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Charla «Aaron O’Connell: Dándole sentido a un objeto cuántico visible» de TED2011 en español.
Los físicos están acostumbrados a la idea de que las partículas subatómicas se comportan de acuerdo a las extrañas leyes de la mecánica cuántica, completamente diferente a los objetos a escala humana. En un avanzado experimento, Aaron O’Connell ha desdibujado esa distinción al crear un objeto visible a simple vista, pero que probablemente se encuentre en dos lugares al mismo tiempo. En esta charla sugiere una intrigante forma de pensar el resultado.
- Autor/a de la charla: Aaron O’Connell
- Fecha de grabación: 2011-03-02
- Fecha de publicación: 2011-06-02
- Duración de «Aaron O’Connell: Dándole sentido a un objeto cuántico visible»: 471 segundos
Traducción de «Aaron O’Connell: Dándole sentido a un objeto cuántico visible» en español.
Esta es una representación de tu cerebro que podemos dividir en dos partes.
El lado izquierdo, que es la parte lógica, y el lado derecho, que es la parte intuitiva.
Por lo tanto, si utilizáramos una escala para medir la aptitud de cada hemisferio, podríamos diseñar un plano de nuestro cerebro.
Por ejemplo, éste sería alguien que es completamente lógico.
Este sería alguien que es totalmente intuitivo.
Entonces,
¿Dónde ubicarías tu cerebro en esta escala?
Algunos optarían por uno de estos extremos, pero creo que para la mayoría de los integrantes de esta audiencia, su cerebro es algo así — con una gran aptitud en ambos hemisferios al mismo tiempo.
No es que sean mutuamente exclusivos, Puedes ser lógico e intuitivo.
Yo me considero una de esas personas, que al igual que la mayoría de los otros físicos cuánticos experimentales, necesitamos bastante lógica para concatenar estas complicadas ideas.
Pero al mismo tiempo, necesitamos bastante intuición para hacer que los experimentos realmente funcionen.
¿Cómo desarrollamos esta intuición?
Bueno, nos gusta jugar con cosas.
Nos ponemos a jugar con ellas y luego vemos como reaccionan.
Y luego desarrollamos nuestra intuición a partir de ese punto.
Y en realidad, ustedes hacen lo mismo.
Cierta intuición que pueden haber desarrollado con el paso de los años es la que dice que una cosa puede estar solo en un lugar a la vez.
Es decir, puede sonar raro pensar que una cosa esté en dos lugares diferentes al mismo tiempo, pero ustedes no nacieron con esta noción, la desarrollaron.
Recuerdo observar a un niño jugando en una barra de estacionamiento.
Era un niño pequeño y no lo hacía muy bien, siempre se caía.
Pero apuesto que el jugar con esa barra de estacionamiento le enseñó una valiosa lección, y es que las cosas grandes no permiten que las traspasen, y que permanecen en un lugar.
Éste es un gran modelo conceptual que se puede tener del mundo, salvo que seas un físico de partículas.
Sería un modelo terrible para un físico de partículas, ya que ellos no juegan con barras de estacionamiento, juegan con estas extrañas pequeñas partículas.
Y cuando juegan con sus partículas, descubren que ellas hacen toda clases de cosas realmente raras — como que pueden atravesar paredes, o que pueden estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo.
Y entonces escribieron todas estas observaciones, y la llamaron teoría de la mecánica cuántica.
En ese punto se encontraba la física algunos años atrás; necesitabas de la mecánica cuántica para describir esas pequeñas partículas.
Pero no la necesitabas para describir los objetos grandes que nos rodean todos los días.
Eso no se ajustaba muy bien a mi intuición, y quizás sea porque no juego muy a menudo con partículas.
Bueno, a veces juego con ellas, pero no mucho.
Y nunca las he visto.
Es decir, nunca nadie vio una partícula.
Pero tampoco se ajustaba bien a mi parte lógica.
Porque si todo está hecho de pequeñas partículas y todas las pequeñas partículas siguen los principios de la mecánica cuántica, entonces
¿No debería todo seguir los principios de la mecánica cuántica?
No encuentro la razón por la cual no debería.
Y por lo tanto me sentiría mucho mejor si pudiera de alguna forma demostrar que un objeto común también sigue los principios de la mecánica cuántica.
Es por eso que hace algunos años, me propuse hacer exactamente eso.
Y lo hice.
Este es el primer objeto que pueden ver que ha estado en una superposición de mecánica cuántica.
Lo que vemos aquí es un pequeño chip de computadora.
