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Efecto Túnel o Cómo la Cuántica se Ríe de Tí

30 septiembre, 2010

Por G de Galleta

El mundo cuántico está repleto de comportamientos y sucesos que escapan, no ya a la intuición, sino en gran medida a la comprensión de los mismos. Einstein renegó de ese mundo complejo y extraño, y dedicó muchos esfuerzos a intentar derrocar la teoría que él mismo contribuyó a crear (gracias al efecto fotoeléctrico). La paradoja EPR probablemente fuese uno de sus intentos más conocidos y casi exitosos para ello.

Pero lo cierto es que no lo consiguió. La mecánica cuántica se ha mantenido imbatible ante los ataques que ha sufrido, simplemente porque explica lo que ocurre en la realidad. El problema es interpretar esos resultados, entender qué significan realmente esos experimentos. En esta entrada hablaremos de uno de los efectos cuánticos más extraños, más útiles y peor explicados (a nivel divulgativo) de la física cuántica. El efecto túnel.

En pocas palabras, el efecto túnel permite que un electrón (o partícula cuántica) penetre en y atraviese una zona que, en principio, estaría prohibida. ¿Y a qué nos referimos con esto? Cuando decimos que la zona está prohibida para el electrón, nos referimos a que el electrón no tiene suficiente energía cinética (la que tiene debido a su velocidad, por hacer un análogo clásico) para atravesar esa zona, porque hay un potencial eléctrico, por ejemplo, que debería impedir su paso por ahí. Por poner un ejemplo más visual: supongamos que tenemos un cable conectado a una pila y una bombilla, formando un circuito, todo en el vacío, sin aire.

Imaginemos que la bombilla es una bombilla especial, de super-mega-bajo consumo, de tal manera que con que un solo electrón atraviese el filamento, ya se iluminaría.

Entonces cortamos un trocito de cable, de forma que la bombilla se apaga. Si pusiésemos los dos trozos de cable muy cerca, pero sin tocarse, la física clásica nos diría que no pasarían electrones a través del vacío, de forma que la bombilla no se encendería.

Sin embargo, según las leyes de la mecánica cuántica, el electrón podría pasar a través del vacío, saltando de uno a otro y pasando por esa “zona prohibida” en la que no hay material conductor por el que moverse. Ese es precisamente el efecto túnel.¿Y podríamos ver que se enciende la bombilla? Bueno, pues realmente no por varios motivos. El primero es que el efecto túnel no se produce siempre: como en todos los efectos cuánticos, estamos trabajando con probabilidades, por lo tanto, podremos calcular la probabilidad de que el electrón atraviese el vacío, pero no ocurrirá con todos los electrones que pasen por el cable, así que no se llegaría a encender la bombilla de forma continua.

Electrón grabado en la Universidad de Lund (pulsar para ver el video)

Electrón grabado en la Universidad de Lund (pulsar para ver el video)

Por otro lado, este efecto depende de manera crítica de la distancia que tiene que atravesar el electrón, del ancho de esa distancia prohibida. La dependencia es exponencial decreciente con la distancia, esto es, que en cuanto aumenta la distancia la probabilidad de que ocurra disminuye exponencialmente. Matemáticamente (y que nadie se asuste con la fórmula) se puede poner como e-2ks donde k esta relacionado con el momento del electrón (algo así como su velocidad) y S es la distancia que tiene que atravesar, es decir, el tamaño del espacio “prohibido” que debe superar.

Este comportamiento exponencial hace que observar este efecto sea realmente difícil.

Ahora uno se pregunta: ¿cuándo se produce, cómo se descubrió, cómo podemos observarlo?

Pues bien, se produce a nivel microscópico, lo que significa que no podemos observarlo de forma directa (el ejemplo anterior era una idealización, y no existen bombillas tan sensibles al paso de los electrones, ni siquiera en Ikea). De hecho, para observarlo (más exactamente, medirlo) experimentalmente, hubo que esperar al microscopio de efecto túnel en 1981.

