobre el mismo fotón. (O, al menos, lo sería si los Físicos Clásicos tuvieran razón).
  
  De esta forma se pueden hacer tandas de pares medidas con distintos ejes para luego, estadísticamente, calcular si el resultado se encuentra o no dentro de los límites que impone la desigualdad de Bell.
  
  Y sin embargo, la física cuántica predice unos resultados que, para algunos ángulos de polarización, se salen de estos límites.
  
  Ya se habían hecho experimentos de este tipo (que yo sepa, en siete ocasiones), pero lo que hizo al de Aspect concluyente era que la elección del ángulo a medir se hacía MIENTRAS LOS FOTONES VIAJABAN (en los experimentos anteriores esa decisión se tomaba antes). De este modo no
  podía existir ninguna forma, por muy fantastica que pudiera ser, de que
  uno de los fotones "supiera" el ángulo en el que se estaba midiendo el otro (suponiendo que ninguna señal pueda transmitirse a una velocidad
  mayor que C).
  
  El experimento confirmó la opinión de los Mecano-Cuánticos.
  
  Quiero hacer notar un par de detalles:
  
  1- Se hace la presunción de que medir distintos ángulos en cada miembro
  de un par es equivalente a medir dos ángulos en un solo fotón. Esto, que
  podría parecer "arriesgado", no lo es en realidad: Negarlo sería dar la
  razón a priori a los Mecano-Cuánticos.
  
  2- Al no poder hacer las tres medidas a un solo fotón o par de ellos, hemos de generalizar, estadísticamente, los resultados de cada par de medidas de modo que, en principio, es teóricamente posible que se supere el límite de Bell solo "aparentemente". Pero si la población sobre la que se hace la estadística es lo suficientemente grande, el error tiende a cero rápidamente.
  
  En definitiva, hoy día se consideran los resultados de Aspect como concluyentes.
  
  (Pido disculpas a todos: El tamaño de este artículo es excesivo. Siento
  haberme extendido tanto, pero siempre he sido incapaz de resumir conceptos.)
  
  No sé quien es el autor, pero el texto lo encontré aquí:
  http://www.psicobyte.com/ppersonal/opiniones/articulos/aspect-bell.html

  Comentado por: Un bárbaro el 03/6/2011 a las 14:04

• Es decir, lo importante del entrelazamiento de partículas (fotones) cuántico, que supone poner en tela de juicio fundamentos básicos de lo que hasta entonces entendíamos por realidad (por ejemplo la localidad, o la “comunicación” entre fotones a una velocidad superior a la de la luz, que para entendernos supondría dar carta de naturaleza científica a fenómenos hasta ahora desdeñados por la ciencia como la telepatía o fenómenos paranormales), lo importante de que Aspect demostrara la existencia real de tal entrelazamiento, no es para nuestro mundo que ponga patas arriba todo lo que hasta ahora fundamentaba el conocimiento científico de la realidad, sino que lo importante, realmente, y por lo que se sigue dicha línea de investigación, con la aportación de importantes recursos públicos y privados, es la posibilidad de crear un ordenador cuántico que dotará de un poder inmenso para incidir sobre el mundo a quien lo tenga (gobiernos o compañías), reportándole ganancias económicas y quien sabe qué posibilidades de control sobre el mundo. Asistiríamos así a lo que viene siendo norma habitual en el ser humano: la divergencia entre desarrollo moral y ético y desarrollo tecnológico, derivada fundamentalmente del hecho de no asumir las implicaciones que para el ser del hombre tienen los avances en el conocimiento.

  Comentado por: Un bárbaro el 03/6/2011 a las 10:59

• Creo que objetivamente hay que distinguir entre ciencia y tecnología (o entre saber teórico y práctico) pero que subjetivamente vaya usted a saber cuales son las motivaciones del científico para dedicarse a su trabajo. Puede ser que lo haga por dinero o pensando en su aplicación práctica. Y no por ello es menos humano que aquel al que le mueve "el ardiente deseo" de inteligibilidad. Que la Tierra gire alrededor del Sol o al revés o que la mecánica cuántica sustituya a la newtoniana no cambia esencialmente al ser humano, en mi opinión. Tal vez si que lo cambió el tomar conciencia de que el Universo es inteligible y desde entonces estamos en la tarea de intentar descifrarlo, pero el ser humano es el mismo. La ciencia tienes sus límites y hay preguntas a las que nunca podrá responder. Como dijo Wittgenstein en el Tractatus: "Aunque todas las posibles cuestiones científicas fueran contestadas, los problemas de la vida no habrían sido tocados en absoluto."

  Comentado por: p el 02/6/2011 a las 22:52

• Evidentemente esas no son las razones. Los dirigentes serbios quieren entrar en la Unión, y si para ello tienen que entregar a Mladic, o a cien como él, pues lo hacen. La vida es dura.

  Comentado por: Fer el 02/6/2011 a las 13:35

• . . . il faut tenter de vivre!
  
  P. V.

  Comentado por: puisqu'il faudra partir... el 02/6/2011 a las 13:05

• La Historia nos ha traído esto, y ahora promete mejorarlo. Desconfiamos de la Historia. La Historia se ha revelado como un invento defectuoso, desafortunado. En cuanto a qué se puede hacer, sabemos por lo menos de qué no cabe fiarse: de la voluntad individual, de la voluntad de las masas, de la voluntad de todas y cada una de las minorías sociales, incluidas las llamadas mayorías, porque todo lo que estas voluntades, que son la misma, pueden ofrecernos es Historia, más Historia, y un mundo tan detestable, al menos, como éste que la Historia nos procura hoy, pero no mejor, porque siempre será el mismo, aunque más perfecto.

  Comentado por: v el 01/6/2011 a las 23:37