Interpretación de los mundos múltiples interactuantes
Proponen una nueva interpretación de la Mecánica Cuántica según la cual el comportamiento del mundo cuántico podría ser el resultado de interacciones entre muchos universos clásicos paralelos.
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Un problema aún sin resolver en Física Teórica, de lo varios que hay, es la interpretación de la Mecánica Cuántica (MC). Esta rama de la Física ha cosechado muchísimos éxitos y permite, por ejemplo, predecir los espectros de los elementos. Sin embargo, hay varios aspectos de ella que son un tanto confusos.
El aspecto confuso más conocido es el asunto de la medición. Un sistema cuántico puede estar en varios estados a la vez que evolucionan de manera determinista y conjuntamente y siguen así mientras que no produzca ninguna alteración procedente del “exterior”. Pero este sistema colapsa a un estado en concreto cuando se efectúa una medición. Lo malo es que no se puede predecir cuál será ese estado tras la medición.
Llevado a un extremo de aplicarse a objetos macroscópicos podemos llegar al absurdo de que el gato de Schrödinger está vivo y muerto a la vez y que sólo colapsa a uno de los estados al abrir la caja. Es lo que se ha llamado el problema de la medida. Claro que todo depende de la interpretación que se considere.
Hay varias interpretaciones de la MC y todas ellas dan lugar a los mismos números y a los mismos resultados experimentales, que se sepa hasta ahora. Son, básicamente, posturas filosóficas. Entre ellas está la interpretación estadística, la interpretación de Copenhague, la onda piloto de Bohm, la de los mundos múltiples de Everett, etc.
La última mencionada es cuanto menos curiosa, pues postula que en cada mediación (y aquí consideramos medición a casi cualquier cosa) el universo se escinde en varios universos, uno para cada posible estado después del colapso. Es decir, cada medida «desdobla» nuestro universo en una serie de posibilidades. En uno de ellos el gato está muerto y en el otro sigue vivo, por ejemplo.
Trabajar en este tema es una tanto pantanoso, pero, aún así, algún físico se atreve de vez en cuando a aportar una nueva interpretación. Es lo que han hecho ahora Howard Wiseman (Griffith University) junto a Michael J. W. Hall (Griffith University) y Dirk-Andre Deckert (University of California Davis). Según ellos el comportamiento del mundo cuántico podría ser el resultado de interacciones entre muchos universos clásicos paralelos sin necesidad de ninguna función de ondas.
Obsérvese que no es lo mismo que se mantiene en la interpretación de mundos múltiples de Everett. No se trata de la generación de nuevos universos, sino de la preexistencia de esos universos paralelos. Además, en la interpretación de Everett no hay interacción entre los universo, que se separan tras la medición sin influirse entre sí.
En esta nueva interpretación, que se puede denominar de los mundos múltiples interactuantes, cada mundo es clásico (sigue el marco newtoniano), pero interactúan entre sí para producir fenómenos que normalmente se atribuyen al mundo cuántico.
Aquí “mundo” significa un universo completo con propiedades bien definidas determinadas por la configuración clásica de sus partículas y campos. Cada mundo evoluciona determinísticamente y las probabilidades surgen debido a la ignorancia de los observadores que ocupan cada mundo.
En el límite en el que hay una infinidad de mundos múltiples de este tipo se recuperaría la función de ondas como un objeto secundario a partir del movimiento de estos mundos.
Lo primero que consiguen estos investigadores es calcular el estado fundamental de un sistema mediante este formulismo. Otro fenómeno cuántico típico es el del efecto túnel. Desde el punto de vista clásico, un objeto con una energía menor a la que tiene una barrera de energía potencial no puede cruzar esa barrera. En MC y en los experimentos se observa que hay una probabilidad no nula de que esa partícula cruce la barrera. Según la nueva interpretación, un mundo se aproxima con una partícula por un lado de la barrera y otra por el otro en otro mundo. En un caso se aumentará la velocidad y en otro rebotará sobre la barrera. Al observar el fenómeno se interpreta que es la primera partícula la que ha atravesado la barrera.
