Copio de Wikipedia:
El experimento del gato de Schrödinger o paradoja de Schrödinger es un experimento imaginario, diseñado por Erwin Schrödinger para exponer uno de los aspectos más extraños, a priori, de la mecánica cuántica.
Supongamos un sistema formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato, una botella de gas venenoso, una partícula radiactiva con un 50% de probabilidades de desintegrarse y un dispositivo tal que, si la partícula se desintegra, se rompa la botella y el gato muere. Al depender todo el sistema del estado final de un único átomo que actúa según la mecánica cuántica, tanto la partícula como el gato forman parte de un sistema sometido a las leyes de la mecánica cuántica.
Siguiendo la interpretación de Copenhague, mientras no abramos la caja, el gato está en un estado tal que está vivo y muerto a la vez. En el momento en que abramos la caja, la sola acción de observar al gato modifica el estado del gato, haciendo que pase a estar solamente vivo, o solamente muerto.
Esto se debe a una propiedad fisica llamada superposición.
Voy a dejar a los doctores que tiene CPI entre sus lectores y redactores que expliquen en más detalle las maravillas del gato y sus paradojas, que tiene mucha enjundia. El texto era, en realidad una simple introducción al material (de SomethingAwful, vía BoingBoing). Un montaje de una portada de «elige tu propia aventura» con el gato de Schrodinger de protagonista:
¿A que es super ocurrente? Me encanta el supertítulo: ¡Elige entre dos posibles finales! ¡Super CPI! Si queréis más montajes, divertidos aunque no necesariamente CPI, visitad Los montajes de elige tu propia aventura.
Vamos a liarlo un poco más.
Supongamos que en lugar de un gato metemos a un señor en esa caja. Esa persona tiene conciencia de sí misma y sabrá si está viva. ¿Al introducir al observador dentro del sistema rompemos la paradoja?
En numb3rs, la serie esta de un matemático que ayuda al fbi buscando patrones en el comportamiento de los criminales, adjudicaban lo que decía la interpretación de Copenhague, lo de que la acción de observar cambia lo observado, al principio de incertidumbre de Heisenberg, como efecto añadido a lo que dice el propio principio de incertidumbre.
¿alguien mas lo vió?
¿me rayé xD?
aunque entiendo que esta demostradoa ( o no ) esto del gato siempre me ha parecido un asoberana estupidez, como estara un gato muerto y vivo a la vez? esta muerto o vivo pero nosotros no lo sabemos, igual que cuando echas la loteria no «te toca y te deja de tocar» a la vez , si no que tienes la posibilidad de que toque o no , pero no antes del sorteo decir que te ha tocado y que no a la vez , como se dice del gato.
Antes de cortarme el pelo lo tengo largo y corto?
Antes de sacar una papeleta de una urna esa papeleta son todas a la vez? esto valdra para particulas pero no para escala macroscopica
tacata: exactamente. Schrödinger propuso este ejemplo para demostrar lo rara que es la mecánica cuántica. El porqué de que las leyes válidas para estos sistemas microscópicos dejan de serlo o de parecerlo para sistemas macroscópicos está en discusión, y una discusión interesante. Decoherencia, universos múltiples (hace poco salió un artículo atacando la interpretación de Mr. Hugh Everett III sobre los universos múltiples)… Hay mucho por hacer.
Bien, os podeis creer o no la interpretación de Copenhage, que al fin y al cabo es una interpretación (si preferís también está la de los universos múltiples y otras). Pero de lo que no cabe duda es que la física cuántica explica en un grado muy alto la realidad que nos rodea (si pasamos por alto la gravedad cuántica). Toda la electrónica, y por tanto la mayoría de los aparatos que nos rodean, basan su funcionamiento en la teoría cuántica por lo que está claro que la cosa funciona.
La cuestión es la siguiente, podemos definir las caracterísitcas de un objeto mediante su velocidad, momento angular, energía, posición… a cada elección de unos números para todas estas propiedades le llamamos estado. Aquí la mecánica cuántica dice un par de cosas , el principio de indeterminación y el principio de superposición.
Según el principio de indeterminación no podemos definir el estado con completa seguridad. Hay magnitudes que están acopladas de tal forma que cuanto más finamente midamos una cosa menos finamente podremos medir otra. Así tenemos por ejemplo:
(Tf-Ti)(Ef-Ei)>=h
Donde h es la constante de Planck, >= es el simbolo de mayor o igual, T el tiempo, E la energía y los subíndices f e i se refieren al final y al principio respectivamente de la indeterminación de la medición. De esto se deduce que si conocemos exactamente la energía de p.ej. una partícula (Ef=Ei) entonces no sabremos en qué momento la partícula tuvo esa energía (Tf-Ti=Infinito). Así que por lo pronto cualquier estado cuántico no estará tan definido como un estado clásico. A favor de la física clásica tenemos que h=6.626 · 10^(-34) J · s, por lo que al ser un número tan pequeño esta indeterminación es inapreciable en la vida cotidiana.
Por otro lado tenemos el principio de superposición, que nos dice que no sólo son posibles los estados cuánticos correspondientes a sus análogos clásicos, si no que además es posible cualquier combinación lineal de estos. Es decir, que p.ej. una partícula esté en parte en dos orbitales atómicos simultáneamente. Esto no debe ser confundido con que exista la posibilidad de que la partícula esté un 40% en un orbial o un 60% en el otro, sino que la partícula ESTÁ un 40% en uno y un 60% en otro, en los dos.