Y pueden tratar de ver el punto verde justo en el medio.
Ese es el pedacito de metal del que voy a hablar en un minuto.
Esta es una foto del objeto.
Y aquí lo voy a ampliar un poquito.
Se encuentra justo en el centro.
Y luego aquí hacemos un acercamiento bien bien grande al pequeño trocito de metal.
Lo que vemos es un pequeño pedacito de metal, con forma de trampolín y que sobresale apoyado en una plataforma.
Y entonces hice esto casi de la misma forma que harías un chip de computadora.
Fui a una habitación limpia con un chip de silicio nuevo, y puse a funcionar todas las grandes máquinas por alrededor de 100 horas.
Para el último material, tuve que construir mi propia máquina — para hacer este orificio con forma de pileta de natación que se encuentra debajo del dispositivo.
Este dispositivo tiene la capacidad de estar en una superposición cuántica, pero para ello necesita de un poco de ayuda.
Permítanme hacer una analogía.
Ustedes saben lo incómodo que es estar en un elevador lleno de gente.
Es decir, cuando estoy en un elevador solo, hago toda clase de cosas raras, pero luego cuando otra gente sube dejo de hacer esas cosas, porque no los quiero molestar, o, en realidad, asustar.
La mecánica cuántica dice que los objetos inanimados se comportan de la misma manera.
Los compañeros de viaje de los objetos inanimados no son solo personas, también es la luz que lo alumbra y el viento que pasa a su lado y el calor de la habitación.
Por lo tanto sabíamos que si queríamos que este pedacito de metal se comporte de acuerdo a la mecánica cuántica, tendríamos que expulsar a todos los otros pasajeros.
Y eso fue lo que hicimos.
Apagamos las luces, luego introdujimos una aspiradora y extrajimos todo el aire, y luego lo enfriamos a una temperatura de menos de un grado por sobre el cero absoluto.
Ahora, al estar solo en el elevador, el pequeño pedazo de metal es libre de actuar como quiera.
Entonces medimos sus movimientos.
Descubrimos que se movía en formas muy extrañas.
En lugar de quedarse perfectamente quieto, estaba vibrando.
Y la forma en que vibraba era como una respiración de esta forma — como un fuelle que se expande y se contrae.
Y al darle un suave empuje, pudimos hacer que vibre y que no vibre al mismo tiempo — algo que solo ocurre con la mecánica cuántica.
Por lo tanto lo que les estoy contando es algo realmente fantástico.
¿Qué significa que una cosa vibre y no vibre al mismo tiempo?
Pensemos en los átomos.
En un caso: todos los trillones de átomos que conforman ese pedazo de metal están quietos y al mismo tiempo esos mismos átomos se están moviendo para arriba y para abajo.
Es solo en determinados instantes cuando esos se alinean.
En el resto del tiempo están deslocalizados.
Quiere decir que cada átomo está en dos lugares diferentes al mismo tiempo, lo que a la vez significa que todo el pedazo de metal está en dos lugares diferentes.
Creo que esto es genial.
(Risas)
De verdad.
(Aplausos)
Valió la pena encerrarme en una habitación limpia para hacer esto durante todos esos años.
Porque, observen esto, la diferencia en escala entre un solo átomo y ese pedacito de metal es más o menos la misma que la diferencia entre ese pedacito de metal y ustedes.
Por lo tanto si un solo átomo puede estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo, y ese pedazo de metal puede estar en dos lugares diferentes,
¿Por qué no ustedes también?
Digo, es mi parte lógica la que habla.
Por lo tanto imagínense si estuvieran en varios lugares al mismo tiempo,
¿Cómo sería eso?
¿Cómo actuaría tu consciencia si tu cuerpo estuviera deslocalizado en el espacio?
Hay otra parte de la historia.
Y es cuando lo calentamos, y encendimos las luces y miramos dentro de la caja, vimos que el metal seguía ahí en una sola pieza.
Y pude llegar a esta nueva intuición, aparentemente todos los objetos en el elevador en realidad solo son objetos cuánticos que están simplemente hacinados en un pequeño espacio.
Se oye hablar mucho acerca de que la mecánica cuántica afirma que todo está interconectado.
Bueno, eso no es tan cierto; es más que eso, es más profundo.
Es que esas conexiones, tus conexiones a todas las cosas que te rodean, literalmente definen quien eres.
Y esa es la profunda rareza de la mecánica cuántica.
Gracias.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/aaron_o_connell_making_sense_of_a_visible_quantum_object/