¿Que es el entrelazamiento cuántico?

Uno de los fenómenos más raros y controversiales de la ciencia ya fue comprobado experimentalmente un gran número de veces. Aunque esto desconcertó a los físicos a comienzos del siglo pasado y sigue sorprendiendo dado que es contra-intuitivo y contradice nuestra apreciación del mundo.

En palabras simples, el entrelazamiento cuántico es un fenómeno por el cual dos o más objetos comparten una unión invisible entre el espacio que los separa- dicho de otro modo, un par de dados

que se encuentran en entrelazamiento cuántico siempre caerán en números iguales, no importa cuan separados estén. Pueden estar en lugares diferentes de la Tierra, o de la galaxia, y seguirán unidos.

De manera curiosa, fue Einstein y otros colegas quienes no reconocieron el modelo cuántico (que es la teoría

del comportamiento de las pequeñas partículas) como válido y para refutarlo publicaron una consecuencia matemática del modelo: "el denominado entrelazamiento cuántico", una efecto que en la teoría de la relatividad es imposible.

Pero lo que Einstein y sus colegas no esperaban es que este comportamiento tan extraño es verdadero, y que hoy en día se lo está aprovechando para hacer las computadoras más potentes del mundo, la computadora cuántica.

Para que dos objetos cambien al instante sin importar lo separados que estén, algún tipo de información debe viajar a una velocidad más rápida que la de la luz. Y esta es la razón porque los físicos

que estudiaban los objetos "grandes" (macroscópicos) no les convencía la teoría, porque contradice el límite de velocidad de la luz, aunque no lo contradice técnicamente: el entralazmiento cuántico envía un tipo de información que no es aprovechable, y por lo tanto no rompe las leyes de causalidad.

Una Tierra con Océanos Congelados

La siguiente paradoja fue enunciada por Carl Sagan y George Mullen en la década de los 70 luego de analizar detalladamente la vida de las estrellas como el sol.

Los cálculos matemáticos demuestran que el brillo del sol debía ser de un 30 a un 40% más bajo que el que emite en la actualidad, hace aproximadamente unos 3-4 mil millones de años. Por lo tanto, el sol más jóven era considerablemente más débil.

Esto plantea una interesante cuestión:

 Si el Sol efectivamente tenía el 70% del brillo que posee ahora hace poco más de 3 mil millones de años, ¿porqué no tenemos evidencia de océanos congelados para esa época?.  Es decir, los registros geológicos y paleontológicos indican que los océanos y las formas de vida estaban a una temperatura aproximadamente similar.

La paradoja sigue aún hoy en día, pero se han planteado numerosas explicaciones, cada una con sus ventajas y defectos:

-Hubo una época en que si los océanos se congelaron, hecho que contradice los registros.

-La luna estaba más cerca de la Tierra en ese momento, entonces el empuje de la gravedad del satélite provocaba una mayor fuerza de marea y esto evitaba que se congelen los océanos.

-La atmósfera tenía una composición y presión diferentes, provocando un efecto hibernadero.

-Había mayor calor por desintegración de los átomos pesados en el centro de la Tierra, como el Uranio 238.

La pregunta todavía está abierta, hay numerosas teorías que siguen saliendo, pero hasta tener evidencias fehacientes no se sabrá la verdad

Qué es el espacio vacío

En la primera entrada del blog  compartiré un "enigma" que deja perplejo a los físicos y que es motivo de ardua investigación, hay numerosas teorías al respecto.

Lo que denominamos espacio vacío, ¿está realmente vacío?. ¿Qué es el espacio?.

Esta pregunta, puede ser reformulada como la siguiente: ¿de qué esta hecho el espacio,
es la nada o es algo?.

Para tener una idea de lo que es el espacio vamos a recurrir a otra pregunta de la física que es sujeto otras discusiones. El de la rotación de los objetos, ¿es la rotación relativa o absoluta?.

Imaginemos un ejercicio mental, en el primero (A) imaginamos un astronauta, éste se encuentra flotando en la nada y fijo respecto al sol y a las estrellas. De repente, todos los objetos celestes desaparecen y queda solo en el universo flotando en el espacio, no hay ningun objeto a su alrededor, ni cerca ni lejos.
La cuestión ahora es, si esta fijo o en movimiento no importa, porque como esta solo en todo
el universo, podría decirse que esta en movimiento continuo, o fijo, no hay punto de comparación.

Ahora volvamos a la situación inicial, imaginemos a otro astronauta (ejercicio B), pero este se encuentra rotando en el lugar, con respecto al sol y a las estrellas. Desde su punto de vista, el se encuentra quieto y todo gira a su alrededor, desde el punto del sol y las estrellas, el astronauta gira,
De manera similar, supongamos que todo a su alrededor desaparece, y queda solo rotando en el universo.

Como esta solo,  la pregunta es ¿se encuentra rotando o en posicion fija?, no hay nada con que compararse, y aparentemente el sujeto no podría saber si esta rotando porque para saberlo tendría que ver algun objeto celeste que gire alrededor suyo.

Cual es la diferencia entre los dos astronautas? los dos estan solos, y ninguno tiene punto de referencia, el primero, que esta fijo podría pensar que esta rotando, y el segundo, que esta rotando, podría pensar que esta quieto.

La respuesta puede ser la siguiente: la fuerza centrífuga, que experimenta todo  objeto que gira, ejerce acción sobre el astronauta que gira, pero no en el quieto. El astronauta que se encuentra "quieto" no sufre fuerza centrífuga porque no gira.

Sin embargo, si el astronauta que gira es supuestamente lo unico que hay en el Universo en nuestro ejercicio mental A, y el espacio es vacio (es decir, no hay nada), como el "sistema del universo A" sabe que el objeto está en rotacion, o dicho de otro modo ¿porque la fuerza centrifuga acciona sobre el astronauta que gira, si el espacio es vacío, y aparentemente no hay diferencia con nuestro otro astronauta que esta quieto (Universo B)?, los dos estan en el vacío, en principio no tendria que haber diferencia. Y basicamente porque en el espacio vacio no hay punto de referencia, no hay nada que pueda estar ejerciendo algun tipo de interaccion para aportar información adicional que indique que uno de los dos están en rotación.

La respuesta que encontraron los físicos, es que el espacio vacío, en realidad no está enteramente vacio, el espacio tiene propiedades físicas, es decir, es "algo". Y ese algo sirve como punto de referencia para indicar que un astronauta esta en movimiento mientras que el otro no lo está.

Qué es el espacio vacío, cómo está compuesto, es algo sumamente interesante y sumamente complicado de encontrar.


NOTA: por supuesto que hay varios puntos de vista con respecto a la discuión de rotación relativa versus absoluta, hay teorías que sostienen que todas las rotaciones son relativas, al contrario de lo expuesto aquí