Teniendo todo esto hay mucha gente que ve a una partícula no ya como un objeto puntual o delimitado, sino como una nube que va perdiendo fuerza con la distancia. Así, podremos encontrar que los objetos que no podemos describir mediante la física clásica porque los efectos cuánticos son importantes pueden interaccionar de dos maneras en función del entorno, como una partícula o como una onda (dualidad onda-partícula, p.ej. onda electromagnética-fotón). Se ha hecho hasta la saciedad el experimento de la difracción del electrón.
Explicaré primero qué es la difracción en la luz, algo que todos podemos comprobar en nuestras casas (con la apropiada oscuridad). Si cojemos una cartulina y le hacemos un agujero, al enfocarlo con una linterna ob
Parece que no ha entrado todo :-p, ahi continua:
Explicaré primero qué es la difracción en la luz, algo que todos podemos comprobar en nuestras casas (con la apropiada oscuridad). Si cojemos una cartulina y le hacemos un agujero, al enfocarlo con una linterna observaremos que al otro lado del agujero aparece un único punto luminoso. Sin embargo, si junto a este hacemos otro más lo que tendremos en la pantalla de detrás de la cartulina es que no aparecen 2 puntos sino un montón de ellos creando un patrón de difracción. La luz después de traspasar su respectivo agujero a interferido con la del otro agujero provocando máximos y mínimos que nos dan zonas oscuras.
Bien, si hacemos este experimento con un único electrón (si, uno solo, en la práctica se hace mandando por ejemplo uno cada cierto tiempo para después de un rato observar el efecto global) encontraremos ese mismo patrón de difracción, luego el electrón se comporta como una onda. Sin embargo, si tapamos uno de los agujeros con un detector la partícula será o no será detectada, pero no será detectada en parte. A esto se le llama el colapso de la función de onda y es donde interviene la interpretación de Copenhage para decirnos que al hacer una medición del sistema (es decir al haber interferido en él) nuestro sistema toma un único estado cuántico en particular.
Esto no debería interferir con la lógica se recapacitamos con tranquilidad que significa medir un sistema (o verlo con tus propios ojos). Cada vez que hacemos una medición estamos interfiriendo en el sistema de alguna manera, lo que pasa es que para un sistema macroscópico la interferencia se puede hacer despreciable respecto de la medición. Cada vez que vemos algo estamos «destruyendo» esos fotones que han llegado a nuestro ojos, con lo que estamos interfiriendo en el sistema. Si lo que queremos es «ver» p.ej. un electrón entonces deberemos «tocarlo» con algo (un fotón, otro electrón…) para saber que está ahí, y por lo tanto le habremos cambiado. Es como si yo me tapo los ojos y para saber si estás al lado mio te pego un empujón y te quito de mi lado, pues entonces sí, ESTABAS al lado mío pero ya no lo estás.
Por fin llegamos a lo del gatito. Hemos dicho que tenemos un sistema que depende exclusivamente de una sola partícula, por lo tanto tendrá un comportamiento regido por la física cuántica. Esto significa que esta partícula radiactiva podrá estar perfectamente en dos estados diferentes a la vez, uno en el que ha decaído y por tanto realizado la emisión que romperá la botella de veneno y otro en el que no ha decaído y el gato sigue vivo. Hay que tener en cuenta también que esto es un experimento ideal y mental construido de tal forma que no interferimos con el sistema y depende de una única partícula (Podría pasar que el gato se muriera de hambre en lugar de morir por el veneno 😉 ).
Para finalizar repetir que no se debe confundir el principio de incertidumbre con la teoría de variables escondidas. Es decir el
Y todavía hay más 😀
Para finalizar repetir que no se debe confundir el principio de incertidumbre con la teoría de variables escondidas. Es decir el principio de incertidumbre no se debe a que haya una falta de certidumbre (mala elección del nombre del principio) debida a una falta de datos que provocaría que el sistema pudiera estar en uno u otro estado. El sistema está en varios estados y las matemáticas de ambas teorías predicen diferentes finales para diversos experimentos. Experimentalmente no hay duda de que no se trata de una cuestión de variables ocultas (Como así pensaba Einstein).
Bueno, espero que con toda esta parrafada haya quedado claro.
Ciertamente este es un interesante experimento mental, que saca a relucir dos de los mayores problemas interpretativos de la Mecanica Cuantica: la superposición de estados (gato vivo y muerto a la vez) y el colapso de la funcion de ondas (la observación provoca que se rompa la superposición). Ciertamente la matemática con que se describe la Mecanica Cuantica no requiere de ninguna interpretación, por lo cual esta paradoja no es un problema a la hora de resolver problemas cuanticos. Y desde luego el colapso de la ecuación de ondas no entra dentro de lo que es la teoria, sino que es un simple convenio adoptado para aunar las teorias de lo microscopico (cuantico) con lo macroscopico (todo lo demas), ya que al final, para estudiar el mundo (mal q les pese a muchos teoricos) hay q terminar midiendo en un laboratorio; pero no hay ningun modelo matematico que describa ese proceso de colapso, ni en que punto sucede, es decir, si es a nivel atomico, molecular, o de estructuras mucho mas grandes ¿cual es el nivel al cual colapsan las funciones de onda? Si se analiza en profundidad se llega a que realmente el colapso de la funcion de ondas carece de sentido, y es la matematica de la cuantica la que falla al entrar a describir sucesos macroscopicos (al igual q la mecanica clasica falla al describir los miscroscopicos). Un excelente libro sobre el tema (aunque a veces se ralla un poco) es «La nueva mente del emperador» de Roger Penrose. Presenta un desarrollo divulgativo, a la vez q profundo y bastante riguroso sobre las paradojas que presenta la Mecanica Cuantica. Algunos aspectos han quedado desfasados, pero aun asi es muy recomendable para abrir las mentes que se han visto limitadas por la Interpretacion de Copenague, que realmente es tan solo una interpretacion arbitraria, y no un hecho demostrado e indicutible, como muchos dan por sentado.
