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Superposición,
explicación clásica.
Según la física cuántica un naipe ideal en equilibrio
perfecto sobre uno de sus bordes caerá en ambos sentidos a la vez; es lo que
se conoce como superposición. La función de onda cuántica del naipe
varia continuamente sin saltos, desde el estado de equilibrio hasta el
misterioso estado final en el cual parece que el naipe esta en dos lugares a
la vez.
Aunque el experimento no es factible con un naipe real se han puesto de
manifiesto situaciones análogas en ocasiones innumerables, en el mudo
microscópico.
Uno de los retos más persistentes y fundamentales de la mecánica cuántica
consiste en comprender el significado de tales superposiciones y saber por
qué no las vemos nunca en el mundo que nos rodea. A lo largo de varias
décadas, los investigadores han desarrollado diversas ideas para resolver
este enigma, entre las que se cuentan las interpretaciones rivales de
Copenhague y de los muchos universos, sobre la función de onda, y la teoría
de la decoherencia.
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En realidad
la superposición no existiría como tal, y menos aún en el mundo real, ya que
tan solo es explicable dentro del mundo de las partículas debido a una
errónea interpretación de los resultados obtenidos. Por lo tanto todas
las explicaciones que tengan algo que ver con el colapso de la función de
onda, decoherencia, influencia del observador, o incluso universos
paralelos, podrían ser derivaciones erróneas de los efectos
observados en el mundo microscópico.
Para explicar esto imaginemos que yo enciendo una linterna y dirijo su luz hacia
una pared, he imaginemos que usted es un fotón que sale de la linterna viajando
a la velocidad de la luz, por tanto usted estaría casi totalmente o totalmente
detenido el tiempo, de esa manera usted tan solo podría ver una sola imagen
formada con todo el tiempo transcurrido mientras que yo mantengo encendida la
linterna, en ese mismo tiempo que podrían ser pongamos 10 minutos, yo dejo caer
con la otra mano 100 veces un naipe en una mesa desde una posición vertical que
por pura probabilidad caerá mas o menos unas 50 veces por cada cara, la
pregunta es ¿como vería usted entonces el naipe? , la respuesta es; usted
vería el naipe "pretendidamente superpuesto" es decir caído de los dos lados
(ambas caras se muestran al mismo tiempo, es decir algo absurdo desde nuestra
realidad), ya que usted tan solo tiene una imagen total de esos 10 minutos
transcurridos, usted ha visto el pasado el presente y el futuro todo al mismo
tiempo en una sola imagen.
Explicado de otra forma, usted coja esos 10 minutos y comprímalos tremendamente
hasta conseguir una sola imagen que sería entonces la suma de todas las imágenes
de lo que ha sucedido, que sería entonces también la suma de todas las
probabilidades.
Explicado de otra forma mas practica, imaginemos que hacemos fotografías
constantemente de todo lo sucedido con el naipe durante los 10 minutos, y que
cogemos todas esas fotografías y hacemos transparente el fondo de la imagen,
dejando ver solamente la imagen del naipe fotografiado unas veces caído de un
lado y otras de otro, la imagen resultante si ponemos todas las fotografías
apiladas seria la de un naipe "pretendidamente superpuesto", es decir veríamos
las dos caras del naipe al mismo tiempo.
Continuando con la explicación de la dualidad de
partícula-energía que hemos visto en la pagina anterior, aunque para nosotros dentro de un mundo físico el fotón ha
tardado como partícula una pequeñísima fracción de esos 10 minutos en atravesar la distancia
que hay desde la linterna a la pared, la energía de la onda electromagnética de la que esta
compuesta el fotón sí ha estado presente durante esos diez minutos y por tanto
"vería todo" lo que ha ocurrido con el naipe, pero eso si, también de forma
"continua" no secuencial como nosotros.
Dicho de otra forma, el fotón tiene una dimensión como partícula que ha
tardado una fracción de segundo en pasar en relación con nuestro tiempo, pero
otra dimensión como onda energética que se mantiene constante dentro de nuestro
tiempo, es energía, no materia con limites y dimensiones, no ocupa un espacio como una partícula, y por lo tanto se mantiene
presente todo el tiempo que mantengamos la fuente de luz. El fotón por
tanto no acertaría a decir donde ni cuando ha caído cada naipe de un lado o de
otro, lo ha visto todo unido, para el tan solo hay una suma de probabilidades.