En cuanto a cómo se descubrió, puedo decir que es una consecuencia de la ecuación de Schrödinger, y el primero que lo predijo fue Richard Feynman . Esta ecuación es la más básica que uno puede encontrar para predecir el comportamiento de un electrón, y su solución nos proporciona una fórmula para determinar la probabilidad de que una partícula se encuentre en un lugar determinado. Cuando uno la resuelve para el caso en el que hay una barrera de potencial, o zona prohibida para el electrón, entre dos zonas permitidas (el ejemplo del cable cortado), obtenemos una probabilidad distinta de cero de que atraviese de uno a otro. Es decir, el efecto túnel. No voy a entrar en detalles matemáticos, porque creo que sólo van a confundir más que ayudar, y aquél que quiera profundizar puede consultar la bibliografía.

Ahora bien, creo que puede ser difícil imaginar un ejemplo de una barrera de potencial. De hecho, este es uno de los motivos por los que creo que este efecto está mal explicado a nivel divulgativo. Generalmente, lo que suelen hacer los divulgadores (lo que yo he leído), es compararlo con el caso de una pelota y una colina. Veamos: suponen que lanzamos una pelota colina arriba. Si no le damos suficiente impulso, la pelota no tendrá energía para subir a lo alto de la misma, y luego bajar debido a la gravedad, así que nunca llegará al otro lado. Ahora bien, dicen, cuando tratamos el mundo cuántico, hay una probabilidad no nula de que la pelota pase “a través de la colina” y aparezca en el otro lado, aunque no tuviese energía suficiente.

El problema que le veo a esta explicación, es que conduce a un error que he visto que comete mucha gente, y que yo mismo cometí antes de estudiar la carrera. A saber: uno cree que la cuántica permite que la materia se atraviese, de tal forma que si pudiésemos producir ese efecto a nivel macroscópico, podríamos atravesar paredes y cosas así. ERROR.

En realidad la cuántica no dice que la materia pueda atravesarse. El símil no me parece correcto, porque una barrera de potencial no tiene masa. Sería más correcto decir que es un campo de fuerza que impediría que la partícula pasase por allí. Estoy seguro que el que propuso ese ejemplo (que no recuerdo en qué libro lo leí, lo siento), estaba pensando en el potencial gravitatorio que existe entre la parte baja y la alta de una colina, pero la gente que no está entrenada, fácilmente puede confundir la colina en sí y su materia o masa, con el potencial, que es lo único que nos interesaría en la explicación.

Pensándolo bien, podría hacerse un ejemplo con los Jedis. Podríamos imaginar que Han Solo, que no es Jedi, tiene la habilidad de sufrir efecto tunel en todo su cuerpo al mismo tiempo. Si un Jedi generase un campo de fuerza a su alrededor para “encarcelarle” (un Jedi del Lado Oscuro, claro), Han Solo, cuál electrón de 85 kg, podría atravesar el campo y salir, libre, al otro lado, gracias al efecto túnel. Eso es esencialmente lo que hacen los electrones en los microscopios de efecto túnel, y eso es lo que nos dice que deben hacer, la ecuación de Schrödinger.

Después de todo este rollo, alguien se puede preguntar que para que sirve esto, además de lo puramente académico. Como ya he ido comentando, existe un aparato que se llama Microscopio de Efecto Túnel, cuya invención les supuso el Nobel a Gerd Binning y Heini Rohrer. ¿Cómo funciona? Consiste en una punta metálica extremadamente pequeña, que se acerca al material que queremos observar hasta algo menos de 5 amstrongs. Entre la punta y el material, que debe ser conductor o semiconductor, se crea una pequeña diferencia de potencial (la barrera propiamente dicha) y se mide la microcorriente que se genera. Entonces, como sabemos de qué manera depende el efecto túnel de la distancia, podemos calcular esa distancia entre el último átomo de la punta, y la muestra. Así, haciendo que la punta se mueva por la superficie barriendola, obtenemos un mapa en relieve de la misma. Las imágenes tienen resoluciones atómicas. Además, la mayoría de STM permiten, cambiando la diferencia de potencial y haciéndola suficientemente fuerte, manipular átomos a nivel individual, tal y como hicieron en IBM. Pero en esto último, no interviene el efecto túnel.

Primera imagen generada y obtenida con un microscopio de efecto túnel por los laboratorios de IBM.

Primera imagen generada y obtenida con un microscopio de efecto túnel por los laboratorios de IBM.