Desde mi punto de vista, la Mecanica Cuantica se encuentra (por analogia) en el mismo sitio que la Teoria Cinetica de los Gases. Simplemente hace una aproximacion estadistica de algo cuyo comportamiento es demasiado complejo para entenderlo con los conocimiento/recursos/matematicas actuales, pero que da unos resultados con los que se puede seguir trabajando e investigando. Pero no es, en mi humilde opinion, la teoria ultima a «la vida, el universo y todo lo demas» 😉
Respecto al experimento de la doble rendija, y la difraccion de electrones, es ciertamente un experimento q revela la narturaleza ondulatoria de los fotones y los electrones. Pero, al menos mientras estudie estos temas, no se habia publicado ninguna medida con UN SOLO foton o UN SOLO electron (no se si ahora se ha conseguido). Por lo tanto, no queda (al menos entonces) asegurada la cuestion de la superposicion de estados. Tb hay q tener en cuenta q el fenomeno de difraccion se presenta incluso con un borde, sin necesidad de una rendija, y mucho menos de dos… las dos rendijas realmente son necesarias en el experimento para demostrar q el foton ha pasado por las dos a la vez… pero si no consigues emitir SOLO UN FOTON no tienes resultados validos al respecto.
Alguien tiene informacion actualizada sobre este tipo de experimentos, yo abandone el tema hace ya casi 10 años…
Estoy de acuerdo con los comentarios anteriores. Las interpretaciones de corte casi filosófico que se dan a la mec. cuantica son discutibles y se puede debatir mucho sobre el tema. Sin embargo la realidad es que el grado de precisión que tienen sus predicciones son impresionantes. Poder hacer medidas que coincidan con la teoria en 10 cifras significativas es algo que a mi aun me impresiona. Desde ese puto de vista no creo que sea comparable a la teoria cinetica de los gases, aunque estoy de acuerdo en que probablemente no sea la teoria Ultima. Si algo nos enseña la historia d ela ciencia es que seguramente no exista esa teoría Ultima, la física es una «ciencia asintótica».
Impresionante el nivel de los comentarios hoy. Rogaría a los super-tacañones, Remo y Patxi, si tienen a bien, que lo actualizaran en el post de hoy, creo que se está aportando mucha información. Siempre me ha fascinado la cuántica, y siempre he intentado comprenderla desde mi perspectiva de letras, y me encanta que estéis, Remo, Patxi, Silvano, DrimeR, los demás, haciendo este esfuerzo para hablar de ella en términos comprensibles para no iniciados.
Por cierto DrimeR… 42 😛
Me gusta este poste abierto. A ver si le encontramos los tres pies al gato de cuatro patas y siete medias vidas.
Sobre el gato y otros menesteres:
En realidad, el gato no está vivo y muerto a la vez, sino vivo o muerto según una determinada probabilidad. Igual le pasa a cualquier persona de la que nos estemos acordando en estos momentos, salvo que a diferencia de la mascota del bueno de Schrödinger, si vemos o llamamos a nuestra recordada persona, ésta no se jugará su pellejo a cara o cruz.
Pero, ¿Con qué probabilidad está el gato de Schrödinger vivo o muerto?
No debemos pensar que dicha probabilidad es del 50% (ó de 0.5 en términos matemáticos) pues de ser así, si el gato no estuviera en el sistema descrito (partícula que se desintegra o no con probabilidad 1/2), su probabilidad de vivir sería del 100% (directamente, según el Teorema de la Probabilidad Total), y el gato de Schrödinger, que yo sepa, no es inmortal.
Por tanto, ¿Cuál es la probabilidad de que el gato esté vivo al abrir la caja si la partícula radiactiva se desintegra con un 50% de probabilidades? O equivalentemente, ¿cuál es la probabilidad de que, escogido un gato al azar, éste sobreviva desde que lo introducimos en la caja opaca hasta que abrimos la caja, sujetos a que no se desintegre la partícula?
¡Vaya! lo que pasa es que no todos los gatos sobreviven a lo largo del tiempo con igual distribución de probabilidad. Entonces, ¿es necesario que para que este experimento sea más o menos fiable lo repitamos bastantes veces? ¿Cuántas veces? ¿Cómo estimar la esperanza de vida de un gato escogido al azar?
…me temo que son demasiadas preguntas para mi.
Sobre la enjundia de sus paradojas:
A mi juicio no estamos tratando una paradoja, sino una paraleja (paradoja con moraleja), y para mí, la moraleja del gato de Schrödinger es que, viviendo de manera ajena a ser observados, actuemos sin que las observaciones incidan en nuestras acciones.
