La física cuántica dice adiós a la realidad

Algunos físicos se sienten incómodos con la idea de que los eventos cuánticos individuales son aleatorios de forma innata. Debido a esto es por lo que muchos han propuesto teorías más completas, las cuales sugieren que los eventos están gobernados, al menos parcialmente por “variables ocultas” extra. Ahora físicos austriacos afirman haber realizado un experimento que elimina un amplio grupo de teorías de variables ocultas que se centran en el realismo – dejando la preocupante consecuencia de que la realidad no existe cuando no se la observa (Nature 446 871).

Hace unos 40 años el físico John Bell predijo que muchas teorías de variables ocultas serían descartadas si se violase cierto experimento de desigualdad – conocido como la “desigualdad de Bell”. En esta idea de experimento, una fuente enciende pares de fotones linealmente polarizados en direcciones opuestas hacia los dos polarizadores, los cuales pueden ser cambiados de orientación. La mecánica cuántica dice que debería haber una alta correlación entre los resultados en los polarizadores debido a que los fotones “deciden” juntos instantáneamente qué polarización suponer en el momento de la medida, incluso aunque estén separados en el espacio. Las variables ocultas, sin embargo, dicen que tales decisiones instantáneas no son necesarias, debido a que la misma estrecha correlación podría conseguirse si a los fotones se le informase de antemano de alguna forma de la orientación de los polarizadores.

El truco de Bell, por tanto, era decidir cómo orientar los polarizadores sólo después de que los fotones hubiesen abandonado la fuente. Si existían variables ocultas, serían incapaces de conocer la orientación, y por tanto los resultados sólo estarían correlados la mitad de las veces. Por otra parte, si la mecánica cuántica está en lo cierto, los resultados estarían mucho más correlados – en otras palabras, se violaría la desigualdad de Bell.

Muchas realizaciones del experimento han confirmado, efectivamente, la violación de la desigualdad de Bell. Esto ha descartado todas las teorías de variables ocultas o las suposiciones colectivas de realismo, en el sentido de que la realidad existe cuando no la estamos observando; y la localidad, en el sentido de que eventos separados no pueden influir sobre otros de forma instantánea. Pero la violación de la desigualdad de Bell no dice específicamente qué suposición – realismo, localidad o ambas – es discordante con la mecánica cuántica.

Markus Aspelmeyer, Anton Zeilinger y sus colegas de la Universidad de Viena, sin embargo, han demostrado que el realismo es un problema mayor que la localidad en un mundo cuántico. Han desarrollado un experimento que viola una desigualdad distinta propuesta por el físico Anthony Leggett en 2003 que depende sólo del realismo, y relaja la dependencia de la localidad. Para hacer esto, en lugar de tomar las medidas sólo a lo largo de un plano de polarización, el equipo austriaco tomó medidas en planos adicionales perpendiculares para comprobar la polarización elíptica.

Encontraron que, así como en las realizaciones del experimento de Bel, la desigualdad de Leggett se viola acentuando de esta forma la afirmación de la mecánica cuántica de que la realidad no existe cuando no la estamos observando. “Nuestro estudio demuestra que dar “sólo” el concepto de localidad no sería suficiente para obtener una descripción más completa de la mecánica cuántica”, dijo Aspelmeyer a Physics Web. “También tendrías que dar unas ciertas características intuitivas de realismo”.

Sin embargo, Alain Aspect, físico que desarrolló el primero experimento del tipo Bell en los años 80, piensa que las conclusiones filosóficas del equipo son subjetivas. “Hay otros tipos de modelos no locales que no se ven dirigidos ni por las desigualdades ni por el experimento”, dijo. “Pero también comparto la visión de que tales debate, junto a los experimentos como los realizados por [el equipo austriaco] nos permiten mirar en mayor profundidad los misterios de la mecánica cuántica”.


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 20 de abril de 2007
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Comments (2)

  1. Juan Botero

    “…dejando la preocupante consecuencia de que la realidad no existe cuando no se la observa…” ¿Por qué “preocupante”?

  2. Javier

    Hola!
    Os dejo aquí una charla que explica de forma clara y precisa (sin matemáticas) el corazón de la mecánica cuántica, es decir, el entrelazamiento.

    http://www.youtube.com/watch?v=hs1zv84fA3U

    Un saludo

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