Conclusión general del equipo

El hombre dice que algo "no existe" porque jamás se ha visto, dice "es imposible" porque jamás ha podido lograrlo, pero, ¿qué pasaría si todas esas cosas que creemos que no existen, en realidad existieran en un mundo alterno al nuestro y no pudiésemos verlas?
Existen muchas variables que desafían la percepción del hombre común, que va  más allá del "no es posible", que desafían obstáculos, que se rigen por tan sólo ideas que el ojo humano no puede ver, pero la imaginación sí. Y lo triste y a la vez emocionante es justamente eso, el no poder comprobar lo que pocas mentes divagadoras suponen sobre la vida en sí, y mantener las ideas justo allí donde se crearon, sin una imagen real que satisfaga la sed de descubrir. No estoy queriendo decir que sean mentiras, sino que son posibilidades que aunque resuelvan satisfactoriamente los conflictos a los que el ser humano se enfrenta y no encuentra soluciones.
Entonces, ¿qué son esos fantasmas que han aparecido en nuestra física del siglo XX hacia acá? ¿verdaderamente fantasmas? ¿fantasmas que la gente dice que existen en ocasiones aún sin verlos, pero dejándose llevar por ese toque tan mágico que tiene su raciocinio? quizás no se vean, pero se plantea que existen, y es completamente válido pensarlos y aplicarlos en su respectiva necesidad, pero existe algo que ni un físico, ni un químico ni yo sabemos: la verdad.
¿Qué es la verdad? ¿Lo que veo, lo que pienso, lo que dice otro? Es justamente así como esta física moderna se ha desarrollado, y tiene mil incógnitas como esta, quizás ninguna satisfecha, pero todas muy bien pensadas y completamente válidas, no son más que verdades que oscilan en el margen de error como absolutamente todo a nuestro alrededor.
Es simple, no es absurdo, no es mentira, sino producto de mentes pensantes en todo su derecho de suponer, de ver probabilidades, de divagar en un mundo abstracto donde la razón vaya más allá de lo que ya "se supone que es", y desafiar quizás la coherencia, la palabra de Dios e incluso sus propios ideales para crear verdades probables que andan por ahí como vaivenes al vacío.

El "fantasma" del spín

Nuestra física moderna, se diferencia notablemente de la física clásica por una característica específica, esta estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas que forman la materia y las fuerzas que las rigen. Sin embargo, la teoría cuántica, según el acuerdo entre los físicos, sólo predice resultados que concuerdan en forma excelente con el experimento. Así, encontramos diversas variables "fantasmas" en la física, tales como el espín.

La Tierra además de su movimiento orbital alrededor del Sol, tiene un movimiento de rotación alrededor de su eje. Por tanto, el momento angular total de la Tierra es la suma vectorial de su momento angular orbital y su momento angular de rotación alrededor de su eje.

Por analogía, un electrón ligado a un átomo también gira sobre sí mismo, pero no podemos calcular su momento angular de rotación del mismo modo que calculamos el de la Tierra en función de su masa, radio y velocidad angular.

El espín proporciona una medida del momento angular intrínseco de toda partícula. En contraste con la mecánica clásica, donde el momento angular se asocia a la rotación de un objeto extenso, el espín es un fenómeno exclusivamente cuántico, que no se puede relacionar de forma directa con una rotación en el espacio. La intuición de que el espin corresponde al momento angular debido a la rotación de la partícula en torno a su propio eje sólo debe tenerse como una imagen mental útil, puesto que, tal como se deduce de la teoría cuántica relativista, el espín no tiene una representación en términos de coordenadas espaciales, de modo que no se puede referir ningún tipo de movimiento. Eso implica que cualquier observador al hacer una medida del momento angular detectará inevitablemente que la partícula posee un momento angular intrínseco total, difiriendo observadores diferentes sólo sobre la dirección de dicho momento, y no sobre su valor (este último hecho no tienen análogo en mecánica clásica).

Los dos físicos, Goudsmit y Uhlenbeck, en 1926, descubrieron que, si bien la teoría cuántica de la época no podía explicar algunas propiedades de los espectros atómicos, añadiendo un número cuántico adicional, el "número cuántico de espín", se lograba dar una explicación más completa de los espectros atómicos. Pronto, el concepto de espín se amplió a todas las partículas subatómicas, incluidos los protones, los neutrones y las antipartículas.