Saludos y enhorabuenas por el blog.
DrimeR, mientras el colapso de la función de onda si que entra dentro de la interpretación a un enunciado puesto de una manera ciertamente artificial, debo decir que la superposición de estados no es una interpretación de la mecánica cuántica, sino uno de sus principales pilares. Se trata de puro álgebra, podemos ejemplificarlo con un espacio bidimensial. Supongamos un círculo, entonces mientras en la física clásica debemos mantenernos dentro de los ejes, estado gato vivo o estado gato muerto, en física cuántica tenemos infinitos estados, resultado de la combinación lineal del estado vivo y el estado muerto, a lo largo de toda la circunferencia.
|Gato Vivo
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—- +——–Gato Muerto
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De ahí a que interpretes que el gato está vivo, muerto o las dos cosas es otro tema, pero lo que si es cierto es que al tratar el problema definimos el estado mediante un gato medio vivo y medio muerto.
Respecto a lo de la teoría cinética de los gases, vuelvo a repetir que está demostrado matemáticamente (tengo que pasar por casa para mirar la cita, pero mañana la publico aquí) que la teoría de variables ocultas es inoperante y saca conclusiones diferentes a la mecánica cuántica para diversos experimentos. El principal hecho que nos da esta diferencia se debe a que lo coeficientes de la combinación lineal de estados son números complejos a los que llamaremos amplitudes de probabilidad y no probabilidades como tendríamos clásicamente. Obtendremos la probabilidad de hallar el estado tras realizar una medida al multiplicar su amplitud de probabilidad por su complejo conjugado (es decir el cuadrado del módulo). Así, al sumar estados cuánticamente sumamos sus amplitudes de probabilidad y no sus probabilidades, obteniendo p.ej. el patrón de difracción en el caso de la doble rendija. No sólo hay que librarse de los prejuicios cuánticos sino también de los clásicos.
Respecto al experimento de la doble rendija, me refería a una emisión lo suficientemente débil (que sí se ha hecho) para que haya una sola partícula en cada momento. La pared-detector que hay detrás irá detectándolas una a una en diferentes puntos. Tras un cierto tiempo y muchas partículas encontraremos que el dibujo formado en el detector por TODAS las partículas detectadas corresponde con un patrón de difracción explicado de manera ondulatoria. Este es el experimento al que me refería y que sí se ha hecho. Destaco el hecho de que la partícula cuando choca contra la pared-detector se comporta como una partícula y por lo tanto se la detectará en un lugar particular, pero que es el extraño camino que ha seguido para llegar hasta allí durante el cual se ha comportado como una onda.
Está claro que no es la teoría definitiva, ya que hace ya muchos años que fue suplantada por teorías más complicadas aunque menos tratables como la teoría cuántica de campos que tiene en cuenta la relatividad especial aunque no la general. En es
Sobre la dualidad onda-partícula y el experimento de la difracción por doble rendija, se han hecho experimentos en los cuales se emite una intensidad de fotones o electrones muy pequeña, de modo que si retiras la placa fotográfica (en la que estás registrando los impactos de los fotones, por ejemplo) poco tiempo después de empezar el experimento, en la placa se observarán solo unos puntitos blancos distribuidos de manera aleatoria donde han impactado los fotones, correspondiendose con la idea de que el fotón es una partícula. Sin embargo, si dejas el experimento suficiente tiempo, se observan bandas donde no hay puntitos (interferencia destructiva) y bandas completamente veladas por la cantidad de fotones que han llegado (interferencia constructiva), lo cual solo sucede en ondas. Es un experimento donde fácilmente se observa esta doble naturaleza.
Respecto a la influencia de las observaciones en el estado del sistema, es bastante ilustrativo la polarización de la luz (o el spín electrónico, también vale, o cualquier otro sistema de dos niveles). La luz puede tener dos polarizaciones ortogonales, por ejemplo horizontal (0º) y vertical (90º). Si tenemos un rayo de luz polarizada horizontalmente, y la hacemos pasar por un polarizador a 90º, toda será absorbida, si la hiciermos pasar por un polarizador a 0º, toda la luz pasará. Podríamos continuar poniendo polarizadores a 0º, que seguirá pasando toda la luz. ¿qué ocurre si queremos ver su estado de polarización a 45º? Pues comprobaremos que pasa la mitad de la luz (que se queda polarizada a 45º), y la otra mitad no pasa ¿y si después ponemos un polarizador a 90º? pues veremos que pasa la mitad del rayo que nos quedaba ¿y si despues ponemos uno a 0º (horizontal), de nuevo? pues no pasará nada de luz.
¿Qué es lo que pasa? Al comienzo teníamos un estado que era 100% polarización a 0º y 0% polarización a 90º. Cuando ‘medimos’ el nivel de polarización a 45º nos quedamos en un estado que es 50% polarizacion a 0º y 50% polarización a 90º. Cuando volvemos a medir el nivel de polarización a 90º, la luz que pasa se queda en un estado de polarización 100% a 90º y 0% a 0º.
Pensemos en un solo fotón que originalmente está polarizado a 0º y que pasa por el polarizador a 45º ¿está polarizado a 0º? no ¿está polarizado a 90º? no. Está en un estado intermedio con un 50% de 0º y 50% de 90%, cuando lo hagamos pasar por el polarizador a 90º estará polarizado a 90º y pasará, o bien, estará polarizado a 0º y no pasará.