Dejo algunos enlaces a otros blogs y páginas que hablan también de este sorprendente efecto, y que seguro que explican más cosas que yo no he hecho. Así que no os quedéis con la curiosidad sin satisfacer:

Microscopio de efecto túnel:

Efecto Túnel:
Aquí no queda más que poner algo de bibliografía más formal, por si alguien quiere consultarla:

Varios:

.

Entradas relacionadas en el blog La Ciencia y sus Demonios:


  1. Uno
    30 septiembre, 2010 de 9:47

    Muy interesante, gracias. Aún me acuerdo que en la universidad calculábamos pozos de potencial, escalones etc para ver el efecto tunel. Como ejemplo didáctico se puede calcular la probabilidad de que ocurra efecto tunel en un sistema macroscópico. Era tan improbable que aun esperando varias veces toda la edad del universo, sería harto improbable que se observara.

  2. IsmaelLabrador
    30 septiembre, 2010 de 12:17

    Interesante y, sobre todo, muy didáctico. Yo era de los que malinterpretaban el ejemplo de la rueda y la montaña. Utilizar el diferencial gravitacional como paralelo al diferencial eléctrico (en un ámbito metafórico) aclara bastante las cosas.

  3. 30 septiembre, 2010 de 15:13

    G de Galleta, muchas gracias por el esfuerzo para hacer que los legos en el tema como yo hayamos entendido en qué consiste este fenómeno.

  4. Darío
    30 septiembre, 2010 de 16:16

    Muy bueno, G de Galleta. La aclaración que haces del asunto de atravesar paredes es muy importante, ya que muchos discursos esotéricos se agarran “de este hecho” para justificar su discurso.

  5. Luisito
    30 septiembre, 2010 de 16:23

    Discrepo del argumento en contra de la penetrabilidad materia-materia por efecto túnel.

    Como contraejemplo tienes el efecto Josephson (busca ‘Josephson junction’ por ahí, en wikipedia ponen algo). A grosso modo, si pones dos (super)conductores muy cerca el uno del otro, incluso separados por un aislante, algunos electrones pueden saltar de uno al otro por efecto túnel.

    Para convencerte de ello, piensa también que la materia está en gran parte vacía. Lo que hace que el volumen de exclusión entre unas partículas (átomos o moléculas) y otras sea tan grande es, mayormente, la repulsión electrostática. Y eso es de hecho un “campo de fuerza” o, como nos lo cuentan siempre a nosotros, una “barrera de potencial”.

    La materia, al fin y al cabo, no es tan impenetrable. Está llena de agujeros.

  6. Darío
    30 septiembre, 2010 de 16:41

    G de galleta, me parece, no plantea algo contra la penetrabilidad materia-materia. Lo que plantea es que a nivel macroscópico esto no cuela como con los electrones, tal como tú dices, Luisito.

  7. Felix
    30 septiembre, 2010 de 17:16

    Interesante.

    Si os interesa aprender un poco mas os recomiendo os paséis por este link, es una buena guía para iniciarse en la física cuántica. Yo todavía estoy por la labor…

    http://monoevo.sourceforge.net/jaime/docs/aprende_cuantica.pdf

  8. 30 septiembre, 2010 de 17:24

    Bueno, muy bueno, buenísimo, es excelente este articulo, hay un artículo tambien muy bien expicado en El tamiz en el que se explica muy bien también(con la desventaja de que te tienes que leer las anteriores entradas de esa serie)

  9. 30 septiembre, 2010 de 17:32

    Off topic: Kratso, ¿ya sabes quien es William Lane Craig (http://en.wikipedia.org/wiki/William_Lane_Craig).

    His work in Christian apologetics includes critiques of evolution, new atheism, liberal theology, metaphysical naturalism, logical positivism, postmodernism, moral relativism, Roman Catholicism, Mormonism, Islam, homosexuality, and many of the ideas put forth by the Jesus Seminar.

    😦

    Poco más que decir, ¡que sigan los electrones tuneleando!

