Física cuántica

Hace unos años hice en la uni una asignatura sobre computación cuántica. Era pequeñita, una ale (asignatura de libre elección), así que dimos sólo los puntos básicos. La verdad es que nunca terminé de entender como una misma partícula podía estar en dos o más sitios a la vez ni como podemos modificar una partícula sólo observándola. Sé que estas dos teorías son ciertas y están demostradas, pero se me hace difícil imaginarlo, van muy en contra de nuestro sentido común y de nuestro mundo macroscópico. ¿Dónde se juntan las leyes de la física cuántica y de la física tradicional? Si lo pequeño forma lo grande y lo grande está formado por lo pequeño, ¿porque no coinciden las dos leyes? ¿O quizá coinciden y no lo sabemos?

Todo esto me ha venido a la cabeza por una entrevista que leí la semana pasada en el Magazine. Ima Sanchís entrevistó a Ignacio Cirac, un manresano que dirige el instituto Max Plank de Óptica Cuántica, el mejor de su especialidad. Si ya muchas de las afirmaciones de la física cuántica me parecían sorprendentes, después de leer la entrevista veo que las puertas que deja abiertas son si cabe aún más increíbles. Es un mundo que está en su fase inicial, se sabe aún muy poco. A saber qué nos depara!

A continuación están las partes que encontré más interesantes de la entrevista, si queréis verla entera podéis encontrarla aquí.

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Pregunta: Un gato está vivo y muerto a la vez, sólo cuando yo lo observo se define su estado; una ley muy egocéntrica…

Respuesta: Eso es lo que dice la física cuántica: La realidad que existe fuera de ti no está definida hasta que tú tienes conciencia de ella. De manera que las cosas no están vivas o muertas, ni aquí ni allí, sólo cuando las observas dan lugar a una realidad.

Lo entiendo filosóficamente pero no prácticamente. Si aquí hay un cadáver de mosca, hay un cadáver de mosca aunque yo no lo mire.

En el mundo de lo que se puede ver, el mundo macroscópico que tenemos hoy en día, estos fenómenos de vivo o muerto no sabemos cómo producirlos, pero en el mundo microscópico sí que podemos tener un átomo aquí y el mismo átomo allí, que esté en dos sitios a la vez y con una propiedad en un lugar, vivo por ejemplo, y muerto en otro lugar.

¿Universos paralelos?

Exacto. El mismo átomo vive simultáneamente en universos paralelos. En uno se mueve a la izquierda, en otro a la derecha; en uno está vivo, en otro muerto y, por lo tanto, mientras esos universos sigan existiendo está vivo y muerto a la vez, pero cuando yo lo observo escojo uno de esos universos y así queda definida la propiedad: si observo el vivo, estará vivo, si observo el muerto, estará muerto. El problema de esta analogía es cuando vas al mundo macroscópico y te preguntas por qué no hay personas vivas y muertas a la vez. Pero en el mundo microscópico podemos decir con rigor que esos universos existen al mismo tiempo, y si tú no tienes ninguna interacción con ese átomo, vive tranquilo en su estado indefinido de vivo y muerto a la vez.

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¿Usted se ha interesado por las connotaciones filosóficas?

Sí, pero no soy ningún experto. Lo que creo que rompe más esquemas respecto a la filosofía tradicional es esa idea comprobada de que no existe una realidad bien definida independiente de nosotros. Cuando yo estaba estudiando el doctorado y le contaba estas cosas a mi allegados, me decían: "De acuerdo, pero no se lo cuentes a nadie". Pensaban que estaba loco.

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Existen más estados de la materia, desde plasmas que aparecen en algunos objetos estelares y otros que llamamos condensado de Bose y Einstein. Estos dos señores, hace 80 años, predijeron que a muy bajas temperaturas los átomos que estaban en estado gas se comportarían de una manera muy extraña. Hace diez años se verificó en laboratorio y se obtuvo ese nuevo estado de la materia.

¿Y en qué consiste, cómo se lo explicaría a su hijo de 14 años?

Le diría que de repente a una muy baja temperatura, cuando enfrías más y más esos átomos, empiezan todos a hacer lo mismo, si uno se mueve hacia la derecha le siguen los demás, si lo hace hacia la izquierda, también. Es como si desfilaran todos a la vez y como si supieran lo que va a hacer el que tienen al lado. Eso da como resultado un estado que no es ni líquido, ni gaseoso, ni sólido; es una especie de estado entre líquido y gas, que puede fluir como un líquido y por otro lado es tan diluido como el gas. Si uno abre un grifo, el agua empieza a dar vueltas y al cabo de cierto tiempo cae. Pues bien, estos átomos empiezan a dar vueltas y no caen, pueden dar vueltas y vueltas sin gastar energía. Se trata de comportamientos inesperados de las partículas subatómicas que hoy empezamos a comprender.

Otra de sus investigaciones es la teletransportación a escala atómica.

Sí, he desarrollado esta investigación conjuntamente con físicos daneses. Conseguimos que las propiedades físicas de un grupo de fotones ubicados en un sitio desaparezcan y aparezcan en un conjunto de átomos. Eso es lo que se llama teletransporte cuántico, que no es lo mismo que vemos en Star Trek, es decir que la materia desaparece de un sitio y aparece en otro, nosotros teletransportamos las propiedades.

Pero la vida es una propiedad de la materia.

Sí. ¿Se puede transportar la vida de un objeto vivo a un objeto muerto? ¿Qué desaparezca de uno y aparezca en el otro?

Frankenstein.

... Bueno, pues la física cuántica de momento no lo niega, si pudiéramos extender al mundo macroscópico todas estas investigaciones del mundo microscópico, a lo mejor es posible, aunque hoy no lo es técnicamente, entre otras cosas por caro.

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¿Entonces, las partículas elementales son Dios?

No lo sé. Si hubo un principio parece que de algún sitio tuvo que salir, pero también puede que no haya ningún principio, que el tiempo sea algo periódico que va dando vueltas.

¿Vive usted en la indefinición?

Si tomas una opción y te la crees, puede que no sea cierta. Hasta que no puedo verificar que una es cierta, prefiero no abandonar ninguna.