Volvamos al gato, originalmente está vivo, y cerramos la tapa ¿está vivo? no ¿está muerto? no. Está 50% muerto 50%vivo, cuando abramos la caja alteraremos el estado del gato, y entonces estará o bien muerto o bien vivo (estados claramente ortogonales :D).
Espero que con este ejemplo quede más claro que se intenta decir que el gato no está ni muerto ni vivo. No es exactamente lo mismo que otra clase de indeterminaciones (posición-momento) que derivan de otras cosas. Espero que este comentario os
Está claro que no es la teoría definitiva, ya que hace ya muchos años que fue suplantada por teorías más complicadas aunque menos tratables como la teoría cuántica de campos que tiene en cuenta la relatividad especial aunque no la general. En esta última teoría se toman todos los objetos (fuerzas, partículas) como campos en lugar onda-partículas. Las teorías más avanzadas como la teoria de branas (proveniente en principio de la teoría de cuerdas) o las TGU (Teorías de Gran Unificación) no funcionan en todos los aspectos y en los que funcionan sólo predicen cosas que actualmente no podemos medir. De todas formas es cierto que afortunadamente los físicos jamás lograremos nuestro empeño: quedarnos sin trabajo 😉
Omitiendo puntos la figura que debería haber salido antes es la siguiente:
……|Gato Vivo
…__|__
../…|….
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—- +——–Gato Muerto
.|….|…..|
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Este nivel de los lectores le dará envidia a muchos blogs 🙂 . Gracias a todos por comentar con tanta enjundia. Mañana, divulgación cuántica.
Por ahi Silvano ha explicado que el experimento de la doble rendija se puede hacer en casa con una cartulina y una linterna. Creo que no es cierto… No se mucho de fisica, pero me parece que el tamaño de las rendijas tiene que ser al menos del mismo orden de magnitud que la longitud de onda del haz de luz para que se observe el fenomeno. Y las rendijas de una cartulina son demasiado grandes a todas luces!
Me parece recordar que estos experimentos con luz se hacen utilizando estructuras cristalinas especiales, donde se puede aprovechar los «huecos» de algunos electrones del cristal como rendijas para la luz.
En fin, hablo de oidas, pero creo que era algo asi. A ver si algun crack de la pagina puede aclararlo.
La verdad es q me encanta retomar este tipo de discusiones despues de tantos años alejado de la física mas básica.
Hay un par de comentarios de Silvano que quiero contestar.
El primero hace referencia a los experimentos de doble rendija. Como bien has dicho y que yo asi afirme, estos experimentos realmente demuestran el caracter dual de la naturaleza de las particulas (dualidad onda/corpusculo), como como bien has puntualizado, las intensidades usadas en dichos experimentos son muy bajas, pero no he leido ningun articulo en el que se llegue a asegurar que la emision es de un solo foton, sino que es «suficientemente baja como para suponer la emision de muy pocos fotones que llegan individualmente» lo cual no es lo mismo.
Por otro lado, la superposicion de estados es algo propio de la teoria estadistica. Considerar todos los estados simultaneamente a la hora de abordar la resolucion de un problema es una forma optima de resolver las ecuaciones, lo q resulta arbitrario es el extrapolar el metodo de resolucion matematica al comportamiento de la naturaleza. Para entender esto mejor se puede ir al Principio de Equivalencia, segun el cual se pueden usar distintas herramientas matematicas para resolver el mismo problema, y si se llega al mismo resultado, ambas herramientas son equivalentes. Esto es lo que se usa para resolver ecuaciones de onda (de las del mar) usando numeros complejos de una manera mas simple q usando numeros reales. Pero q se use variable compleja no quiere decir que las olas del mar tengan una componente imaginaria que se escapa a nuestra percepcion pero que esta ahi realmente. Solo que el «dialecto» de los complejos dentro del lenguaje matematico es mas simple q el «dialecto» de los numeros reales. En cambio, uno tiene interpretacion natural, y el otro no. Algo asi es lo q opino q pasa con la Mecanica Cuantica (q no con la Cuantica Clasica), que la FORMA de resolver los problemas planteados simplemente no tiene equivalente natural, aunque los RESULTADOS obtenidos si que se correspondan con la naturaleza. Por ende, la superposicion de estados es una forma estadistica de resolver un problema, y su solucion es real, pero la propia superposicion no lo es.
Con lo de la teoria cinetica de gases no pretendia referirme a la teoria de variables ocultas, sino mas bien a que una descripcion estadistica puede dar resultados fiables (se puede saber con mucha precision la Presion de un gas conociendo su Temperatura y su Volumen) asi como su evolucion temporal si es un sistema fuera del equilibrio. Y no por ello es gas tiene naturaleza estadistica, sino que esta hecho de moleculas. Muchas. Tantas como para q la estadistica de buenos resultados.
En fin. Muchas gracias por tan motivante discusion. Me ha hecho reflexionar de nuevo sobre temas largamente olvidados.
Gracias a Patxi y a Remo por proporcionarnos una pagina tan estimulante. Y espero seguir participando.
Esta noche sin faltar miro mis viejos aputes de óptica y de óptica cuántica y os contesto con exactitud, DrimeR y friderman.
