Demuestran el surrealismo cuántico, el fenómeno que desconcertaba a Einstein

Muchas de las propiedades de las partículas cuánticas se basan en la probabildiad, y no pueden determinarse de forma unívoca - ABC

Una investigación ha explorado el fenómeno del entrelazamiento, por el cual partículas separadas tienen unas propiedades sincronizadas, para tratar de comprender el extraño comportamiento de la materia

En el mundo de los átomos, la realidad se comporta de forma extraña. Algunas de las propiedades de las partículas, como los electrones o los fotones, se basan enteramente en la probabilidad. Por ejemplo, de acuerdo con elprincipio de incertidumbre, no se puede decir en qué posición están en cada momento. Así que solo se puede trazar ecuaciones (como las llamadas funciones de onda) para resumir dónde pueden estar. Y en el caso de que un investigador intente averiguarlo, y para ello mida las propiedades de estas partículas, descubrirá que en el proceso ha alterado su comportamiento, e incluso el de otras partículas que estaban a distancia, en un fenómeno conocido como entrelazamiento. ¿O en realidad se trataba de la misma partícula en dos sitios a la vez? En otras palabras, nada es cierto hasta que algo ocurre.

Este desconcierto llevó a Einstein a pensar que la Física Cuántica no describe la realidad. Otros sugirieron que aún se ignoran leyes que pueden explicar este escalofriante comportamiento. Este viernes, un artículo publicado en «Science Advances» ha demostrado que en el nivel de los átomos, las partículas pueden representarse igual que los choques de unas bolas de billar sobre una mesa, con la peculiaridad de que sus trayectorias pueden ser surrealistas. ¿Por qué no?

«Me interesa menos centrarme en cuestiones filosóficas acerca de lo que está pasando ahí fuera. Creo que la pregunta más útil es más sencilla. Antes que pensar en interpretaciones metafísicias, creo que la clave es tener diferentes imágenes de un mismo fenómeno. Esto puede ser útil, porque contribuye a tener una intuición de lo que está ocurriendo»,ha dicho Aephriam Steinberg, físico de la Universidad de Toronto.


En vez de dar explicaciones excluyentes, este científico propone dar varias ideas para tratar de explicar un único y surrealista suceso. Después de medir las trayectorias de fotones y de observar su influencia sobre otros fotones que estaban más allá, su equipo ha ideado una forma simple de visualizar estas trayectorias.

En 2011, Steinberg fue capaz de seguir las trayectorias de fotones, partículas cuánticas cuya posición no se puede determinar de forma exacta, tratando de minimizar el efecto de distorsión que ocurre cuando se hace una medición. Sin embargo, algunos criticaron que al medir estas partículas, podía ocurrir que otros fotones más alejados también cambiaran sus trayectorias, y que por eso aparecieran trayectorias surrealistas.

Pero ahora, Steinberg ha mostrado que este surrealismo es consecuencia de cómo se mide la trayectoria de las partículas. Si aquellas partículas que están ligadas se miden conjuntamente, los resultados tienen sentido, y ayuda a entender las trayectorias. Hasta el punto de que dejan de resultar surrealistas.

Fuentes: ABC

Una nueva teoría abre las puertas a la «Energía oscura»

ESA / XMM-Newton / F. Gastaldello (INAF/IASF, Milano, Italy) / CFHTLS
La imagen muestra un grupo de galaxias rodeadas de gas caliente (en rosa) y de materia oscura (en azul)

Bautizada como «Nexus», proporciona por primera vez un punto de unión entre la Física Cuántica y la Gravedad

Es la obsesión de todo físico teórico. Si preguntáramos a cualquiera de ellos cuál es el misterio más profundo de la Física, sin duda respondería dos cosas: la cuantificación de la gravedad y el llamado "Universo oscuro" (Materia oscura y Energía oscura). La razón es que, hasta ahora, nadie ha conseguido reconciliar a la gravedad con la Mecánica Cuántica, esto es, "cuantificar" la gravedad. O, en otras palabras, nadie ha podido aún descubrir la partícula "mensajera" de la unidad mínima de gravedad, algo que sí se ha conseguido para las otras tres fuerzas de la Naturaleza (Electromagnetismo, Fuerza nuclear fuerte y Fuerza nuclear débil). Y en cuanto a la Energía oscura, la fuerza que parece ser responsable de que el Universo entero se expanda cada vez más deprisa, nadie sabe aún prácticamente nada sobre ella.

Se han sugerido, eso sí, una multitud de soluciones para ambos problemas, pero a la hora de la verdad ninguna de ellas ha dado resultados satisfactorios. Por eso ha llamado tanto la atención entre la comunidad científica una nueva teoría, formulada por el investigador Stuart Marongwe, del Departamento de Física del McConnell College en Botswana y recién publicada en la revista Geometric Methods in Modern Physics. Y es que Marongwe ha conseguido armar una teoría de la Gravitación Cuántica consistente, que encaja con las observaciones y que logra, además, explicar el Universo Oscuro. 

El gravitón Nexus

La teoría ha recibido el nombre de Nexus, ya que proporciona por primera vez un punto de unión entre la Física Cuántica y la Gravedad. Y ese punto de unión se manifiesta en forma de una partícula muy especial, llamada gravitón Nexus, hecha de espacio-tiempo y que emerge de forma natural del proceso de unificación. Una característica destacable de este "gravitón Nexus" y que lo distingue del gravitón hipotético del Modelo Estandar es que no se trata de una partícula mensajera (como el fotón, el "cuanto" mínimo de luz), sino que induce a un movimiento de rotación constante a todas las partículas que estén dentro de su radio de acción.

Además, el gravitón Nexus podría ser considerado como un "glóbulo" de energía de vacío que puede fusionarse y separarse de otros glóbulos similares gracias a un proceso que recuerda mucho a la división celular. El gravitón Nexus, pues, es materia oscura por sí mismo y, además, el constituyente íntimo del espacio-tiempo. La emisión de un Nexus de baja energía por parte de otro de energía mayor resulta en la expansión del primero a medida que asume estados menos energéticos. Un proceso que se manifiesta como Energía Oscura y que tiene lugar a través del espacio-tiempo, tal y como explica la teoría.

El estudio resulta muy significativo, en el sentido de que arroja algo de luz sobre una de las cuestiones más desconocidas de la Física. La misma teoría permite, también, una descripción cuántica de los agujeros negros sin necesidad de recurrir a las singularidades inherentes a la gravedad clásica. Las soluciones que plantea el trabajo de Stuart Marongwe nos sitúan, sin duda, un paso más allá del umbral de la tan buscada nueva Física.


Fuentes: ABC.es