Propiedades del espín

Como propiedad mecanocuántica, el espín presenta una serie de cualidades que lo distinguen del momento angular clásico:

• El valor de espín está cuantizado, lo que significa que no pueden encontrarse partículas con cualquier valor del espín, sino que el espín de una partícula siempre es un múltiplo entero de   (donde    es la constante de Planck dividida entre  ,  también llamada constante de Dirac).
•  En concreto, cuando se realiza una medición del espín en diferentes direcciones, sólo se obtienen una serie de valores posibles, que son sus posibles proyecciones sobre esa dirección. Por ejemplo, la proyección del momento angular de espín de un electrón, si se mide en una dirección particular dada por un campo magnético externo, puede resultar únicamente en los valores    o bien  ..
• Además, la magnitud total del espín es única para cada tipo de partícula elemental. Para los electrones, los protones y los neutrones, esta magnitud es, en unidades de  , siendo  ..  Esto contrasta con el caso clásico donde el momento angular de un cuerpo alrededor de su eje puede asumir diferentes valores según la rotación sea más o menos rápida.

  
  

  En un principio la explicación lógica era pensar en un giro físico de las partículas que originaría el momento observado, pero la explicación correcta era la introducción de un número cuántico adicional con sólo dos valores posibles, +1/2 h y -1/2 h. Realmente el espín es una propiedad puramente cuántica que se manifiesta como un giro, con su momento correspondiente asociado. No es físicamente un giro de la partícula.

  
  

  Así, el llamar a las variables como "fantasmas" es una manera de explicar que no son más que imágenes específicamente imaginarias, a pesar de poder ser calculadas, el resultado sólo podrán ser valores posibles y estas no dejan de ser tan sólo una imagen gráfica en nuestra mente, ya que no tienen lugar en el tiempo y el espacio reales.

Física moderna

Física moderna. Esta derivación de la física se considera a partir de la teoría de la relatividad y especial mente la teoría cuántica en la descripción de sistemas microscópicos como los átomos, moléculas, y una compresión de tallada de los sólidos, líquidos y gases. Nuestro espacio es de cuatro dimensiones y no sólo de tres, como generalmente se cree. Esto se debe a que es una dimensión temporal, donde cada “punto” del espacio-tiempo es un suceso que se caracteriza con cuatro números: tres para describir la posición donde ocurre, y uno para determinar el tiempo en el que sucede. 
La teoría cuántica es uno de los pilares fundamentales de la física actual. En pocas palabras es la que trae las nuevas ideas introducidas a lo largo del primer siglo XX para la explicación de los procesos.
Con excepción de los fenómenos en el mundo microscópico y el movimiento de partículas a velocidades próximas a la de la luz. Los fenómenos que se estudian en las diferentes ramas de la física se relacionan entre sí, mediante un pequeño número de principios básicos y leyes generales.

 Es una teoría netamente probabilista, describe la probabilidad de que un suceso dado acontezca en un momento determinado, sin especificar cuándo ocurrirá. A diferencia de lo que ocurre en la Física Clásica, en la Teoría Cuántica la probabilidad posee un valor objetivo esencial, y no se halla supeditada al estado de conocimiento del sujeto, sino que, en cierto modo, lo determina. Por Mario Toboso.
La teoría de la relatividad de acuerdo con su creador Albert Einstein, surge de la necesidad de resolver las contradicciones serias y profundas de la vieja teoría, de las cuales parecía no haber solución. La fuerza de la nueva teoría radica en la simplicidad con la cual resuelve todas estas dificultades.

La teoría de la relatividad de acuerdo con su creador Albert Einstein, surge de la necesidad de resolver las contradicciones serias y profundas de la vieja teoría, de las cuales parecía no haber solución. La fuerza de la nueva teoría radica en la simplicidad con la cual resuelve todas estas dificultades.

La Teoría Especial de la Relatividad  explica fenómenos físicos que tienen importantes consecuencias, como el retraso de relojes y la contracción de la longitud en marcos de referencia que se mueven con rapidez cercana a la de la luz, medidas por observadores en reposo.

En esta se incluyen dos teorías,                                                    la relatividad especial: trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La relatividad general: se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios.

Teoría molecular. En este método se dice que todo lo que nos rodea está formado por partículas muy pequeñas que son invisibles a las cuales se les dio el nombre de moléculas, que están en continuo movimiento entre ellas.

Variables Fantasmas en Nuestra Física Moderna

Quantum Vol 1 Nº 1, Diciembre de 2008

VARIABLES FANTASMAS EN NUESTRA FISICA MODERNA

ABSTRACT

Donde la sensatez y la validez de la
realidad, se mezclan en un mar de
inconsistencias y profundos abismos
de fe absoluta en postulados que no
podemos comprobar.

Where the prudence and the validity
of the reality, they are mixed in a sea
of inconsistencies and deep abysses
of absolute faith in postulates that we
cannot verify.


CONTENIDO
La inconformidad de miles de científicos es notoria, más allá de la teoría de la incertidumbre de Heisenberg, desde Einstein en adelante el hecho de no poder explicar un mundo cuántico tan misterioso es infinitamente molesto. Velocidad, spin, trayectoria y posición son entre otras muchas variables de nuestro mundo cuántico que podemos decir no existen antes de ser determinados por una observación.
Esto llevo a muchos grandes científicos a producir dos teorías de inexistencia de variables y de variables ocultas, basado principalmente en dos postulados de mayor fe para la física (según mi punto de vista):
1. “Las variables no observadas no existen”, permaneciendo estas en una especie de ser y no ser de superposición de estados múltiples y que se contradicen sin
lugar a duda.

