Ondas, ratones e incertidumbre

Los medios de comunicación suelen incluir estos días noticias acerca de las maravillas de fenómenos increíbles que se producen en el mundo debido a las incógnitas de la mecánica cuántica, la teoría que describe los fenómenos naturales a niveles atómico y subatómico.

Uno de los más citados hoy día es el entrelazamiento. Cuando se prepara un sistema de ondas electromagnéticas con polarizaciones determinadas, por ejemplo, ambas con el campo eléctrico oscilando en vertical, se describe este sistema mediante un esquema matemático como una suma de las amplitudes de probabilidad de ambas ondas lo que se denomina la función   (psi). Una vez generadas, esas ondas se propagan en direcciones opuestas que denotamos como izquierda y derecha respecto de un observador, y se hacen pasar por filtros polarizadores (gafas polaroid) en direcciones controladas. Supongamos que ambos filtros solo dejan pasar ondas “horizontales”: Tras los filtros no detectaremos ondas. Si los filtros son oblicuos, pasará una intensidad disminuida de ondas, mientras que si son verticales pasarán ambas ondas sin casi reducción de intensidad (algo pierden en el plástico del filtro). 

Así que tenemos dos ondas, cada una de las cuales ha girado un cierto ángulo. Posteriormente, de ambas ondas se detecta su polarización haciéndolas pasar por otros dos filtros tipo “polaroid”. Se calcula una combinación muy particular de las probabilidades de giros, y para esa combinación, que utiliza los ángulos de giro  0º,  45º,  22.5º,  67.5º, se obtiene una probabilidad total 

  Ptot = P(0,45)+P(22.5,45)+P(22.5,67.5)-p(0,67.5) =  2 x raiz cuadrada de 2

Este mismo resultado se obtiene si se utiliza la mecánica cuántica. 

Se dice que al pasar la onda que se propaga hacia la izquierda por el primer filtro, esa onda puede tener cualquier polarización que no observamos hasta que la onda pasa por el detector que es el segundo filtro, y entonces aparece el ángulo  gamma , y que instantáneamente la onda que se desplaza hacia la derecha, de estar con cualquier polarización, gira hasta la polarización delta   que es la que detecta el segundo filtro de la derecha, y esto se confirma mediante las correlaciones.

Este giro “instantáneo” deriva de la idea de que la onda de la derecha tiene cualquier polarización  hasta que la medimos con el segundo filtro. 

Aquí aparece un error de lenguaje y de concepto. Ambas ondas tienen polarizaciones definidas, dentro de la incertidumbre de los pasos por los polarizadores (por eso necesitamos probabilidades). Lo que ocurre cuando medimos es que podemos calcular las probabilidades de paso. Las ondas no están en una mezcla de polarizaciones. Es nuestro desconocimiento lo que asigna una serie de posibilidades.

Tenemos un número de la lotería nacional de España, un número entre cien mil. Ese número lo tiene también una amiga. Estamos nosotros en la montaña, sin conexión a internet.  Se realiza del sorteo, y el resultado, para nosotros, mientras que estamos en la montaña, es una mezcla por igual de cien mil posibilidades, la probabilidad de que haya salido nuestro número es 1/100000. El número no esta en una mezcla del premiado y no premiado.  Pero en cuanto volvemos al hotel y llamamos a nuestra amiga, instantáneamente la información de nuestro número cambia a número premiado. Lo que ha cambiado es nuestra información, no nuestro número.

Hay un ratón y un sistema de disparo aleatorio de un gas venenoso dentro de una caja que cerramos herméticamente. Dejamos pasar un tiempo. Dentro de la caja, al pasar el tiempo, el ratón se mantendrá vivo, o morirá, pero no estará vivo y muerto, sino vivo o muerto. El ratón no está en una mezcla de situaciones. Al abrir la caja observamos cuál de esas situaciones es real en ese momento. 

En un futuro no muy lejano los coches emitirán rayos laser con energías similares a las suyas de movimiento  de 0.125 kwh. ¿Cómo sería la circulación por una carretera con bastantes de estos coches moviéndose en ella y emitiendo rayos laser continuamente?

Las energías de interacción entre las partículas del nivel atómico son del mismo orden de magnitud que las energías cinéticas de esas mismas partículas. ¿Cómo es su movimiento?

La incertidumbre reina en el universo, desde los niveles más pequeños de energía y tamaño a los más grandes. Estas cosas se tratan en el libro “Disfrutando la incertidumbre” en  Amazon Kindle