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La probabilidad surge de la mecánica cuántica?

La probabilidad surge de la mecánica cuántica?

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¿La probabilidad surge de la mecánica cuántica?


Artículo publicado por Andy Fell el 5 de febrero de 2013 en la Universidad de California.

Desde que el científico austriaco Ernest Schrodinger pusiera al desafortunado gato dentro de una caja, sus compañeros científicos han estado usando algo conocido como teoría cuántica para explicar y comprender la naturaleza de las ondas y las partículas.

Pero un nuevo artículo, publicado por el profesor Andreas Albrecht y el estudiante graduado Dan Phillips, ambos en la Universidad de California, en Davis, señala que estas fluctuaciones cuánticas son responsables de la probabilidad de todas las acciones, con implicaciones de gran alcance para las teorías del universo.

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La teoría cuántica es una rama de la física teórica que trata de comprender y predecir las propiedades y comportamiento de átomos y partículas. Sin ella, no seríamos capaces de construir transistores o computadores, por ejemplo. Un aspecto de esta teoría es que las propiedades concretas de una partícula no quedan determinadas hasta que no las observas y "colapsan la función de onda", en la jerga física.

El famoso experimento mental de Schrodinger amplía esta idea a nuestra escala. Un gato está atrapado en una caja con un vial de veneno, el cual  se libera cuando un átomo radiactivo se desintegra aleatoriamente. No se puede decir si el gato está vivo o muerto sin abrir la caja. Schrodinger defendía que, hasta que no abrieses la caja y mirases dentro, el gato no estaba vivo ni muerto, sino en un estado indeterminado.

Para mucha gente este es un concepto difícil de aceptar. Pero Albrecht dice que, como físico teórico, concluyó hace unos años que así es como funciona la probabilidad a todas las escalas, aunque hasta hace poco, no lo vio como algo con un impacto clave en la investigación. Esto cambió con un artículo publicado en 2009 por Don Page, en la Universidad de Alberta, Canadá.

"Me di cuenta de que la forma en que pensamos acerca de las fluctuaciones cuánticas y la probabilidad, afecta a cómo pensamos sobre nuestras teorías del universo", dice Albrecht, cosmólogo teórico.

Una de las consecuencias de las fluctuaciones cuánticas es que cada función de onda que colapsa, genera distintas realidades: una donde el gato vive, y otra donde muere, por ejemplo. La realidad, tal como la experimentamos, se abre camino a través de un número casi infinito de posibles alternativas. Podría haber múltiples universos incrustados en un enorme "multiverso", como las troneras de una mesa de billar.

Básicamente, hay dos formas en las que los teóricos han intentado enfocar el problema de adaptar la física cuántica al "mundo real", dice Albrecht: puedes aceptarla , junto a la realidad de los muchos mundos, o múltiples universos; o puedes suponer que hay algo incorrecto, o que se ha pasado por alto, en la teoría.

Albrecht cae de lleno en el primer grupo.

"Nuestras teorías cosmológicas dicen que la física cuántica funciona en todo el universo", señala. Por ejemplo, las fluctuaciones cuánticas en los orígenes del universo explican por qué las galaxias se formaron de la forma en que lo hicieron — una predicción que puede confirmarse mediante observaciones directas.

El problema con los múltiples universos, apunta Albrecht, es que si hay un enorme número de distintos universos "tronera", se hace muy difícil obtener respuestas simples, desde la física cuántica, a preguntas como cuál es la masas de un neutrino, una partícula subatómica eléctricamente neutra.

"Don Page demostró que las reglas cuánticas de la probabilidad, simplemente, no pueden dar respuesta a preguntas clave en un gran multiverso, donde no estamos seguros de en qué universo vivimos realmente", comenta Albrecht.

Ha aparecido una respuesta a este problema para añadir un nuevo ingrediente a la teoría: un conjunto de números que nos dice la probabilidad de que estemos en cada uno de los universos. Esta información puede combinarse con la teoría cuántica, y devuelven tus matemáticas (y tu cálculo de la masa del neutrino) al buen camino.