  10. 30 septiembre, 2010 de 18:42

    Eso es más que suficiente, gracias Manuel, que no sabemos quien es dirá.
    PD: El próximo articulo será en su “honor”

  11. Uno
    30 septiembre, 2010 de 22:20

    Es difícil hacer analogías del mundo cuántico usando ejemplos macroscópicos. Una barrera de materia no es tal en el mundo cuántico ya que la materia es en realidad casi todo vacío. Un electrón puede atravesar cualquier material conductor o semiconductor de lado a lado sin casi enterarse (hay una analogía que se usa en estado sólido que habla del electrón como un esquiador de eslalom que va sorteando las banderas, que son los átomos).

    A mi siempre me ha fascinado cómo una partícula puede pasar de una zona permitida a otra zona permitida, aunque entre ambas zonas permitidas no haya conexión posible. Voilá, salto cuántico!

  12. 30 septiembre, 2010 de 22:27

    muy buena explicacion y que efecto mas estraño.

    pero tengo dos preguntas.

    1. que significa potencial en fisica ¿acaso es una diferenciacion de la energia entre la barrera y el electron?

    2. utilizan las ecuaciones de shoringer pero acaso no se contradice con las ecuaciones de heisenberg. o no tiene nada que ver el principio de incemtidumbre

    bueno espero la respuesta.

    saludos.

  13. 30 septiembre, 2010 de 22:43

    Edgar, el potencial, espero no equivocarme, es la energía necesaria para realizar un trabajo. En el ejemplo de la montaña la energía necesaria para desplazarte de arriba abajo. Es un definición un poco tosca, pero es la que tengo, espero que te valga.

    En cuanto a las ecuaciones de Heissenberg y Schrodinger, es imposible que se contradigan, ya que son totalmente equivalentes. La primera es una representación matricial, mientras que la segunda utiliza ondas para representarlas.

    Por otro lado sí tiene que ver con el principio de incertidumbre, es una consecuencia de él. A grosso modo, al no poderse determinar su posición al 100%, es posible que esta salte a un lugar donde una barrera de potencial debería impedirle pasar.

  14. Uno
    30 septiembre, 2010 de 22:52

    El potencial (escalar) es una manera matemática de describir las fuerzas que experimenta una partícula en un espacio. Por ejemplo, el potencial eléctrico nos indica la fuerza eléctrica que sentiría una partícula cargada en el seno de un campo eléctrico. Idem para potencial gravitatorio etc.

    Estás mezclando cosas. La ecuación de Schrödinger y la de Heisenberg son equivalentes. Ambas imágenes son dos puntos de vista de mirar al sistema, pero se acaba obteniendo el mismo resultado estadístico.
    El principio de incertidumbre de Heisenberg es otra cosa diferente, habla de la incertidumbre intrínseca que existe entre algunas parejas de propiedades físicas. No puedes medir a la vez la posición y el momento con precisión arbitraria. Otras parejas de propiedades físicas serían la energía de un estado y la duración de ese estado, entre otros.

    No me veo capaz de explicar con más detalle lo que son esos conceptos sin introducir otros antes como la función de onda o la notación bra-ket.

  15. 1 octubre, 2010 de 0:15

    Tal vez vendría bien aclarar que los potenciales, que como bien dice Uno son magnitudes escalares, son campos asociados a fuerzas denominadas conservativas.

    Estos campos de fuerza, que son magnitudes vectoriales, son tales que el trabajo realizado por dicha fuerza sobre un sistema, a lo largo de una trayectoria determinada en el espacio, solo depende de la ubicación de los “extremos” de la mencionada trayectoria.
    Es decir, si una partícula recorre en línea recta la distancia entre un par de puntos A y B, el trabajo realizado por una fuerza conservativa sobre esta partícula será el mismo que si el trayecto tuviera alguna curvatura.
    Esta independencia de la trayectoria permite definir una función tal que su valor en el punto B menos su valor en el punto A es igual a la cantidad de trabajo realizado. Es esta función lo que se conoce como energía potencial.

  16. Nucky-san
    1 octubre, 2010 de 3:09

    Muy buen articulo.

    Por cierto… yo no soy cientifico ni nada, soy estudihambre de Ingenieria, pero me llama mucho la atencion la Fisica Cuántica, segun lo poco que he visto, este efecto pudiera darse en las conexiones de las neuronas del cerebro, se dice que en las conexiones entre neuronas hay un espacio vacio donde se transmite la informacion. Ahora bien, ¿que estara pasando con los relampagos que vemos en una tormenta?, no se si este sera un efecto tunel a una escala mayor, pero los relampagos aun no estan bien comprendidos, ya que solo son una parte de este fenomeno por que no tomamos en cuenta a los “duendes”.