El experimento de la doble rendija también puede explicarse mediante esta interpretación. En su trabajo, estos físicos son capaces de reproducir el patrón de interferencia del fenómeno usando 41 mundos interactuantes.
Otro fenómeno que han explicado con esta interpretación es la llamada acción a distancia, fenómeno mediante el cual dos partículas entrelazadas que se encuentran a gran distancia tienen sus colapsos correlacionados en lo que aparenta una acción a mayor velocidad que la luz. También reproducen el teorema de Ehrenfest, la dispersión del paquete de ondas (en la ilustración de cabecera) y la energía de punto cero.
Pero, de todos modos, resta por hacer más trabajo sobre el tema. Estos físicos esperan reclutar más colaboradores para seguir explorando esta idea. Entre otras cosas por solventar está determinar qué clase de “fuerzas” obligan a esos mundos múltiples a interaccionar o si se que requieren condiciones iniciales especiales.
El próximo paso a dar sería encontrar un modo de poner experimentalmente a prueba la nueva interpretación. Esperan que, si esta idea es correcta, haya pequeñas diferencias en las cantidades medidas.
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Fuentes y referencias:
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11 Comentarios
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sábado 25 octubre, 2014 @ 9:25 pm
Probar esto seria probar que hay un multiverso «allá afuera»
domingo 26 octubre, 2014 @ 10:40 am
¡Qué bueno! Esto permitiría la permanencia de la física clásica, incluso la relatividad, en universos que podrían ser ligeramente conectados; o al menos intuidos. A ver si la cosa progresa.
Hasta, quizá, me permitiría reanudar mi discusión y derrota -que se convertiría en sólo provisional- con Dr. Thriller.
domingo 26 octubre, 2014 @ 1:41 pm
Por lo que se refiere a la interpretación de la Mecánica Cuántica que hizo Bohm mediante su idea de la «onda piloto» (que fue una versión más refinada de la «onda de materia» de De Broglie)en algunos aspectos, ya recuerda algo este asombroso trabajo que comentamos aquí, al menos en el mantenimiento de un » mundo clásico» o newtoniano que es completamente determinista puesto que el carácter azaroso de la interpretación de Copenhaguen, queda sustituído, en la interpretación de la MC de Bohm, por un estricto determinismo.Nada de saltos cuánticos, nada de colapso de funciones de onda y ¡ni siquiera un problema de medición!. Lo malo es que Bohm habla de un «campo de potencial cuántico» que nadie ha visto.
– No sé hasta que punto este trabajo pueda simplificar las cosas, pero para empezar determinar que clase de «fuerzas» obligan a esos mundos múltiples a interaccionar, o si se requiren unas condiciones iniciales especiales, no me parece una cuestión menor.
– Por otro lado, si lo interpreto bien, eso de mantener mundos clásicos al lado de «mundos cuánticos», parece más bien una solución de «compromiso». Yo creo que el Universo debe tener una explicación estrictamente cuántica, pero bueno, esto es una mera opinión. El caso es que, repito, este estudio me parece realmente asombroso.
Ah! otra cosa, si alguien da con una teoría de gravedad cuántica, ¿ Cómo quedarían los trabajos de estos investigadores? ¿seguirían teniendo validez?.
lunes 27 octubre, 2014 @ 1:54 am
¿Se podrá viajar entre Universos diferentes, como se plantean los viajes interestelares, y los viajes en el tiempo; o al igual que estos, solo son juegos para hacer avanzar a la ciencia física.¿
¿Como seria nuestro sistema solar en otro Universo paralelo, seriamos una copia de este, o seriamos diferentes. Algo parecido al «Planeta de los simios», de Pierre Boule.¿
martes 28 octubre, 2014 @ 1:19 am
El problema de las distintas interpretaciones es que los problemas se barren debajo de la alfombra. Se quita el problema de la medición o cualquier otro, pero aparecen potenciales extraños o universos extras que interaccionan. Lo extraño no desaparece, simplemente cambia de sitio en donde se vea peor.
martes 28 octubre, 2014 @ 1:29 am
David:
De momento es sólo una idea que hay que desarrollar. En Física es así, se tarda un tiempo en desarrollar las teorías. A veces no se consigue en mucho tiempo o nunca se hace.