2. Las variables no observadas se dan existentes y determinadas, porque no ha venido un ente
(observador) para dejarlas al descubierto.
Con estos postulados una vez más la física se divide, el hecho de pensar tan siquiera que una barco sin radar, no tiene posición es completamente absurdo, todo era un “caos” Einstein logro llegar a decir “a medida que el éxito de la teoría cuántica aumenta, más tonta parece” insulto para muchos, decepción para otros, estas palabras reflejaban mas el desespero de una de las mentes más poderosas del siglo XX.
Para él y demás físicos los designios de Dios “el viejo” como solía decirle, parecen ser indescriptibles y más aun sin ninguna posibilidad de proyectarlos, pero según palabras de Einstein, “el no juega a los dados”, por ende el problema radica más en la capacidad de medición que en el afán de buscar teorías completas con las herramientas que se tenían.
Ahora bien, tratare de hacer una pequeña introducción a la teoría del físico y filosofo David Bohm (la teoría de las variables ocultas), en medio de tantas preguntas y tan pocas respuestas en 1952 se dio a conocer dicha teoría o llamada también la interpretación de Bohm quien se basa fuertemente en el
postulado del señor Louis de Broglie, el cual nos indica que a cada partícula corresponde o está asociada una onda que guía su movimiento. Bohm al igual que Copenhague dio su interpretación diferenciándose principalmente en que Bohm considera la existencia de dos entidades correlacionadas, mientras que
Copenhague, considera al electrón como una sola entidad que manifiesta la dualidad onda corpúsculo.
Pero encontramos que ambas interpretaciones son un poco extrañas ya que podemos cerrar los ojos eh
imaginar un mundo objetivo ajeno a nosotros (fuera de nuestro circulo de visión), ni siquiera hacemos este ejercicio por el simple hecho de que lo damos como una circunstancia tacita de nuestra existencia, por eso generaron polémica estas dos interpretaciones, ya que Copenhague nos dice que todo aquello que existe en el mundo cuántico depende de cómo se mida, es decir, no existe hasta que hayamos efectuado una medición.
Como bien lo dijo el físico teórico y principal abogado de la teoría de

coherencia Wojcieh Zurek “No está claro que uno tenga respuestas de todas las preguntas, al menos hasta que no lleguemos a un conocimiento mejor de la relación entre el cerebro y la mente”, dicha reflexión fue suscitada para dar pie a los demás físicos de mirar ninguna interpretación era optima y la teoría de la decoherencia otorgaba a los metafísicos la percepción de una mente consiente de un resultado.
Einstein no utilizaba el termino de variables ocultas él prefería hablar con el término “elementos de realidad”, el determinismo era parte de él, esto se ve claramente en su terquedad senil, pronunciándose en forma despectiva: “en cuanto esas hipotéticas (variables ocultas) lleguen a conocerse, podremos confirmar el determinismo en la teoría cuántica. Pero obviamente sabemos, que el sueño de Einstein no se hizo realidad, puesto que el indeterminismo es una propiedad intrínseca al propio
panorama cuántico.
Para el lector es propio y adecuado darle una pequeña iniciación de nuestro mundo cuántico partiendo desde una decoherencia y una visión poco usual en nuestro basto mundo clásico, estaría bien decir que un carro no puede tener movimiento por que no tiene velocímetro, que un ser humano no tiene temperatura porque no tenemos un termómetro a nuestro alcance, esto es completamente absurdo e incluso
algo aberrante a mi juicio. Pero bien nuestro mundo cuántico permite millones de cosas “mágicas” como traídas de la mejor película de Steven Spielberg, hablar de superposición, decoherencias y teleportación es común y realizable pero en nuestro mundo clásico sigue siendo una idea descabellada. Esto ha traído,
confusiones y teorías “desfasadas” de una realidad que aun no podemos determinar, nuestras variables ocultas no escapan de nuestros ilustres rompedores de paradigmas, John Bell gran físico postulo hace (ya más de 40 años en pleno furor de nuestras grandes e ilusas interpretaciones y teorías indeterministas), que muchas de ellas que manejan variables ocultas pueden ser eliminadas cuando la desigualdad que lleva su nombre (desigualdad de Bell) pueda ser demostrada.
Para esto el propone un experimento mental, en el que una fuente dispara pares enlazados de fotones polarizados en direcciones opuestas hacia dos

Variables Fantasmas en Nuestra Física Moderna
Quantum Vol 1 Nº 1, Diciembre de 2008