    Y me interesa mucho como ingeniero por la computacion cuantica (aunque creo ese debe ser otro tema de fisica cuantica) que dice que una particula que halla interacionado con otra y estas se separan, al medir la primer particula coincidira con la medicion de la segunda y asi se obtienen dos estados al mismo tiempo, formando los famosos bits cuanticos. Aun estoy estudiando dicho fenomeno, creo aun no lo estoy comprendiendo al 100%.

    PD: perdon por los acentos, estoy escribiendo desde un teclado ingles. =P

  17. KC
    1 octubre, 2010 de 3:33

    “Soy estudihambre de Ingeniería”

    😀

    Saludos.

    P.D.: no digo nada sobre la respuesta porque no tengo ni pajolera.

  18. 1 octubre, 2010 de 9:47

    Nucky-san, para lo de los relámpagos te recomiendo que te pases por aquí: http://eltamiz.com/2007/09/20/rayos-el-origen-de-los-rayos/

    Básicamente, debido a los choques de las moléculas de agua que se producen en las nubes, estas se cargan electricamente. Llegado un momento la diferencia de potencial entre el suelo y la sube es tal, que el aire ya no puede seguir actuando como aislante (se alcanza tensión de ruptura), entonces la electricidad busca el camino con menos resistencia hacia el suelo y se produce el relámpago.

  19. 1 octubre, 2010 de 12:18

    Hola a todos, y gracias por los comentarios. Empezaré contestando por orden cronológico:

    Luisito: efectivamente para los electrones, la materia macroscópica (objetos sólidos) está “formada” por grandes espacios vacíos, de forma que para un electrón no es difícil atravesar un trozo de materia, simplemente gracias a una diferencia de potencial, por ejemplo. Sin embargo, la gente suele pensar en la materia como algo sólido, denso, a pesar de que entiendan que existen átomos separados entre sí. Por eso, cuando se explica el efecto túnel con la analogía de la pelota y la colina, la gente confunde esos conceptos (de forma casi natural, claro) y termina pensando que la materia puede “atravesarse” en el sentido de coexistir en el mismo espacio, en el mismo momento del tiempo. Y era esto lo que quería explicar que no ocurre. Puede ser difícil entender la materia, tal y como la “ven” los electrones, para gente que no ha estuidiado física a fondo.

    Edgar: bueno, tus preguntas las han contestado muy bien en los siguientes comentarios, así que supongo que te han sacado de dudas. 🙂

    Nucky-san: en cuanto a los relámpagos, como dice Battosay, lo que ocurre es que la diferencia de potencial eléctrico entre la nube y el suelo es tan grande, que se produce la llamada “ruptura del dieléctrico”. El aire, que actuaba de aislante, sufre tanta diferencia de potencial que se le arrancan electrones de sus moléculas (se polariza) de forma que se abre un “canal” entre el suelo, esos electrones arrancados, y los de la nube. Miles de voltios, temperaturas brutales, cambios de presión debido a esas temperaturas… en un segundo.

    Y lo otro, creo que estás refiriéndote a el entrelazamiento cuántico (en google obtendrás alguna búsqueda buena, si te interesa). Básicamente es una propiedad de la cuántica, en la que obtienes dos partículas cuyo estado global (el de las dos) se describe por una función total. Es decir, para calcular el estado de una, tienes que tomar en cuenta la otra. De esta forma, si las separases miles de kilómetros, o mejor, años luz, y mides una propiedad de una de ellas (pongamos, el espín), resulta que inmediatamente obtendrías o sabrías cuál es el valor de la otra. Hay mucha “polémica” con respecto a este efecto, y se producen situaciones realmente extrañas. Sobre todo, el problema era que se planteaba la posibilidad de una violación de la relatividad ¿Cómo? Pues si están separadas años luz, significa que cualquier mensaje que enviases de una a otra, tardaría años en llegar (llendo a la velocidad luz, que es el límite que impone la relatividad). Pero con el entrelazamiento, podrías, en principio, obtener información de forma inmediata (por ejemplo, saber en qué estado está la otra partícula). No quiero alargarme más, pero parece que la teoría de la información demostró que no sería posible obtener información, o transmitir nada por este efecto. Así que Einstein sigue descansando en paz. Intentaré escribir algo sobre esto, la próxima vez… aunque no prometo nada 😉

    Saludos!

