Un nuevo descubrimiento revoluciona la física cuántica, aumentando los misterios de la naturaleza

Los átomos sí que pueden estar en dos sitios a la vez

La física cuántica es una manera de describir el mundo. Es una teoría que ha dado resultados espectaculares a la ciencia, como la supraconducción, los transistores y los semiconductores, además de contribuir enormemente al desarrollo de la física atómica.

El campo de actuación de la física cuántica es el de las partículas elementales, entendiendo como tales las que componen la estructura más elemental de la materia.

El estudio de estos componentes básicos de la materia ha descubierto que el mundo subatómico se desenvuelve de manera misteriosa para la percepción ordinaria, y que las leyes de los objetos físicos no pueden aplicarse en el ámbito de las partículas elementales. La gran constatación hasta ahora era que las ondas y partículas que componen el universo cuántico intercambian su naturaleza constantemente, siendo ondas por la mañana y partículas por la tarde, o viceversa.

Además, se sabía que las partículas elementales se comunican entre sí a pesar de las enormes distancias infinitesimales que las separan y que recorren el tiempo en las dos direcciones, tanto hacia el pasado como hacia el futuro. Asimismo, pueden realizar funciones contradictorias en tiempo real. Por ejemplo, si nosotros llegamos a un semáforo que se va a poner rojo, tenemos dos opciones: o aceleramos y pasamos o nos detenemos. Si fuésemos partículas cuánticas, nos detendríamos y al mismo tiempo pasaríamos. Éste es el mundo que describe la física cuántica.

A estas paradojas se suma ahora una nueva. Un equipo de físicos ha demostrado que un átomo puede existir al mismo tiempo en dos lugares a la vez, distantes entre sí una distancia equivalente a la que existe entre el Sol y la Tierra, según cuentan Christopher Monroe y su equipo del National Institute os Standards and Technology de Boulder, en Colorado, en la revista Science.

Estos científicos han conseguido dividir un átomo de berilio en dos estados de existencia diferentes y a continuación han separado ambos estados en el espacio. No es que hayan partido en dos un átomo y lo hayan separado en dos mitades. Lo que han hecho es dividir el estado de existencia de un átomo en dos, posibilitando que el átomo pueda figurar en dos lugares a la vez. Algo así como conseguir que el mismo bolígrafo esté al mismo tiempo a los dos lados de la mesa, para facilitar al estudiante que pueda alcanzarlo indistintamente con la mano derecha o la izquierda, sin tener que ir al lado opuesto donde se encontraría de tener una sola existencia material.

Lo más interesante de la experiencia no es sólo que los dos estados del átomo hayan sido separados, sino que la distancia que se ha interpuesto entre ellos es suficientemente grande para aproximar el dominio de la mecánica cuántica al mundo real, donde los cuerpos siguen unas leyes que no cuentan en la física cuántica. El experimento, por tanto, acorta las distancias entre el mundo atómico (el nuestro) y el subatómico (el de las partículas elementales).

Según Monroe, el átomo de berilio separado en dos estados de existencia diferentes puede convertirse en un puente que ocupe una zona intermedia entre los niveles microscópicos y macroscópicos de la vida, lo que podría ayudar a definir la etérea frontera que separa ambos mundos.

El descubrimiento abre nuevas e insospechadas posibilidades tecnológicas que no se pueden determinar todavía. Sin embargo, ya se sabe que gracias a estos descubrimientos, se trabaja en la fabricación de un ordenador cuántico, en el que un átomo, pasando de un estado cuántico a otro, efectúa diferentes operaciones matemáticas.

La llegada de los ordenadores cuánticos supondrá una revolución tecnológica que puede aumentar sus efectos con el descubrimiento de Monroe. Una de las posibilidades implícitas en estos ordenadores es la capacidad de descifrar en cuestión de minutos el código de una tarjeta de crédito o de una cuenta bancaria, operaciones que los ordenadores actuales son en la práctica incapaces de realizar.