Las verdades absolutas sólo caben en las religiones y sistemas basados en dogmas.
La parte de fantasía a raíz de esta idea la ponen los demás. Los autores del trabajo están muy ocupados con sus cálculos y no le dan a la ciencia ficción.
Sobre algunas de las preguntas que plantea, no parece que científicamente se puedan responder, aunque esta hipótesis fuera correcta. Como no vemos visitantes de esos otros universos, y la relación es simétrica, entonces nosotros tampoco podemos viajar a esos otros universos para ver cómo son.
martes 28 octubre, 2014 @ 8:55 am
Estimado Neo:
¿A qué te refieres concretamente en tu comentario cinco?
martes 28 octubre, 2014 @ 10:36 am
Pues que la eliminación de lo extraño en algún aspecto en las interpretaciones tradicionales suele llevar a la aparición de otros aspectos igualmente extraños en otro lado en interpretaciones alternativas. En este caso se introducen otros universos y una «fuerza» que los obliga a interactuar.
martes 28 octubre, 2014 @ 9:05 pm
En la MC y sus derivados, a pesar de sus aciertos, aparece un fondo de incertidumbres y paradojas que siempre me recuerdan ese dicho que yo he convertido, desde mi ignorancia de fondo, probablemente, en uno de mis postulados particulares y que se expresaría así: No existen paradojas sino cuestiones mal planteadas. Por ejemplo, siempre tengo dudas sobre la validez del Principio de incertidumbre más allá de su justificación por el problema de la medición en magnitudes muy pequeñas… de donde arrancaría su justificación razonable del hecho. Respecto a la función de onda o probabilidad, sabemos que la probabilidad es un cajón de sastre donde cabe casi todo, desde el contagio del ébola hasta la recuperación de la bomba de Palomares o la misma vida del gato de S. Vamos, resumiendo, que en la MC hay mucho «gato encerrado» todavía, no se si vivo o muerto. Lo de los 41 universos, por ejemplo, suena un poco raro, todos juntitos y a la vez separados, vivos y muertos a la vez, no se …
miércoles 29 octubre, 2014 @ 7:38 am
Mil gracias, Neo, por tu aclaración. Y sí, estoy muy de acuerdo con ella.
También me sumo a la opinión de «petrus» porque una teoría de la que se dice que si la mente más preclara dice haberla comprendido, es que no la ha entendido, no la puedo aceptar como acabada y completa. Si la admitiera sin protestar, habría de ser por fe y tal cosa está fuera de mis capacidades. Así que me toca esperar una solución que introduzca alguna clase de lógica en esas paradojas de que habla mi compañero.
Saludos.
viernes 31 octubre, 2014 @ 6:50 am
Tal vez no se trate de universos paralelos, seria como tirado de los cabellos que varios universos (hasta 41!) se pongan de acuerdo (interactuen) para hacer que una sola particula responda a la MC.
Se me ocurre que la energia no es un escalar simplemente, sino que, por ejemplo, es un numero complejo (con parte imaginaria), tal vez responde a un polinomio, o es un vector que puede existir en más de 3 dimensiones.
Fisicamente hablando solo la parte escalar (parte real, proyeccion en 3 dimensiones, etc) se puede medir, pero las «demás partes» interactuan siguiendo leyes «especiales».
Esto tendria como efecto que una componente de la energia, pudiera interpretarse como «la particula en otro universo», cuando realmente es la misma particula con distintas componentes de su energia interactuando siguiendo leyes desconocidas.
La particula u objeto fisico se comportaria clasicamente cuando toda su energia es escalar (no tiene parte imaginaria, no es polinomio, etc)
Si la energia fuera un polinomio, pudiera interpretarse que cada raiz del polinomio «crea» particulas entrelazadas. Es decir, que las raices del polinomio son proyecciones de la energia que se interpretan como particulas