  20. 1 octubre, 2010 de 13:24

    ¡Por cierto! Se me olvidaba darte las gracias J.M. por mejorar el aspecto de la entrada añadiéndole más imágenes relacionadas, que me había quedado muy soso.

  21. cubeleg
    1 octubre, 2010 de 15:48

    Hola a todos!
    Primero muchas felicidades por el blog, siempre poneis cosas muy interesantes. Os llevo leyendo unos meses pero nunca me decidi a participar, excepto hoy porque creo que puedo aportar algo interesante a la discusion en este tema.

    Y es que uno de los datos que aportáis es incompleto, si bien es cierto que el primer experimento de microscopia de efecto túnel fue realizado en 1981 (nobel del 86 si no me equivoco), no es cierto que el efecto túnel fuese observado por primera vez en ese experimento. La primera observacion data de los anos 30 y es el decaimiento alfa en Física nuclear. Sin embargo y quizá mas relacionada con el STM es el premio nobel del 1973 (http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1973/giaever-lecture.html) a Giaever,Esaki y Josepson, ya que estos pusieron de manifiesto como el túnel puede ayudar a comprender la estructura de la materia de una forma muy profunda.
    Un saludo y seguid tocando temas tan interesantes
    Cubeleg

  22. 1 octubre, 2010 de 17:26

    Vaya! Es cierto. No había caído en que en la desintegración alfa se produce efecto túnel. Gracias por el apunte, porque cuando lo escribí, sólo me dio por pensar en los electrones y en el microscopio STM, pero ciertamente otras partículas también pueden presentar este efecto. Gracias, y un saludo!

  23. Nucky-san
    1 octubre, 2010 de 21:15

    Muchas gracias Battosay y G de Cookie, me han llenado un hueco que no comprendia acerca de los relámpagos.

    Sobre lo del entrelazamiento cuántico, pues parece ser que esta la limitante de la relatividad, pero solo ha quedado en teoria. Me parece que se esta investigando algun material donde se logren confinar estas particulas y asi saber de una vez por todas si es posible (o cierta) esta teoria o no.

  24. Uno
    1 octubre, 2010 de 21:43

    Experimento mental. Un señor en Australia manda cada día dos cartas. En una de ellas escribe un 1 y en la otra un 0. Una a Japón y otra a la India y decide cada día qué carta manda a cada sitio tirando una moneda al aire, así el resultado es al azar y nadie lo puede predecir. Eso si, en cuanto alguien abre la carta en Japón y ve el 0, automáticamente sabe que en la otra carta en la India hay un 1. Sabe el contenido de la carta en la India incluso antes de que en la India lo sepan, violando la relatividad. O no?
    Este ejemplo anterior es un buen caso de cómo NO funciona el entrelazamiento cuántico. En realidad en mecánica cuántica, en un sobre no viaja una carta con un 0 o con un 1, viaja una carta con un estado que es a la vez un 1 y un 0. En el momento en el que se abre la carta, ese estado cambia y pasa a ser o el estado 1 o el 0 (colapsa). La otra carta, a cualquier distancia arbitraria, “detecta” de alguna manera que su carta hermana ha sido abierta y ella también colapsa, pero al otro estado.

  25. jc
    1 octubre, 2010 de 22:23

    Vreo que lo mencionado en este último post es lo que se puede comprender en este enlace. Justo lo colgo ayer una amiga en una red social y me parecio muy intresante, auqneu como no es mi tema no se que tal representa la realidad o al menos lo que sabemos.

    Imagino que sera parte de una “serie” de videos similares. Esta muy currado

  26. 1 octubre, 2010 de 22:58

    Jc: hace poco hice una entrada sobre este video. Es un extracto del documental “¿¡Y tu que sabes!?”, una Oda a la pseudociencia y el pensamiento mágico. El experimento del que hablan es uno de los más famosos de mecánica cuántica, pero la forma en la que lo exponen es muy tendenciosa, y lleva a pensar cualquier cosa.