Otras implicaciones no resueltas son de orden filosófico: si un átomo de berilio (un metal ligero muy permeable a los rayos X), similar a los que componen los cuerpos humanos, es capaz de ocupar dos sitios a la vez, ¿,es posible imaginar esa capacidad en las personas, desde el punto de vista de la física? Los científicos están lejos de plantearse esa hipótesis, pero según The New York Times, en el futuro más de un sospechoso no podrá defenderse de una acusación de robo o asesinato asegurando que no podría estar en dos sitios a la vez.

E. MARTÍNEZ DE LA FE

 

Comentario sobre el artículo

Este artículo periodístico es un claro ejemplo de lo que puede suceder cuando se deja en manos de periodistas la redacción de temas científicos sin tener la cualificación debida o sin tener la colaboración de un experto en la materia. Para ver por qué digo esto comencemos analizando algunas de las frases que podemos encontrar tanto en este artículo como en el artículo "La fuerza de la gravedad puede reducirse".

Comencemos por este último, en donde se puede leer la frase "cuando Isaac Newton parecía haber dicho todo sobre la fuerza de la gravedad...". ¿Desde cuándo Isaac Newton parecía haberlo dicho todo sobre la fuerza gravitatoria? Se trata de una frase muy desafortunada que demuestra el desconocimiento que el periodista que ha redactado este artículo posee sobre la materia. En efecto, pues la teoría de la gravitación de Newton fue "superada" en 1915 por la teoría de la relatividad general, teoría de la gravitación propuesta por Einstein y que difiere completamente de la de Newton. Ésta misma ha predicho nuevos fenómenos que la de Newton no era capaz de predecir, como la dilatación temporal debido al efecto de la gravitación, o la curvatura del espacio-tiempo. Es más, incluso la mecánica cuántica predice un fenómeno debido a la gravedad que no es capaz de explicar la relatividad general, y que ha sido confirmado por los experimentos, contribuyendo de este modo a ampliar, aún más si cabe, la visión que hoy tenemos sobre la fuerza de gravedad.

Pasemos ahora a analizar algunas de las frases que más llaman la atención del artículo "Los átomos sí que pueden estar en dos sitios a la vez". En él se menciona la palabra "supraconducción". ¿Acaso estamos en presencia de un nuevo fenómeno físico bautizado con este nombre? No, en absoluto. Dudo que así sea, siendo más bien una errata del autor que otra cosa. En cualquier caso lo que se desprende de esta equivocación es que el autor del artículo no sabe de qué está hablando, pues de lo contrario no se inventaría nuevos fenómenos como el ya mencionado de la supraconducción.

Si sólamente encontrásemos este error en su artículo no habría tampoco motivo para ponerse serio, pero por desgracia no es así. En efecto, pues más adelante encontramos otra frase impactante: "El campo de actuación de la física cuántica es el de las partículas elementales". Cabría preguntarse qué entiende el autor por partículas elementales, porque el núcleo atómico también es objeto de estudio de la mecánica cuántica, y sin embargo no es una partícula elemental, sino un conglomerado de éstas. Por tanto, el autor debería saber que no sólo las partículas elementales son estudiadas por la mecánica cuántica.

Pero aun hay más barbaridades, pues un poco más adelante puede leerse "las partículas elementales se comunican entre sí a pesar de las enormes distancias infinitesimales que las separan." ¿Pero cómo puede decirse semejante tontería? Por definición una distancia infinitesimal es una distancia infinitamente pequeña. Por consiguiente, la frase enormes distancias infinitesimales... carece de todo sentido. A continuación, su autor añade: "las partículas elementales... recorren el tiempo en las dos direcciones, tanto hacia el pasado como hacia el futuro". Sí, seguro, los científicos han enviado partículas al pasado, luego las han hecho regresar al presente para finalmente interrogarlas sobre lo que han visto... No le basta al periodista con equivocarse sino que además se inventa la física. Y por si a alguien no le pareciese que ya ha metido la pata lo suficiente añade más adelante: "Si fuésemos partículas cuánticas, nos detendríamos y al mismo tiempo pasaríamos". Sí, seguro, y el conde Lecquio es virgen...

