西语助手

视频播放地址

薛定谔的猫 ¿Qué puede enseñarnos el gato de Schrödinger sobre mecánica cuántica? - Josh Samani

Piensa que lanzas una pelota al aire.

¿Puedes predecir cómo se moverá después de dejar tu mano?

Es fácil.

La pelota se irá hacia arriba hasta que llegue al punto más alto y luego regresará a tu mano.

Eso es lo que pasa.

Y lo sabes, ya que has visto eventos similares muchas veces.

Has observado la física de los fenómenos cotidianos toda tu vida.

Pero supongamos preguntas sobre la física de átomos,
como: ¿cómo se moverá un electrón alrededor del núcleo de un átomo de hidrógeno?

¿Podríamos responder con base en la experiencia diaria de la física?

No.

¿Por qué?

Porque la física que gobierna el comportamiento de los sistemas en escalas tan pequeñas es muy diferente de la física de los objetos macroscópicos que ves a tu alrededor.

El mundo cotidiano que conocemos se comporta de acuerdo con las leyes de la mecánica clásica,
pero los sistemas en la escala atómica siguen según las leyes de la mecánica cuántica.

Este mundo cuántico es un lugar muy extraño.

Una ilustración de la rareza cuántica está dada por un famoso experimento mental,
el Gato de Schrödinger.

Un físico, al que no le gustaban los gatos pone un gato en una caja,
junto a una bomba con un 50% de probabilidad de explotar,
y después la cierra.

Hasta que vuelva a abrir la caja, no hay forma de saber si la bomba explotó o no,
y, por lo tanto, no hay manera de saber si el gato está vivo o muerto.

En la física cuántica, podríamos decir que antes de la observación,
el gato estaba en un estado de superposición,
ni vivo ni muerto, sino en una mezcla de ambas posibilidades con una probabilidad del 50% cada una.

Lo mismo pasa en lo físico a escala cuántica, como un electrón en órbita en un átomo de hidrógeno.

El electrón no está orbitando.

Es como que está en todas partes a la vez,
con más probabilidad de estar en algunos lugares que en otros.

Y solo después de medir su posición,
podemos señalar dónde se encuentra en ese momento,
parecido a la forma en que desconocíamos si el gato estaba vivo o muerto hasta que abrimos la caja.

Esto nos lleva al extraño entrelazamiento cuántico.

Supongamos que en vez de un gato en una caja, tenemos dos gatos en dos cajas diferentes.

Si repetimos el experimento con este par de gatos,
el resultado puede ser una de cuatro posibilidades.

Los dos gatos estarán vivos, o los dos muertos, o uno estará vivo y el otro muerto, o viceversa.

El sistema de los dos gatos está en superposición,
con cada resultado de una probabilidad del 25% en lugar del 50%.

Pero aquí está lo genial.

La mecánica cuántica nos dice que es posible borrar el estado de superposición de los dos gatos,
vivos o muertos.

En otras palabras, habrá un sistema de dos gatos tal que el resultado será siempre un gato vivo y el otro muerto.

El término técnico para esto es que los estados de los gatos se entrelazan.

Pero hay algo alucinante sobre el entrelazamiento cuántico.

Si se prepara el sistema de dos gatos en cajas en estado de entrelazamiento y se llevan a extremos opuestos del universo,
el resultado seguirá siendo siempre el mismo.

Un gato siempre va a salir con vida y el otro gato siempre va a terminar muerto.

No obstante, cuál gato vive o muere está completamente indeterminado hasta medir el resultado.

¿Cómo es que los estados de los gatos en lados opuestos del universo pueden entrelazarse en esta forma?

Están muy lejos para comunicarse en el tiempo, así que...

¿Cómo las dos bombas siempre conspiran de tal manera que una explota y la otra no?

Podrías pensar, esto es solo un galimatías teórico.

Estas cosas no ocurren en el mundo real.

Pero el entrelazamiento cuántico se ha confirmado en experimentos de laboratorio.

Dos partículas subatómicas entrelazadas en un estado de superposición donde,
si una gira en una dirección, la otra lo debe hacer a la inversa,
incluso aunque no haya forma de que la información vaya de una partícula a la otra,
indicándole en qué dirección girar.

No es de extrañar que el entrelazamiento esté en el centro de la ciencia de la información cuántica,
un campo creciente de estudio sobre cómo utilizar las leyes del raro mundo cuántico en nuestro mundo macroscópico,
como en criptografía cuántica o la computación cuántica para descifrar códigos.

La física del día a día puede empezar a parecer un poco más como el extraño mundo cuántico.

La teletransportación cuántica incluso puede progresar tanto que un día tu gato se escapará a una galaxia más segura.

Si bien esta paradoja felina sigue sin resolverse,
la pregunta del por qué los gatos actúan de manera tan extraña es algo que sabemos.

Descubre con este video las razones de las peculiaridades más extravagantes de tu amigo peludo.

Y recuerda suscribirte a nuestro canal y no perderte nunca una lección que valga la pena compartir.