Experimentos cuanticos que muestran que la realidad es una ilusion.
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antartida Profesional
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Tema: Experimentos cuanticos que muestran que la realidad es una ilusion. Mar Ago 23, 2016 5:16 pm
¿Es esta realidad es una ilusión?
¿Estamos viviendo dentro de una matriz?
sobre la realidad que creemos que estamos viviendo.
Nadie en el mundo puede comprender lo que es la mecánica cuántica, y esto es quizás lo más importante que usted necesita saber acerca de ella.
Por supuesto, muchos físicos han aprendido a utilizar sus leyes e incluso predecir fenómenos basados en cálculos cuánticos. Pero todavía no está claro por qué el observador de un experimento determina el comportamiento del sistema y favorece un estado sobre otro.
"Teorías y Aplicaciones" recogen ejemplos de experimentos con resultados que, inevitablemente, son influidos por el observador, y trataron de averiguar cómo la mecánica cuántica se va a tratar con la intervención del pensamiento consciente en la realidad material.
1. El Gato de Schrödinger Hoy en día hay muchas interpretaciones de mecánica cuántica con la interpretación de Copenhague siendo quizás la más famosa hasta la fecha.
En la década de 1920, sus postulados generales fueron formuladas por Niels Bohr y Werner Heisenberg. La función de onda se ha convertido en el término núcleo de la interpretación de Copenhague, es una función matemática que contiene información acerca de todos los estados posibles de un sistema cuántico en el que existe al mismo tiempo.
Como ha sido indicado por la interpretación de Copenhague, el estado del sistema y su posición relativa a otros estados sólo se puede determinar por una observación (la función de onda se usa sólo para ayudar a calcular matemáticamente la probabilidad de que el sistema esté en un estado u otro).
Podemos decir que después de la observación, el sistema cuántico vuelve clásico y cesa inmediatamente de existir en otros estados, a excepción del estado en el que se ha observado.
Este enfoque siempre ha tenido sus opositores (recordemos, por ejemplo, "Dios no juega a los dados" de Albert Einstein), pero la precisión de los cálculos y predicciones prevaleció. Sin embargo, el número de partidarios de la interpretación de Copenhague está disminuyendo, y la principal razón de ello es el misterioso colapso instantáneo de la función de onda durante los experimentos.
El famoso experimento mental de Erwin Schrödinger con el pobre gato, estaba destinado a demostrar lo absurdo de este fenómeno.
Vamos a recapitular la naturaleza de este experimento.
Un gato vivo es colocado dentro de una caja negra, junto a un frasquito conteniendo veneno y un mecanismo que puede liberar este veneno al azar. Por ejemplo, un átomo radiactivo durante su descomposición puede romper el vial. La hora exacta de la desintegración del átomo es desconocida.
Sólo la vida media, o el tiempo durante el cual se produce la desintegración con una probabilidad de 50%, es conocido.
Obviamente, para el observador externo, el gato existe dentro de la caja en dos estados: o está vivo, si todo va bien, o muerto, si se produjo el deterioro y el frasquito se rompe.
Estos dos estados son descritos por la función de onda del gato, que cambia con el tiempo. Mientras más tiempo pasa, es más probable que la desintegración radiactiva ya haya ocurrido. Pero tan pronto como abrimos la caja, la función de onda colapsa, y vemos de inmediato los resultados de este inhumano experimento.
De hecho, hasta que el observador abra la caja, el gato va a ser sometido a la balanza sin fin al borde de estar entre la vida y la muerte, y su destino sólo se puede determinar por la acción del observador.
Eso es lo absurdo señalado por Schrödinger.
2. Difracción de electrones Según la encuesta de los más grandes físicos llevada a cabo por The New York Times, el experimento de la difracción de electrones es uno de los estudios más sorprendentes en la historia de la ciencia.
¿Cuál era su naturaleza?
Hay una fuente que emite un haz de electrones sobre una pantalla fotosensible. Y hay una obstrucción en el camino de estos electrones, una placa de cobre con dos rendijas.
¿Qué tipo de imágenes pueden esperarse en la pantalla si los electrones son imaginados como pequeñas bolas cargadas? Dos tiras iluminadas opuestas a las aberturas.
De hecho, la pantalla muestra un patrón mucho más complejo de rayas blancas y negras alternadas. Esto es debido al hecho de que, al pasar a través de la hendidura, los electrones comienzan a comportarse, no como partículas, sino como ondas (al igual que los fotones, o partículas de luz, que pueden ser ondas al mismo tiempo).