No tan rápido, dicen Albrecht y Phillips. Aunque las probabilidades asignadas a cada universo pueden parecer más de lo mismo, de hecho, son una ruptura radical respecto a los usos cotidianos de la probabilidad debido a que, al contrario que en el resto de aplicaciones, estas ya han demostrado no tener base en la teoría cuántica.

"Si toda la probabilidad realmente depende de la teoría cuántica, no pueden crearse", dice Albrecht. "Los universos múltiples son una ruptura mucho más radical, respecto a las teorías actuales, de lo que se ha asumido".

El artículo se publica en ArXiv.org y se ha enviado para su publicación en revistas, habiendo estimulado un considerable debate, comenta Albrecht.

"Esto nos fuerza a pensar en los distintos tipos de probabilidad, lo que a menudo nos confunde y, tal vez, pueda ayudar a trazar una línea entre ellas", concluye.

Publicado por Andy Fell el 5 de febrero de 2013.

Enlace Original

Fuente.


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5 comentarios - La probabilidad surge de la mecánica cuántica?

Martin-17 +1
Me anote ese año a la carrera ing quimica por que me interesan estas cosas

Otro_Anonimo
@Truco007 matematicas
Gracias por los puntines !!
gaston_allendez
@mlndfreak yo estudio licenciatura en química y tuvimos una materia llamada fisicoquimica y vimos toda la parte de cuántica.
r7didi
@Martin-17 no vas a ver mucha mecánica cuántica con un microscopio
_FeDe_H_ +1
Me gusta tu prolijidad... No tengo puntos pero vale la pena dejar un comentario en un Post como el tuyo... Gracias por compartir
Otro_Anonimo
Gracias amigo la prolijidad responde a que siempre uso el mismo esquema; lo que a su vez puede hacerse cansador para los que a menudo entran a mis post.

Gracias por comentar!!
_FeDe_H_ +1
@Otro_Anonimo Pero a la vez es favorable a la hora de leer, una buena estructura agrada a la vista a la hora de leer un texto como los que compartes... Saludos
Otro_Anonimo
@_FeDe_H_ y a eso le agrego los links a otros post relacionados y diferenciados por color; lo mismo en los otros post de otras categorias. Me gustaria que se pudieran poner hiperlinks dentro del post, entonces la navegacion no seria lineal, pero bueno eso no está implementado.
Altzibar
Te seguimos porque te creemos inteligente escribiendo temas para otros que se creen inteligentes. Me gusto el tema y lo comprendí aunque la mecáníca cuántica es un tema muy complejo. Saludos desde Caracas.
Otro_Anonimo +1
Amigo no soy inteligente, solo posteo temas que me parecen interesantes, entretenidos, o dignos de leer; que te dejan alguna enseñanza, o te entretengan un rato

Gracias por tus comentarios!! y saludos desde Buenos Aires - Argentina.
MethosRex
Leyendo algunos comentarios previos, debo decir que la FS estudia los fenómenos cuánticos y su soporte matématico es la mecánica cuántica, basada principalmente en la ecc de Shrödinger. Cualquier carrera que estudie y pretenda controlar energía (ya sea en forma de materia o no) necesita conocer FS en mayor o menor grado. La ing. electrónica, p.e., trabaja con semiconductores, y es esencial dominar conceptos como la ec. de Fermi-Dirac para poder diseñar transistores y por consiguiente, procesadores. Y para entender esas ecs, hay que tener cierto background en FS. Mucho más la ing. química, cuyo estudio de los materiales es más profundo.

+10, y por cierto, tus post de edición de video me han sido muy útiles.
Otro_Anonimo
Muchas gracias por comentar; como por los puntines.
Thompson descubrio el electron, despues siguieron los demas; todo esta relacionado.
Por otra parte, contento de que algunos de mis post te haya ayudado; eso me da ganas de continuar haciendolos.