No contento con lo ya dicho escribe "un átomo puede existir al mismo tiempo en dos lugares a la vez", y añade "...algo así como conseguir que el mismo bolígrafo esté al mismo tiempo a los dos lados de la mesa, para facilitar al estudiante que pueda alcanzarlo indistintamente con la mano derecha o la izquierda". No, no es así. Veamos. Si bien es cierto que el estado en que se encuentra una partícula puede describirse como una superposición lineal de varios estados, esto es, que desde el punto de vista matemático puede describirse su estado como formado por la combinación del estado aquí más el estado allá, no menos cierto es que ello no implica que podamos encontrar una partícula en 2 sitios a la vez. Se trata de una mala interpretación de la física que pone en evidencia el desconocimiento que posee el periodista sobre la mecánica cuántica, pues de acuerdo con ésta al realizar una medición de la posición de la partícula existirá una probabilidad p de encontrar a dicho átomo aquí, y otra probabilidad 1-p de encontrarlo allá. Dicho en otros términos, cuando yo mido la posición del átomo encuentro que está aquí o está allá, pero no en ambos sitios a la vez. Así pues, cuando el estudiante alargue sus 2 brazos para coger el bolígrafo, sólo con uno de ellos podrá cogerlo, puesto que el bolígrafo no se lo puede encontrar en ambas manos al mismo tiempo. Ahora bien, lo novedoso de todo ello es que hasta que no cogemos el bolígrafo no sabemos dónde está, pues sólo sabemos que existe una probabilidad p de encontrarlo en un extremo de la mesa y otra probabilidad 1-p de encontrarlo en el lado opuesto. Y una vez sabido donde está, si el bolígrafo no lo cambiamos de posición, éste permanecerá en dicho extremo de la mesa, habiendo ahora una probabilidad del 100% de encontrarlo de nuevo en la misma posición si alargamos la mano, y no una probabilidad p como al principio.

Finalmente, podemos leer "Lo más interesante de la experiencia... es... que la distancia que se ha interpuesto entre ellos es suficientemente grande para aproximar el dominio de la mecánica cuántica al mundo real, donde los cuerpos siguen unas leyes que no cuentan en la física cuántica.". ¿Cómo puede decirse que las leyes de la física cuántica no cuentan en el mundo macroscópico (al que el autor denomina mundo real)?, ¿Cómo puede decirse semejante barbaridad? Pues, si bien es cierto que la mayor parte de fenómenos explicados por la teoría cuántica pertenecen al microcosmos, esto es, al mundo de las moléculas, átomos y partículas elementales, no menos cierto es que existen fenómenos macroscópicos que sólo pueden ser explicados por la teoría cuántica (léase la superconductividad o la superfluidez). Por tanto, afirmar que las leyes de la física cuántica no cuentan en el mundo real es mentir al lector, el cual, si no sabe nada sobre la materia, se creerá todo cuanto lea.

Y dicho esto, uno llega a la conclusión del principio, esto es, que es muy peligroso abordar estos temas si no se tienen conocimientos sólidos sobre la materia, o si no se tiene a un experto a tu disposición que te explique claramente cada punto. El periodista que redactó este artículo pasó por alto todo esto, y el resultado es un artículo en el que se miente más que se habla, y en donde es fácil que se interprete erróneamente el texto.

Resulta muy lamentable que hechos como éste sucedan de vez en cuando en el periodismo científico. Temas como el abordado en este artículo no pueden dejarse en manos de periodistas desaprensivos con pretensiones sensacionalistas que apenas son capaces de percibir la belleza y grandiosidad de la mecánica cuántica, teoría a la que hoy se debe algunos de los grandes avances de otras disciplinas científicas como la medicina, la química, o incluso la electrónica.

Bastantes problemas tenemos ya los estudiantes de física para entender la mecánica cuántica como para que ahora nos venga a confundirnos, con sus artículos de prensa barata, un periodista de poca monta que realiza un periodismo de investigación científica bastante nefasto. Esto me recuerda, sin duda alguna, lo que le sucedió a un buen amigo mío de la carrera cuando intentó matricularse en un master de periodismo científico; sencillamente, no fue aceptado por no estar estudiando la carrera de periodismo, a pesar de ser el más cualificado para escribir artículos científicos para un periódico. Es lamentable que todo esto suceda, pero por desgracia es ésta la realidad que debemos asumir.

En definitiva, que el mundo periodístico esta plagado de periodistas que tienen mas delito que Espinete rodando películas porno.

   

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