Estas ondas interactúan en el espacio, ya sea apagándose o amplificándose unas a otras, y como resultado, un complejo patrón de alternancia de franjas claras y oscuras aparecen en la pantalla.
Al mismo tiempo, el resultado de este experimento no cambia, y si los electrones pasan a través de la ranura, no como una sola corriente, sino uno por uno, incluso una partícula puede ser una onda.
Incluso un solo electrón puede pasar simultáneamente por las dos rendijas (y este es también uno de los principales postulados de la interpretación de Copenhague de mecánica cuántica, cuando las partículas pueden mostrar simultáneamente tanto sus propiedades físicas ‘habituales’ y sus propiedades exóticas como una onda).
Pero ¿qué pasa con el observador? El observador hace esta complicada historia aún más confusa.
Cuando los físicos, en experimentos similares, trataron de determinar con la ayuda de instrumentos por cuál rendija en realidad pasa el electrón, la imagen en la pantalla había cambiado radicalmente y se convierten en un patrón "clásico" con dos secciones iluminadas opuestas a las ranuras y no hay bandas alternas mostrado.
Los electrones parecían no querer mostrar su naturaleza ondulatoria bajo la atenta mirada de los observadores.
¿Se las arreglaron para seguir su deseo instintivo de ver una imagen clara y simple. ¿Es esto una especie de misterio? Hay una explicación más sencilla: ninguna observación de un sistema puede llevarse a cabo sin impactarla físicamente.
Pero vamos a hablar de esto un poco más tarde.
3. Fullerenos calentados Los experimentos en la difracción de partículas se han llevado a cabo no sólo para los electrones, sino que también para objetos mucho más grandes.
Por ejemplo, el uso de fullerenos, moléculas grandes y cerradas compuestas de decenas de átomos de carbono (por ejemplo, fullereno de sesenta átomos de carbono es muy similar en forma a una pelota de fútbol, una esfera hueca compuesta de pentágonos y hexágonos).
Recientemente, un grupo de científicos de la Universidad de Viena, dirigida por el profesor Zeilinger trató de introducir un elemento de observación en estos experimentos. Para ello, ellos irradiaron moléculas de fullereno en movimiento con un rayo láser.
Entonces, calentadas por una fuente externa, las moléculas comenzaron a brillar e inevitablemente mostrando su presencia en el espacio para el observador. Junto con esta innovación, el comportamiento de las moléculas también ha cambiado. Antes de comenzar tal vigilancia integral, los fullerenos exitosamente evitaban los obstáculos (propiedades ondulatorias exhibidas) similares al ejemplo anterior con los electrones pasando a través de una pantalla opaca.
Pero más tarde, con la presencia de un observador, los fullerenos empezaron a comportarse como partículas físicas totalmente respetuosas de la ley.
4. Medidas de refrigeración Una de las famosas leyes en el mundo de la física cuántica es el principio de la incertidumbre de Heisenberg que afirma que es imposible determinar la velocidad y la posición de un objeto cuántico al mismo tiempo.
Cuanto más precisa sea la medición del momento de una partícula, menos precisa es la medición de su posición. Sin embargo, la validez de las leyes cuánticas que operan en pequeñas partículas por lo general pasan desapercibidas en nuestro mundo de grandes objetos macroscópicos.
Experimentos recientes realizados por el Profesor Schwab en los Estados Unidos son aún más valiosos en este sentido, donde los efectos cuánticos han sido demostrados, no en el nivel de los electrones o moléculas de fullereno (su diámetro característico es de aproximadamente 1 nm), sino en un pequeño objeto más tangible, una tira de aluminio pequeño.
Esta banda se fijó en ambos lados de forma que su centro se encontraba en un estado de suspensión y podría vibrar bajo influencia externa. Además, un dispositivo capaz de registrar con precisión la posición de la tira se colocó cerca de ella.
Como resultado, los experimentadores se acercaron con dos interesantes hallazgos.
Citación :
Primero, cualquier medida relacionada con la posición del objeto y observaciones de la tira la afectaban, después de cada medición, la posición de la tira cambió. En términos generales, los experimentadores determinan las coordenadas de la tira con alta precisión y por lo tanto, de acuerdo con el principio de Heisenberg, cambiaron su velocidad, y por lo tanto la posición posterior.