    Si te interesa el fenómeno, no es recomendable que te guíes por lo que el video dice.

  27. jc
    1 octubre, 2010 de 23:56

    Muchas gracias Nicolás. Esta claro que si no sabes es mejor preguntar 😉

    Ya que estoy me voy a dar un paseo por tu blog.

  28. Nucky-san
    2 octubre, 2010 de 4:13

    ahh si, recuerdo algo parecido con las cartas pero con un gato.

    En una caja se encuentra un gato y encima de el una gillotina que se puede accionar por un mecanismo, la caja es cerrada, entonces adentro pueden pasar dos cosas: El gato muere por el mecanismo de la gillotina, o bien, el gato queda vivo y el mecanismo no se activa. Es una analogia algo brutal, pero asi me lo explicaron.

    Por cierto, siempre he visto el entrelazamiento para la computacion cuantica algo imposible, casi parece un cuento, pero mas vale ser esceptico en estos temas.

  29. 2 octubre, 2010 de 9:33

    Nucky, no se ha quedado en teoría (realmente deberíamos decir hipótesis), si no que se ha demostrado: http://www.physorg.com/news193551675.html

  30. Rhay
    2 octubre, 2010 de 12:29

    Jamás la Ciencia dejará de sorprenderme. Felicidades, Galleta.

  31. 2 octubre, 2010 de 13:50

    @Uno:

    Lo que dices es cierto, aunque te comento que hay controversia en cuanto a la interpretación de que el estado no esté definido. Algunos científicos piensan que el problema es simplemente que, a priori, no sabemos que estado lleva cada carta.

    Es uno de los temas más extraños de la cuántica, porque parece que las partículas entrelazadas se “comunican” información de forma inmediata a distancia, lo que violaría la relatividad. Por otro lado, creo haber entendido alguna vez, que la teoría de la información demostró que ese fenómeno, a pesar de ser no local (o sea, las partículas se “hablan” a distancia y de forma inmediata sobre su estado, por decirlo de alguna manera), no viola la causalidad. Por lo visto esto hace que no haya problemas con la relatividad. Intentaré encontrar algo sobre esto, que ya me ha picado el gusanillo…

  32. Uno
    2 octubre, 2010 de 17:06

    G, en la universidad nadie me dijo que hubiese todavía controversia. Desigualdades de Bell etc. Las dos cartas cuánticas son idénticas antes de abrirlas, se comportan como partículas idénticas indistinguibles (estadísticamente) y se producen igual. Se dice que no viola la relatividad porque en realidad esta propiedad no se puede utilizar para mandar mensajes entre largas distancias a mayor velocidad que la de la luz.
    Eso es lo que me han contado, debo insistir que sólo se un poco del tema y que puede que haya más información que yo ignoro.

  33. 2 octubre, 2010 de 17:12

    Yo, por lo que tengo entendido es que la única utilidad en envío de información es la criptografia cuántica, pero entra en controversia con la relatividad por que el colapso se produce instantáneamente. Pero sé poco del tema, así que estaré equivocado.

  34. 2 octubre, 2010 de 17:21

    Al decir controversia me refiero a que todos están de acuerdo en la formulación, los resultados y la matemática de la teoría, pero hay diferencias en la interpretación de todo eso. En el ejemplo de las cartas con el 0 y el 1, la interpretación habitual es que el estado no está definido, y hasta que no las abrimos, no colapsa la función de ondas hacia un resultado o el otro. Pero hay científicos, entre ellos algún catedrático de mi facultad que fue el que lo comentó, que dicen que simplemente no sabemos qué estado va en cada carta, pero que sí están definidos antes de la medida. Las ecuaciones no dicen nada acerca de esto, y por tanto, hasta cierto punto hay opiniones diferentes.

    Es más un tema de filosofía de la ciencia o metafísica, creo, porque de momento no tenemos claros indicios a favor de cada interpretación del fenómeno (aunque sí es verdad que tengo entendido que la primera interpretación, la de los estados indeterminados, es la que parece ser más correcta). Ya digo que esto nos lo contó un profesor y tampoco he estudiado a fondo la cuestión. Así que mejor me callo ya 😉

    Un saludo!

