Probablemente no haya otra teoría científica que sea tan compatible con la mecánica cuántica. Desde hace casi 100 años, se ha confirmado repetidamente con experimentos muy precisos, sin embargo, los físicos aún no están del todo contentos. Aunque la mecánica cuántica describe los eventos en elnivel microscópico con mucha precisión, se enfrenta a sus límites con objetos más grandes, especialmente objetos para los que la fuerza de gravedad juega un papel. La mecánica cuántica no puede describir el comportamiento de los planetas, por ejemplo, que sigue siendo el dominio de la teoría generalde relatividad. Esta teoría, a su vez, no puede describir correctamente los procesos a pequeña escala. Por lo tanto, muchos físicos sueñan con combinar la mecánica cuántica con la teoría de la relatividad para formar una cosmovisión coherente.
hacia objetos más grandes
¿Pero cómo es posible combinar dos teorías que, a pesar de que ambas describen los procesos físicos en sus dominios con mucha diferencia, difieren mucho? Una posibilidad es realizar experimentos de física cuántica con objetos cada vez más grandes con la esperanza de que eventualmente aparezcan discrepanciasapuntan a posibles soluciones. Pero los físicos deben trabajar dentro de estrictas restricciones. El famoso experimento de doble rendija, por ejemplo, que puede usarse para mostrar que las partículas sólidas se comportan simultáneamente como ondas, no puede realizarse con objetos cotidianos.
Los experimentos de pensamiento, por otro lado, pueden usarse para trascender los límites del mundo macroscópico. Eso es exactamente lo que Renato Renner, profesor de física teórica y su ex estudiante de doctorado Daniela Frauchiger han hecho en una publicación que aparece en Comunicaciones de la naturaleza revista de hoy. En términos generales, en su experimento mental, los dos consideran a un físico hipotético que examina un objeto mecánico cuántico y luego usan la mecánica cuántica para calcular lo que observará ese físico. Según nuestra visión actual del mundo, esta observación indirecta debería producir lo mismocomo resultado de la observación directa, sin embargo, los cálculos del par muestran que precisamente este no es el caso. La predicción de lo que observará el físico es exactamente lo contrario de lo que se mediría directamente, creando una situación paradójica.
No hay soluciones simples
Aunque el experimento mental solo se está publicando oficialmente en una revista científica, ya se ha convertido en un tema de discusión entre expertos. Como el proceso de publicación se retrasó repetidamente, varias otras publicaciones ya están abordando los hallazgos, en sí una situación paradójica, Señala Renner.
La reacción inicial más común de sus colegas en el campo es cuestionar los cálculos, dice Renner, pero hasta ahora, nadie ha logrado refutarlos. Un crítico admitió que mientras tanto había hecho cinco intentos para encontrar un error en elcálculos - sin éxito. Otros colegas presentaron explicaciones concretas sobre cómo se puede resolver la paradoja. Sin embargo, tras una inspección más cercana, siempre resultaron ser soluciones ad hoc que en realidad no solucionan el problema.
Conclusiones desconcertantes
Renner encuentra notable que el tema evidentemente polariza a las personas. Se sorprendió al notar que algunos de sus colegas reaccionaron muy emocionalmente a sus hallazgos, probablemente debido al hecho de que las dos conclusiones obvias de los hallazgos de Renner y Frauchiger son igualmente desconcertantes.La única explicación es que la mecánica cuántica aparentemente no es, como se pensaba anteriormente, universalmente aplicable y, por lo tanto, no se puede aplicar a objetos grandes, pero ¿cómo es posible que una teoría sea inconsistente cuando los experimentos la han confirmado repetidamente?? La otra explicación es que, evidentemente, no es solo la política la que adolece de una falta de datos claros, sino también la física, y que existen otras posibilidades además de lo que consideramos cierto.
Renner tiene dificultades con ambas interpretaciones. Más bien cree que la paradoja se resolverá de alguna otra manera: "Cuando miramos hacia atrás a la historia, en momentos como este, la solución a menudo vino de una dirección inesperada", explicaLa teoría general de la relatividad, por ejemplo, que resolvió las contradicciones en la física newtoniana, se basa en la comprensión de que el concepto de tiempo como se entendía comúnmente en ese momento era incorrecto.
"Nuestro trabajo ahora es examinar si nuestro experimento mental supone cosas que no deberían asumirse de esa forma", dice Renner, "y quién sabe, tal vez incluso tendremos que revisar nuestro concepto de espacio y tiempo una vez más."Para Renner, esa definitivamente sería una opción atractiva:" Es solo cuando repensamos fundamentalmente las teorías existentes que obtenemos conocimientos más profundos sobre cómo funciona realmente la naturaleza ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Felix Würsten. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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