La física cuántica se ha vuelto menos complicada
¿Es la dualidad onda-partícula simplemente el “principio de incertidumbre” cuántico disfrazado?
La física cuántica indica que las partículas pueden comportarse como ondas, y viceversa. Los investigadores han demostrado que esta dualidad onda-partícula es simplemente el principio de incertidumbre cuántico disfrazado. (Crédito: Timothy Yeo/CQT, National University of Singapore)
Un equipo internacional de investigadores ha probado que dos características peculiares del mundo cuántico consideradas distintas son en realidad manifestaciones diferentes de la misma cosa. El equipo descubrió que la “dualidad onda-partícula” es simplemente el “principio de incertidumbre” cuántico disfrazado, reduciendo así dos misterios a uno sólo.
El resultado de esa investigación fue publicado el pasado 19 de diciembre en Nature Communications y en arXiv (acceso abierto).
Patrick Coles, Jedrzej Kaniewski, y Stephanie Wehner hicieron este descubrimiento en el Centro De Tecnologías Cuánticas de la Universidad Nacional de Singapur.
“La conexión entre el principio de incertidumbre y la dualidad onda-partícula resulta de manera natural cuando las consideras como interrogantes sobre la información que puedes obtener de un sistema. Nuestro resultado resalta el poder de pensar la física desde la perspectiva de la información”, dijo Wehner.
Este descubrimiento profundiza nuestra comprensión de la física cuántica y podría dar paso a ideas de nuevas aplicaciones de la dualidad onda-partícula.
La dualidad onda-partícula indica que un objeto cuántico puede comportarse como onda, pero que ese comportamiento de onda desaparece al momento que intentas localizar el objeto. Se ve de manera más clara y simple en el experimento de doble rendija, en donde partículas individuales, electrones, por ejemplo, son disparados uno por uno hacia una pantalla con dos rendijas. Estas partículas pasan no una una como pasarían los objetos clásicos, sino tienen comportamiento de onda. Al menos, eso es lo que sucede hasta que tratas de determinar a través de que rendija pasó el electrón –momento en el cual ese patrón de interferencia se desvanece.
El principio de incertidumbre cuántico indica que es imposible conocer ciertos pares de cosas sobre una partícula cuántica al mismo tiempo. Por ejemplo, mientras conoces con más precisión la posición de un átomo con menos precisión conocerás la velocidad a la cual se mueve.
Este es un límite fundamental en la cognoscibilidad de la naturaleza, no algo relacionado a nuestra capacidad de medición. Esta nueva investigación demuestra que adquieres más conocimiento sobre uno de los comportamientos, onda o partícula, en detrimento del otro.
La dualidad onda-partícula y el principio de incertidumbre han sido conceptos fundamentales de la física cuántica desde inicios del siglo XX. “Teníamos la sospecha, una especie de sentimiento en el estómago, que había una conexión”, dijo Coles.
“Es como si hubiéramos descubierto nuestra Piedra Roseta, que conectó dos idiomas distintos”, dijo Coles. “La información sobre la dualidad onda-partícula era hasta el momento como jeroglíficos que podemos ya traducir a nuestro idioma. Tuvimos varios momentos Eureka! cuando comprendimos lo que se había hecho con anterioridad”, dijo.
Más información aquí:
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-12/cfqt-qpj121814.php
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