Ya te digo que ésta es una gran página, sin dudarlo.
Tengo que corregir a Drimer en un punto. Que tratemos con variable compleja para resolver ecuaciones de onda, no significa que estemos introduciendo elementos en las matematicas que no esten realmente en la naturaleza. En el caso que mas conozco, electromagnetismo, el elemento imaginario nos introduce la fase de la onda. Si no se tratara mediante variable compleja, en las ecuaciones deberia introducirse de alguna otra manera (senos y cosenos con sus terminos de fase). No nos estamos inventando nada innecesario en la matematica, solo que lo representamos de una manera muy poco intuitiva.
Saludos,
PD. Por cierto, tengo un poco de deja vu, esto no lo habiamos discutido mas de una vez frente a unas birras? Pero mira que ahora tengo refuerzos…
Estoy de acuerdo con Drimer, la utilización de distintos métodos matemáticos para resolver ciertos problemas que se plantean en la Fisica en general y en la Mecánica Cuántica en general la mayoria de las veces son eso métodos.
Es como un «cambio de sistema de referencia» y perdón por el simil. Siempre que se tiene que estudiar un problema hay que aplicarle una «simplificación» o más bien acotación por medio de los diferentes métodos, principios etc.
Otra cosa es la interpretación que pueda darse a estos métodos o visiones del problema, ahi ya me veo más difuso, vamos algunas me convencen otras no tanto y otras para nada.
Me ha gustado leer todos los comentarios, con blogs así se enriquece uno. Yo por lo menos es lo que trato de buscar.
Ciao
En realidad Drimer y Andrew, estaís diciendo lo mismo desde diferentes puntos de vista.
Sigo insistiendo en que es una manera de trabajar más cómodo, es como mirar el problema desde otra perspectiva. Vamos como cuando a veces utilizamos coordenadas esféricas para describir un problema ( movts rotacionales,..), estas nos facilitan la resolución del problema mejor que las cartesianas de toda la vida.
Aunque para aplicarlos necesitamos extraer las particularidades especiales del problema que nos hacen aplicarlas ( simetría esférica –> coorde esfer.), y eso no es tan fácil.
En el fondo intentamos establecer sistemas de representación de la realidad ( nºs complejos, coorde esfericas, estados cuanticos,….) que mejor representen la «evoluvión» de la naturaleza. Por lo menos es como lo veo yo.
Por poner un ejemplo, con una foto de un paisaje puedo intentar explicar muchas cosas si es de día, si estamos en una zona montañosa o no, si hay gente o animales, como son. Pero para conocer mejor el lugar necesitamos que evolucione que ocurran procesos para ir ajustando nuestro sistema de representación a esa realidad. Es decir si vemos un video ya sabremos más cosas si hay viento, que tipo de clima puede ser, ……
Incluso con una foto dependiendo de donde mires y como lo hagas ves unas cosas y te dejas otras. Me explico si en la foto enfocamos a una persona podremos describirla bastante bien pero perderemos perspectiva de otras cosas y viceversa.
Así si queremos describir el conjunto deberemos ver como evoluciona todo y analizar tanto los detalles como el todo. Y esto no es nada fácil y requiere de imaginación y trabajo, cosa que han hecho con la mecánica cuántica. De hecho como leí en algún libro o artículo, incluso en un comentario de este post no hay teoría más precisa que esta y encima con lo más pequeño. Como todo en esta vida nada es perfecto.
Ciao
Avern0s: gracias por tus comentarios.
Efectivamente Andrew y yo estabamos diciendo lo mismo (ya lo he resuelto con el cara a cara). Quiza ha sido un problema de expresion por mi parte. Cuando he dicho lo de usar los imaginarios para representar ondas, como bien ha puntualizado Andrew, nadie espere q la fase sea algo imaginario. Lo mismo deberia suceder con la mecanica cuantica, por el hecho de usar probabilidades nadie deberia pesar que la naturaleza es probabilistica (q no digo q no lo sea, pero no es razon suficiente para darlo como correcto).
Por cierto, cuantos post hacen falta para ganarnos una discusion de bar entre cervecitas con Patxi y Remo? 😉 Me encantaria!!
Ahora no tengo tiempo para leerlo todo. Pero está muy interesante.
Para Sivano (y para todos los demás, por supuesto :P):
El principio de indeterminación de Heisenberg es conocido de forma incorrecta como «principio de incertidumbre» debido a una mala traducción que se fue propagando a través de diversas publicaciones científicas.
Heisenberg lo denominó «unbestimmtheit». La traducción más aproximada es «indeterminación», no existiendo ninguna traducción exacta al español o al inglés. Se debe emplear esta traducción dado que «incertidumbre» podría dar a entender que se trata de una falta de certidumbre.
Salu2
Y nuestra maravillosa Wikipedia aclara:
En ocasiones es presentado incorrectamente como «principio de incertidumbre», como resultado recogido de una traducción imprecisa al inglés (uncertainty) de los términos utilizados originalmente por Heisenberg (unbestimmtheit / unsicherheit). Ello resulta sobre todo significativo cuando se pretenden trazar analogías desde la Física a otros campos
http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_indeterminaci%C3%B3n_de_Heisenberg
Si quereis ver la imagen del experimento de la doble rendija, he encontrado este link:
http://physicsweb.org/articles/world/15/9/1/1/bologna%2Dimage
Bien, defensores de la física clásica, si pensáis también que el espín es una cuestión de coordenadas os voy a proponer un sencillo experimento con el que veréis que macroscópicamente la realidad vuelve tras un giro de 4Pi (720º) y no de 2Pi (360º). Esto es debido a la relación del objeto con el entorno.