De forma similar y como ambas dimensiones del fotón no se pueden separar para
su observación, yo no podría establecer con seguridad desde mi dimensión
temporal, donde voy a encontrar o no a un fotón en su recorrido desde la
linterna hasta la pared o hasta la pantalla en el caso del experimento de la
doble rejilla, o si el fotón ha decidido pasar por una rendija u otra, tan solo
puedo ver el resultado final en la pantalla de todas los posibles caminos que el
fotón decidió tomar en su dimensión atemporal con respecto a la mía, en cambio
lo que si puedo ver en la pantalla es la suma de todas las probabilidades que se
han dado, incluso aunque los fotones hayan sido disparados uno a uno.
Simetría entre naipe y partícula.
Cada una de las caras de un naipe como vemos en el ejemplo de nuestro mundo real
sería equivalente en el mundo cuántico a los distintos estados en los que nos
podemos encontrar a las partículas cuando realizamos una medición, de tal forma
que cuando observamos un par de partículas entrelazadas o superpuestas en el
mundo cuántico lo que tenemos en realidad es una sola partícula de la misma
forma que en nuestro mundo real tan solo existe un naipe y no dos.
Nosotros podemos ver en el instrumento de medida un pico que se divide y se
convierte en dos, cuando en realidad sigue siendo la misma partícula dividida en
dos estados complementarios. De la misma forma que un fotón desde su
posición en el tiempo podría ver un naipe de nuestra realidad aparentemente
multiplicado por dos, siendo que en realidad son los dos estados complementarios
del mismo naipe, es decir sus dos únicas caras.
Una partícula elemental es algo indivisible, no nos podemos encontrar nunca
medio fotón, ni un trozo de fotón, el cuanto es el elemento mas fundamental de
la materia, es el punto de origen donde la materia empieza a tomar cuerpo a ser
medible, por tanto no podemos trocear una partícula.
Pero no ocurre lo mismo con sus características medibles, las características de
una partícula su espín, su paralización, su carga, etc son características
medibles pertenecen a la misma realidad física a la que pertenecemos nosotros en
nuestro mundo físico, un espín una carga una poralización pueden factorizarse
adoptar distintos estados medibles.
No podemos partir un fotón por la mitad pero si lo intentáramos mediante por
ejemplo una colisión con otra partícula, al no poder subdividir la propia
partícula lo que podríamos conseguir es separar por ejemplo sus dos posibles
estados de polarización , ¿que obtendríamos entonces como resultado?. pues
efectivamente al no poder dividir la partícula físicamente obtendríamos lo que
aparentemente son dos partículas pero con valores de poralización inversos o
complementarios, habríamos divido por dos una característica que identifica a un
objeto.
Al final todas las cosas del universo son como son porque las definen sus
características, es decir la información que portan y que les da identidad.
En un objeto tan básico como una partícula cuando intentamos dividirla lo
que logramos es dividir la información que esta porta y que la da identidad, no
a la partícula en si, vemos entonces como la energía da forma a la materia
mediante una determinada información. Dicha información según la teoría de
cuerdas proviene de la cuerda que ha generado a dicha partícula, y por tanto esa
información contendría todos los posibles estados en los que puede "caer" o
entre los que puede conmutar dicha partícula.
De forma similar este efecto lo podemos conseguir también cuando generamos
fotones mediante la misma fuente a partir de un unico punto y un mismo instante
en el tiempo, lanzadas estas partes en distintas direcciones de tal modo que
ante nuestros ojos aparecerán como pares de fotones entrelazados siendo que en
realidad serían la misma partícula mostrando sus características complementarias
en dos puntos distintos del espacio, ya que en el mismo punto y mismo instante
del espacio que esta se genero no hay lugar mas que para una sola partícula, con
lo cual no tenemos dos partículas independientes y modificables en si, si no la
misma partícula en diferentes puntos del espacio, cada parte con características
opuestas o complementarias.

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Einstein desarrolló la
Teoría de la Relatividad Especial teniendo en cuenta lo que verían observadores
con distintos puntos de vista y dedujo leyes "absolutas" que permiten relacionar
las medidas de un observador con las del otro. |
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La partícula se localiza en
espacio y la onda no. |
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