En segundo lugar, lo cual fue bastante inesperado, algunas mediciones también llevaron al enfriamiento de la banda. Así, el observador puede cambiar las características físicas de los objetos sólo por estar allí presente.
Como es bien sabido, las partículas radiactivas inestables decaen no sólo para los experimentos con gatos, sino también por su cuenta.
Cada partícula tiene una vida media que, como resultado, puede aumentar bajo la atenta mirada del observador.
Este efecto cuántico fue predicho por primera vez en la década de 1960, y su prueba experimental brillante apareció en el artículo publicado en 2006 por el grupo liderado por el premio Nobel de Física Wolfgang Ketterle del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
En este trabajo, la decadencia de la inestabilidad de átomos de rubidio excitados fue estudiada (los fotones pueden decaer a átomos de rubidio en su estado básico). Inmediatamente después de la preparación del sistema, la excitación de los átomos se observó mediante su exposición a un haz de láser.
La observación se llevó a cabo en dos modos: Continuo (el sistema fue constantemente expuesto a pequeños pulsos de luz) y similares a pulsaciones (el sistema fue irradiado de vez en cuando con pulsos más potentes)
Los resultados obtenidos están perfectamente en línea con las predicciones teóricas. Efectos de luz externos ralentizan la descomposición de las partículas, devolviéndolas a su estado original, lo que está lejos de ser estado de descomposición. La magnitud de este efecto para los dos modos estudiados también coincide con las predicciones.
La duración máxima de los átomos de rubidio inestables excitados se amplió hasta 30 veces.
La mecánica cuántica y la conciencia
Los electrones y los fullerenos dejan de mostrar sus propiedades ondulatorias, las placas de aluminio se enfrían y las partículas inestables se congelan, mientras pasan a través de su decadencia, bajo la atenta mirada del observador, el mundo cambia.
¿Por qué no puede ser esta la evidencia de la participación de nuestras mentes en el funcionamiento del mundo?
Así que tal vez Carl Jung y Wolfgang Pauli (físico austríaco y ganador del Premio Nobel, pionero de la mecánica cuántica) estaban en lo correcto, después de todo, cuando dijeron que las leyes de la física y la conciencia deben ser vistas como complementarios.
Estamos a sólo un paso de admitir que el mundo que nos rodea es sólo un producto ilusorio de nuestra mente. Da miedo, ¿no es así?
Vamos, de nuevo a tratar de atraer a los físicos. Especialmente cuando en los últimos años, ellos favorecen menos la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, con su misterioso colapso de la función de onda, dando lugar a otro bastante sensato y fiable término decoherencia.
Aquí está la cosa, en todos estos experimentos con las observaciones, los experimentadores afectados inevitablemente impactaron el sistema.
Lo encendieron con un láser e instalaron dispositivos de medición. Pero este es un principio común y muy importante:
no se puede observar el sistema o medir sus propiedades sin interactuar con él. Y donde hay interacción, no habrá modificación de las propiedades. Especialmente cuando un sistema cuántico pequeño se ve afectada por colosales objetos cuánticos. Así que la eterna neutralidad del observador budista es imposible.
Esto es explicado por el término "decoherencia", que es un irreversible, desde el punto de vista de la termodinámica, proceso de alterar las propiedades cuánticas del sistema cuando este interactúa con otro sistema más grande.
Durante esta interacción, el sistema cuántico pierde sus propiedades originales y se convierte en un clásico, mientras "obedece" al gran sistema.
Esto explica la paradoja del gato de Schrödinger:
Citación :
el gato es un sistema tan grande que simplemente no puede ser aislado del resto del mundo.
El simple diseño de este experimento mental no es del todo correcto.
En cualquier caso, en comparación con la realidad de la conciencia como un acto de creación, la decoherencia representa un enfoque mucho más conveniente. Quizás incluso demasiado conveniente. De hecho, con este enfoque, todo el mundo clásico se convierte en una gran consecuencia de decoherencia.
Y en cuanto a los autores de uno de los libros más destacados en este campo ha dicho, este enfoque también llevaría lógicamente a declaraciones como,
Citación :
"No hay partículas en el mundo" o
"No hay tiempo en un nivel fundamental"
Es el creador - observador o poderosa decoherencia?
Tenemos que elegir entre dos males. Pero recuerde, ahora los científicos están cada vez más convencidos de que la base de nuestros procesos mentales es creada por estos notorios efectos cuánticos.