Tomamos una tira de papel con dos caras claramente diferenciadas:
Cara R:
_____________________
|rojorojorojorojorojorojo|
—————————–
Cara B:
_____________________
|blancoblancoblancoblanc|
——————————
Sujetamos continuamente un lado de la tira viendo la misma cara y el otro lado lo retorcemos hasta dar una vuelta completa (2Pi).
No hay ninguna forma de desretorcer la tira sin cambiar la orientación de las caras.
______________________
|blancoblrojorojoblancob|
——————————-
Damos una vuelta más (4Pi en total, dos vueltas). Entonces ahora podremos mover ambos extremos, sin tornarlos, logrando desretorcer la tira. Es decir que tras un giro de dos vueltas hemos vuelto al sistema inicial.
______________________
|blanrojoblancrojoblanc|
——————————-
Luego comprovamos que incluso macroscópicamente el verdadero grupo de simetría es el SU(2) y no el SO(3) como nos indicaría la intuición.
Y mi pregunta es ¿porqué hay que someter todo a una intuición fruto de millones de años de evolución y de trato con el entorno inmediato? ¿Por qué la intuición clásica ha de ser más correcta que las demás? Nuestros ojos no ven objetos, es nuestro cerebro el que les interpreta como tales por el método de ensayo y error. ¿No es lo mismo nuestra intuición?
Este último comentario si que me ha rayado absolutamente. ¿como vuelves a dejar la tira como estaba? Es que he probado a hacer lo que tu decías con una tira de papel, y luego con el cinturón, pero nada. Los cojo por los dos extremos le doy dos vueltas, sin soltar los extremos y sin girar las manos sobre sí soy incapaz de devolverlo sobre su posición original.
Ah, ¿y eso del espín a que viene? lo digo porque he mirado los comentarios y yo soy el único que he llegado a decir algo sobre el spín. Pero claro ¿qué coordenadas de espín? 1/2 y -1/2, no tiene otras coordenadas, no se bien a que te estás refiriendo.
Puedes soltar los extremos (sino tendrías que atravesar tus propios brazos) pero el encaramiento de ambos extremos no debe cambiar en ningún momento.
Yo creo que no. Te propongo lo siguiente, para asegurarse que un extremo no vuelve a girar sobre el otro, grápalos y prueba a ver si se puede hacer. Es que por ejemplo, puedes realizar un giro de 2 pi de un extremo sobre otro simplemente intercambiando los extremos de mano (sujetas la tira horizontal, y sin cambiar los extremos de plano, los acercas y los cambias de mano); si lo volvieras a hacer tendrías un giro de 4 pi, y cada extremo habría vuelto a su mano original, asi que la podrías enrollar/desenrollar 4 pi, como tu dices, pero de una manera ‘con trampa’, porque cada vez giras 360º ¿me equivoco mucho?
Bueno, vaya nivelazo de comentaristas, este blog merece realmente la pena 😀
Pensando en esta paradoja, le he encontrado una pega en el «mundo real» (aunque tiene muchas). Si el gato está vivo… ¿no emitiría algún sonido o movería la caja?
Bueno, sobre lo que comentais arriba, esto me parece más un problema de probabilidad que de «estado no fijado».
Bueno, vaya nivelazo de comentaristas, este blog merece realmente la pena 😀
Pensando en esta paradoja, le he encontrado una pega en el «mundo real» (aunque tiene muchas). Si el gato está vivo… ¿no emitiría algún sonido o movería la caja?
Bueno, sobre lo que comentais arriba, esto me parece más un problema de probabilidad que de «estado no fijado».
En esta web he descubierto una «Oda al gato de Schöedinger». Es de un tal James Oxford (yo no sé quien es), que tiene unas curiosas teorías físicas.
La oda : http://acovadocongro.blogia.com/2005/101001-oda-o-gato-de-schoedinger.php
Resumen de la teoría :
http://acovadocongro.blogia.com/2005/091903-consciencia-e-universo.php
Ey, físicos, os invito a explorar un mundo importante: el de la comunicación. Una idea no vale nada si no se sabe comunicar con claridad y transparencia. Por eso os animo a desempolvar vuestros libros de:
– Matemáticas
– Ortografía
La física no sería nada sin las matemáticas porque sin ellas no se podrían describir los conceptos sin ambigüedad. La ortografía es imprescindible porque sin ella no se podrían escribir las palabras sin ambigüedad. Sé que sois capaces! Si tenéis cerebros capaces de divagar acerca de los temas clásicos de la mecánica cuántica estoy seguro de que también seréis capaces de aprender y utilizar correctamente un conjunto de reglas ortográficas (muy facilitas) que rigen nuestra expresión escrita. Hacedlo por respeto a los que os leen y a vosotros mismos, que sois físicos, la mayoría de la gente ni siquiera se imagina que existen los conceptos que vuestros cerebros son capaces de rumiar. No os desprestigiéis escribiendo como palurdos.
