Si bien con anterioridad expresé el curioso experimento mental de la superposición cuántica mediante la entrada titulada "El café cuántico", hoy he vuelto a recordar, y de la mejor manera posible, que en cuántica todo es la vez, esto es, todo está superpuesto. He aquí varios ejemplos de la mencionada superposición cuántica:
- Se puede tomar un café en París y Londres a la vez (http://matematicas-naturaleza.blogspot.com/2015/01/el-cafe-cuantico.html)
- Se puede decir "hola" y "buenas" la vez (la persona que con sumo agrado y profesionalidad me ha atendido en el supermercado)
- El gato encerrado en una caja opaca está muerto y vivo a la vez (El gato de Schrödinger)
Y nosotros, entes macroscópicos (o sea, clásicos) podemos preguntarnos: ¿Cómo es posible que puedo tomar un café en dos sitios a la vez? ¿O cómo es posible decir dos palabras a la vez? ¿O cómo es posible estar vivo y muerto a la vez?
La respuesta a la anterior pregunta está en el marco matemático que sustenta la a la mecánica cuántica y, en el concepto filosófico de lo que es una medida.
Por ejemplo, centrémonos en el caso que ha tenido el honor de pasar a la fama por ser ideado por el físico austriaco y uno de los padres de la mecánica cuántica, Erwin Schrödinger, esto es, su gato idealizado en su mente. Si el gato está encerrado en una caja opaca, éste puede estar en dos estados posibles: "Vivo" ó "Muerto". Pero como el gato, al igual que las partículas microscópicas, no lo podemos ver (al estar encerrado en una caja opaca), es un gato cuántico. Recordemos que las partículas cuánticas son aquellas que no podemos verlas, es por ello que todas las partículas microscópicas son cuánticas, al igual que cualquier gato encerrado en una caja opaca. Bien, pues resulta que nosotros pensamos que el gato cuántico de Schrödinger sólo puede estar, como nos parece lógico, o "vivo" ó "muerto". Pero como es cuántico, esto es, como no lo podemos ver, no sabemos si está vivo o muerto, y es por ello que las "a veces ilógicas matemáticas" nos permite decir que está vivo y muerto a la vez. Esto es, el gato cuántico de Schrödinger está vivo y muerto a la vez, y cuando abramos la caja, esto es, cuando interaccionemos con él, entonces cambiará del estado "Vivo y muerto a la vez" al estado "Vivo" ó al estado "Muerto". Parece un juego matemático, de hecho el estado "Vivo y muerto a la vez" nos puede parecer hasta una broma de mal gusto, pero ¿qué es la vida sino un juego de la naturaleza? Después de todo, del polvo vienes y en polvo te convertirás, ¿Qué pierdes con respecto al principio? Pues lo mismo que cuando te echas una partida de "la Oca", por eso las matemáticas es un juego que describe a la naturaleza, y es por ello que mi blog se llama matematicas-naturaleza.blogspot.com .
Hoy hemos recordado lo que es una partícula cuántica, y también hemos visto que las partículas cuánticas pueden estar en varios estados a la vez (superposición cuántica) , y que la única manera de obligarles a que esté en un estado y sólo uno es interaccionando con ella de una manera clásica o inteligible, esto es, de una manera medible, de ahí el significado filosófico fundamental de la teoría de la medida. Por ejemplo, la medida que podemos hacerle al gato cuántico de Schrödinger es abrir la caja para obligarle a estar ó vivo ó muerto.
Resumamos pues lo dicho hoy:
- Una partícula cuántica (o cuerpo cuántico) es aquella que no podemos ver.
- Una partícula cuántica puede estar en varios estados a la vez. O dicho de otro modo, hay ambigüedad cuántica.
- Una medida es una interacción entre un cuerpo clásico (como por ejemplo nosotros) y un cuerpo cuántico ( como por ejemplo una partícula microscópica) la cual obliga a ésta última a estar en un estado y sólo uno. Esto es, la medida rompe la ambigüedad cuántica. De ahí que, hasta que no midamos, hay ambigüedad.
Por todo lo anterior, mientras un cuerpo cuántico esté a su libre albedrío, será ambiguo en el tiempo, pero si lo medimos, pasará a mojarse y tener que estar (justo en el momento de la medida) en un estado claro y conciso a nuestros ojos. Pero claro, al pasar ése instante de la medida, el objeto cuántico volverá a moverse libre de medidas en el mundo de las ambigüedades e incertidumbres, hasta que otra vez volvamos a medirlo y tenga que otra vez expresarse de una forma única y concisa a nuestros ojos (la cual ya puede ser distinta a la de la anterior medida). Por ello, nunca desistan tras cualquier medida con resultado negativo, porque la física cuántica está al rescate de cualquier perdedor ;-)
Para ésta entrada tan apasionante (la cual habla de la superposición cuántica), qué mejor que regalarles (como siempre es mi costumbre) una canción, la cuál es la que, al menos a mí, me recuerda que no existen dobles sino originales superpuestos, ni Miss Universos indiscutibles sino Mi Universo en una caja. He aquí la canción de hoy:
Un cordial saludo y hasta la próxima.