  35. 2 octubre, 2010 de 17:52

    Parece que la controversia depende de si la definición del estado, por el entrelazamiento, de la parte “no medida” del sistema puede entenderse como un envío de información en el sentido de la relatividad general.

    De estas cosas, la verdad, no tengo idea. Me imagino que lo que genera la paradoja es postular que la definición del estado de la otra porción del sistema se produce mediante la llegada de información desde la porción en la que se realizó la medida. Si, por otro lado, el entrelazamiento no requiere el envío de información sino que se da de otra manera, entonces no hay paradoja.
    Hasta ahora, por lo poco que he leido, todas las mediciones realizadas indican que la definición del estado se produce de forma “instantánea”. Y creo que es esperable que eso sea así. Si esto no pasara la invariancia temporal de la norma se estaría violando, y la cuántica estaría en problemas serios (en casos en que debiera conservarse, claro).

  36. NewZealander
    16 diciembre, 2010 de 9:09

    Existe el concepto de subcuántico y en caso de existir que querría decir

    Un saludo y gracias

  37. 16 diciembre, 2010 de 10:36

    Hola NewZealand. Pues yo no conozco ese concepto. No lo he oído nombrar nunca. Sólo en círculos de pseudociencias. Y si lo piensas bien, no tiene sentido: me explico. La palabrá cuántica se refiere al comportamiento de lo muy pequeño (átomos, electrones, protones, etc) y la palabra viene de cuantización. Es decir, que en la mecánica cuántica, la energía está cuantizada, esto significa que un electrón puede absorber un fotón cualquiera, pero no puede absorber “medio” fotón.

    El tema es que la gente que habla de cuántica sin tener mucha (o ninguna) idea, cree que esa palabra, la cuántica, hace referencia al tamaño de algo, o al espacio en el que se trabaja, y hablan de subcuántico como si fuese algo más “pequeño” o estuviesen trabajando en algo de “dimensiones más profundas”. Es decir, no tiene sentido, ni subcuántico ni lo que dicen.

    Un saludo!

  38. NewZealander
    16 diciembre, 2010 de 12:52

    Muchisímas gracias, es lo que pensaba
    Voy a poner este mismo comentario en el blog de “la mentira está ahí fuera” en referencia a una publicación magufa.
    Un saludo y gracias de nuevo

  39. 20 diciembre, 2010 de 20:10

    Hola G de Galleta, soy la autora del “Comentario sencillo y bien explicado de cómo funciona el STM” y me encanta que lo hayas mencionado… no fue tarea fácil pues cuando lo escribí había pocas referencias sobre el tema que fuesen claras y traté de hacer una exposición que pudiese entender casi todo el mundo (para nada soy una experta en estos temas pero me llaman mucho la atención y me apetecía interesar a otra gente). Gracias y un saludo
    Isabel Martínez Rossy
    “Cuaderno de Mareas”

  40. Iñaki
    22 febrero, 2011 de 1:20

    Lo que habla un forero de un gato, se llama la paradoja del gato de Schrödinger

    http://es.wikipedia.org/wiki/Gato_de_Schr%C3%B6dinger.

  41. 19 mayo, 2012 de 12:24

    Alquien ha coincidido contigo en el tema y en la imagen y además se trata de un creacionista :-)))

    La Metafísica de la Física Cuántica en http://www.darwinodi.com/la-metafisica-de-la-fisica-cuantica-pero-no-se-asusten-1/comment-page-1/#comment-2920

  42. 10 junio, 2012 de 6:52

    Y el comentario geek de la semana: No hay Jedis del lado oscuro, los entrenados en el lado oscuro de la fuerza se llaman siths

  43. jesus
    12 junio, 2012 de 4:10

    muy interesante amigo… me sirvieron tus analogias…. y me reí con lo de hansolo.. jja..!
    gracias

  44. Herbert West
    12 junio, 2012 de 9:04

    N031 (@N031) :
    Y el comentario geek de la semana: No hay Jedis del lado oscuro, los entrenados en el lado oscuro de la fuerza se llaman siths

    Pero Vader fue entrenado como jedi y luego se paso al lado oscuro. ¿Ese sería un jedi del lado oscuro?

  1. 7 junio, 2012 de 19:20
  2. 5 abril, 2013 de 9:25
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