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¿Dónde termina el mundo cuántico?

19/11/2009 22:20 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

¿Por que no podemos estar en dos lugares a la vez? la respuesta sencilla es que esto es así puesto que los grandes objetos no parecen estar sujetos a las mismas desconcertantes leyes de la mecánica cuántica que gobiernan las partículas subatómicas. Pero, ¿qué tamaño tiene que tener algo para qué la física cuántica tenga este efecto? Las arrugas en el espacio-tiempo podrían darnos la respuesta.

Conocer Dónde está el límite entre el mundo ordinario o clásico y el mundo cuántico es un misterio que dura largo tiempo. Una idea es que todo comienza como un sistema cuántico, existiendo en una superposición de estados. Esto haría a un objeto capaz de estar, por ejemplo, en muchos lugares a la vez. Pero cuando este sistema interactúa con su ambiente, colapsa en un estado clásico sencillo, en un fenómeno llamado decoherencia cuántica.

El macrocosmos no parece estar gobernado por las extrañas paradojas de la física cuántica

Brahim Lamine de la Universidad Pierre y Marie Curie University de Paris, Francia, y sus colegas dicen que las ondas gravitatorias pueden ser responsables de esto. Estas ondas fueron generadas por la rápida expansión del universo poco después del Big Bang, al igual que en violentos eventos astrofísicos, como la colisión de agujeros negros. Debido a esto, el fondo del espacio-tiempo está inundado de arrugas cuya amplitud es muy baja.

Lamine y sus colegas calcularon como este fluctuante espacio-tiempo podría contribuir a la decoherencia cuántica. Descubrieron que para sistemas con masas muy grandes, como la Luna, la decoherencia producida por las ondas gravitacionales habría causado que cualquier superposición cuántica se difuminase inmediatamente. En el otro extremo de la escala, estas ondas tendrían un efecto despreciable en los fotones sin masa.

Para probar si las ondas gravitacionales provocan realemente la de coherencia observada en los grandes objetos, los investigadores sugieren el uso de un interferómetro de materia-onda en el cual las moléculas deban pasar a través de múltiples rejillas. La naturaleza de onda de las moléculas provoca que se difracten, y las ondas difractadas interactúan para dar lugar a un patrón de interferencia. La decoherencia cuántica destruye este patrón, por lo que en principio esto podría proporcionar una prueba para averiguar si el efecto de la decoherencia cuántica de las arrugas de fondo en el espacio-tiempo se ajusta a las predicciones. Éste sistema tendría que estar completamente aislado para descartar otros efectos.

Esto es sin embargo, imposible en la práctica al menos con los interferómetros actuales. Los experimentos pioneros realizados por Anton Zeilinger, Markus Arndt y sus colegas en la Universidad de Viena, Austria han podido generar interferencia con haces de átomos de 60 carbonos en forma de esferas (buckyballs), pero incluso con moléculas de este tamaño el efecto de las ondas gravitacionales sería demasiado pequeño para poder ser observado.

De acuerdo a Lamine, que presentó su trabajo el pasado mes durante la reunión de Física Fundamental en el Espacio y Gravitación, en Les Houches en los Alpes franceses, este efecto debería ser mensurable en grandes sistemas con alta energía. Los haces supersónicos de unos 3000 átomos de carbono podrían conseguir que interfiriesen en un área efectiva de 1 m². Pero esto está más allá del alcance de de cualquier tecnología actual y venidera.

Sin embargo, algunas teorías especulativas predicen que la de coherencia cuántica sucederá en una escala menor de energía que lo que sugiere Lamine. Si esto fuera cierto, estaría al alcance de nuestros experimentos. "Esta es la razón de por qué nuestros experimentos están empujando [hacia arriba] el límite de masa por interferencia, paso a paso", señala Ardnt.

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Publicado en Odisea Cósmica


Sobre esta noticia

Autor:
Carlos Perla Hernández (1246 noticias)
Fuente:
odiseacosmica.com
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Tipo:
Reportaje
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