Experimento cósmico explicaría entrelazamiento cuántico y libre albedrío

Cosmos

Por Sophimania Redacción
7 de Marzo de 2014 a las 18:09
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Experimento cósmico explicaría entrelazamiento cuántico y libre albedrío

Un experimento de proporciones cósmicas, mirando hacia algunos de los rincones visibles más distantes en el universo, podría ayudar a cerrar lo que podría ser una de las últimas incógnitas importantes en la física cuántica, o también podría cambiar todo lo que sabemos de ella hasta ahora.

En el reino extraño de la física cuántica, dos o más partículas pueden quedar vinculadas para que se mantengan sincronizadas instantáneamente sin importar lo lejos que estén. Albert Einstein, en su momento, burlonamente llamó a esta relación aparentemente imposible "acción fantasmal a distancia".

Hoy, los científicos le dan el nombre de "entrelazamiento cuántico", Einstein creía que el entrelazamiento cuántico podría ser explicado a un nivel más profundo con las leyes más intuitivas de la física clásica.

En el modelo clásico de la Física, dos objetos en diferentes regiones del espacio no se podrían influenciar uno a otro a una velocidad más rápida que la velocidad de la luz. Además, cada partícula tendría propiedades bien definidas en cada momento en el tiempo, según la mecánica clásica.

En 1964, el físico John Bell se enfrentó a esta aparente disparidad entre física clásica y mecánica cuántica, diciendo que si el Universo está basado en la física clásica, la medición de una partícula entrelazada no debería afectar a la medición de la otra, o sea que habría un límite en cuán correlacionadas pueden estar dos partículas. Bell diseñó una fórmula matemática para esa situación con un límite.

Desde entonces, los físicos han examinado el teorema de Bell midiendo las propiedades de partículas entrelazadas cuánticamente en el laboratorio. En esencia, todos estos experimentos han mostrado que tales partículas están correlacionadas de una manera más fuerte de lo que se podría esperar bajo las leyes de la física clásica, hallazgos que apoyan a la mecánica cuántica en esa vertiente.

Ahora, David Kaiser y Andrew Friedman del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y Jason Gallicchio de la Universidad de Chicago, han propuesto un experimento para comprobar si el entrelazamiento es debido a que las características del detector de partículas "conspiran" o producen error, al determinar las propiedades de cada una de las partículas en los dos detectores que las estudian, debido al pasado causal común de los propios detectores.

 

cuasar particulas

Este escenario implicaría que un Físico que realiza un experimento de este tipo no tiene libre albedrío completo para elegir cada parámetro del detector. Un escenario que daría resultados inexactos, sugiriendo que dos partículas están entrelazadas más de lo que realmente creemos están, dando más peso a la mecánica cuántica que la física clásica.

La idea ahora es usar dos cuásares que están en posiciones opuestas, suficientemente lejos una de otra, que no hayan tenido contacto desde el Big Bang, hace unos 13.8 mil millones de años; es decir, que no tengan posibilidad alguna de que un tercer elemento que los vinculara desde el principio del Universo.

El experimento emplearía un generador de partículas como un átomo radiactivo que escupe parejas de partículas entrelazadas. Un detector mide una propiedad de la partícula A, mientras que otro detector hace lo mismo para la partícula B, una fracción de segundo después de que las partículas hayan sido generadas. Pero antes de que los detectores sean preparados, los científicos usarán observaciones con telescopio de cuásares lejanos para determinar qué propiedades medirá cada detector en su respectiva partícula.

La distancia entre cada telescopio y la fuente de las partículas entrelazadas debe ser de 50 kilómetros. Los científicos ya han llevado a cabo experimentos con partículas entrelazadas a 144 kilómetros de distancia, entre las dos islas Canarias de La Palma y Tenerife de la costa noroeste de África.

 

cuasar particulas canarias

"Resulta que las Islas Canarias tienen algunos de los telescopios ópticos más grandes del mundo, así que tal vez podría hacerlo allí", agregó Kaiser.

Los investigadores razonan que dado que los parámetros de cada detector son determinados por fuentes que no han tenido comunicación o historia compartida desde el principio del universo, sería virtualmente imposible que estos detectores conspiren para proporcionar resultados inexactos.

Si, después de múltiples mediciones con este sistema experimental, los científicos encuentran que las mediciones de las partículas están más correlacionadas de lo predicho por las leyes de la física clásica, entonces esto significaría que el Universo debe estar basado, más bien, en la mecánica cuántica, lo cual abriría una nueva era en la física.


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