En cuanto a las matemáticas, sobran las palabras. Están a vuestra disposición herramientas muy ilustrativas para comunicar sin ambigüedades las características del problema en cuestión. Usadlas y escribidlas como es debido. Algunos puntos básicos:
– Sistemas de referencia: imprescindibles
– Vectores normales para definir superficies
– Lados de curvas planas poligonales, pero no de superficies
– Ejes, imprescindibles para definir un giro
– Si algo es «paralelo», debe serlo a la dirección definida por un vector dado
– Representación de sólidos: la perspectiva caballera es intrínsecamente ambigua, utilizad perfiles y alzados en representación europea o americana, acotad las dimensiones conforme a los estándares (sé que es rizar el rizo pero para algo se inventó y estoy seguro de que sois perfectamente capaces).
– Las unidades son básicas, ostia, ponedlas que encima existen abreviaturas para que os ahorréis letras si os da pereza poner la palabra entera!
– Si deriváis una función que depende de más de una variable, especificad respecto de qué variable deriváis
– Si un cuerpo está a un cierto potencial, especificad respecto a qué origen de potenciales
– Constantes dieléctricas: especificad si son absolutas o relativas
– Notación de Dirac: no omitáis variables que se arma el pifostio (hay quien lo hace para hacer que parezca todo más «galáctico»), dividid por la norma cuando proceda
– Densidades de corriente, de carga, de capacidad, de impurezas, de campo eléctrico, de lo que sea, no son lo mismo que corriente, carga, capacidad, impurezas, campo eléctrico, etc.
– La divergencia, rotacional, laplaciano NO SON LO MISMO aunque el símbolo se parezca
– Los subíndices: que no os engañe su pequeño tamaño, también sirven para algo. Ponedlos que no cobran
Éstos son sólo algunos ejemplos que me vienen a la mente, pero hay cientos. He de reconocer que casi a diario me hierve la sangre al escuchar a algún profesor hablando de que cierto vector es paralelo (¿PERO PARALELO A QUÉ, HIJO DE L
(Continuación de lo anterior)
He de reconocer que casi a diario me hierve la sangre al escuchar a algún profesor hablando de que cierto vector es paralelo (¿paralelo a qué, hijo de la gran puta?), o de los lados de cierta superficie, o de que tal o cual cuerpo gira, a secas, u omitiendo diferenciales en integrales, u omitiendo notación vectorial (el lector no es adivino para saber si lo que escribes es un vector o un escalar), o mil barbaridades más, VAMOS A VER SI ENTIENDES LO QUE SON LAS CORRIENTES DE DESPLAZAMIENTO NO VAS A ENTENDER QUE SE INTEGRA RESPECTO DE ALGUNA VARIABLE?
Comunicar bien las ideas es sencillamente primordial, y más para describir conceptos físicos que ya de por sí son jodidos de entender.
Para terminar, algunos consejillos: no os olvidéis nunca de los límites de sumatorias e integrales definidas, diferenciales en integrales, variables de funciones, notación vectorial, módulos, conjunto al que pertenece la variable dada, etc. porque COJONES QUE SE INVENTARON PARA ALGO. Cuesta muy poco expresarse bien y jode mucho al interlocutor si no se hace.
Conclusión: cuanto más sepas mejor te debes explicar, hazlo por dignidad. Y compra los cuadernillos de ortografía Rubio, nunca es tarde para aprender a escribir!
PErdonar mi intromisión en un mundo en el que no entiendo absolutamente nada. Me tenéis fascinado todos los contertulios… Impresionante el nivel. Sólo quería hacer mi pequeña aportacion filosófica…
Si el gato esta medio muerto… Es lógico pensar que esta medio vivo. Podemos hacer un simil con un vaso. Si lo llenamos hasta la mitad está medio lleno pero también medio vacío ¿No?
Bueno me voy que me vienen a buscar dos señores de blanco :p
opino igual que tacata no tiene sentido si introducimos un gato ya que el gato pertenese al macrocosmos y el atomo al microcosmos y la fisica cuantica=fisica clasica por eso tardaron mucho en desarollar la fisica cuantica ya que solo es fucional con las particulas atomicas o atomos aislados.
Bueno hay varios conceptos. Veamos el del vaso medio lleno o medio vacio. Lo que difiere es como se mide en la escala, si medimos escasez o llenura. Asi es enfoque Pesimista u Optimista.
En este caso, lo que cambia es como se «aprecia» el evento, dos observadores «ven» lo mismo pero lo evaluan o califican diferente, califican seria la palabra mas adecuada, yo difiria que el vaso esta a la mitad. Asi no emito ningun juicio de valor sobre el asunto.
En cuanto al gato de la paradoja, yo lo resumiria como un problema de elegir un representacion inadecuada de la informacion, el experimento parte de un 50% de probabilidad de que se desintegre o no el compuesto. Entonces…. pues sin ver dentro de la caja no sabremos si es una situacion o la otra.
Entonces? agreguemos un tercer estado «?», no se sabe. Seria el estado mientras no se abre la caja, seria lo mas adecuado mientras no se quiera o no se pueda abrir. Hay que tomar acciones que asuman que el gato esta vivo y aquellas donde ya fallecio, mas facil abrir la caja, claro. Pero si pensamos o recordamos hay muchas cajas en nuestra vida que tenemos la incertidumbre de lo que contienen, mientras no querramos saber mas pues es «?».