¡La materia lo es
todo!
● Es la fuente y el objetivo de la
luz.
● Lo que da forma y propiedades a
las cosas.
● La fuente del calor y la energía.
● El origen de la vida y la causa
más primitiva de su evolución.
● Está en el tejido neuronal que nos
hace inteligentes y conscientes.
¿Podemos entender la realidad si desconocemos tanto sobre la
materia?
¡No podemos!, todo es
un misterio.
● ¿Qué hilos invisibles extienden
las partículas eléctricas y magnéticas?
● ¿Qué cuerda invisible nos mantiene
atados a la Tierra?
● ¿Qué es lo que distorsiona el
espacio y el tiempo?
● ¿De qué está hecha la luz si no
tiene masa?
Los
físicos tampoco lo saben, y si preguntamos no sirve de nada, porque nadie sabe
“cómo puede ser”.
No entenderemos nada si no descubrimos el significado
de una partícula de materia, pero no podemos descubrirlo sin comenzar por lo
poco que entendemos.
Una partícula podría
ser…
Cuando se
acelera deja marcada una trayectoria en una cámara de niebla, como si fuera una bolita submicroscópica. Tiene
inercia y se desvía como cualquier objeto, lo que permite medir su masa
conociendo el efecto de otras partículas.
Al bombardear una delgada lámina de oro con partículas alfa, solo unas pocas rebotan, como si el núcleo de los átomos fuera minúsculo en relación al tamaño del átomo completo.
Al bombardear una delgada lámina de oro con partículas alfa, solo unas pocas rebotan, como si el núcleo de los átomos fuera minúsculo en relación al tamaño del átomo completo.
Newton defendía que la luz también estaba compuesta por partículas, pero el experimento de Young demostraba que se trataba de ondas, ya que al pasar por unas rendijas dejaba un patrón de claros y oscuros que solo era propio de las ondas. Las zonas claras corresponden a direcciones de interferencia constructiva.
Así
estaban las cosas antes de que llegara Einstein y devolviera a Newton una parte
de razón…
La luz
también estaba hecha de partículas.
Por debajo de una frecuencia umbral no arranca
electrones de una placa metálica, aunque se aumente mucho su intensidad. Con la
frecuencia umbral está en el límite de arrancar electrones, y por encima de
dicha frecuencia los arranca y los transmite energía cinética.
Einstein
entendió por primera vez que la luz estaba fraccionada en paquetes de energía
proporcional a la frecuencia, y los llamó “fotones”. Eso explicaba por qué una
luz muy fuerte pero de baja frecuencia no arrancaba electrones, pues entonces
había muchos fotones pero ninguno tenía energía suficiente para desprender a un
electrón. Otros experimentos posteriores como el efecto Compton demostraron que
la luz también responde a la dinámica de los choques elásticos como las
partículas.
¿La luz se compone de partículas
como pensaba Newton?
Depende del
experimento. Si medimos los efectos responde como partículas, y si no los
medimos responde como las ondas… ¿Cómo puede ser?
¡Todavía no se sabe cómo
puede ser!
Las partículas también
son ondas...
Los electrones que pasan por una rendija impactan
alineados con la rendija y el foco, como si fueran pequeños corpúsculos, pero con dos rendijas dejan un patrón de interferencias, como las
ondas. Y si ponemos un detector para ver por qué rendija pasan, vuelven
a comportarse como corpúsculos.
Ya era extraño que la luz se comportara como partículas, y ahora las
partículas parecen ondas como la luz, lo que nos fuerza a pensar que no son
bolitas infinitesimales como se creía… ¡Extraño asunto!
¿Son entonces ondas en toda regla? Otra vez depende del experimento,
porque al medir parecen corpúsculos, y si no se mide parecen ondas… ¿Cómo puede
ser?
¡Todavía no se sabe cómo
puede ser!
…pero no
impactan como las ondas.
Las partículas llegan siempre “completas”, incluyendo a los fotones de la luz, y aunque es cierto que a veces
muestran un patrón de interferencias, en realidad se construye de forma
progresiva a medida que aumenta el número de impactos.
¿Qué es una partícula cuando está en
vuelo, antes de su impacto?
Su patrón de interferencias parece indicar que se propaga como una onda.
Parece que se divide a su paso por las rendijas y forma interferencias como lo
harían las ondas de agua en un estanque. Eso es lo que parece, pero nunca se ha
visto y nos podemos equivocar.
Nadie ha visto lo que sucede cuando está en vuelo, porque si hay algo
presente que lo pueda detectar se romperá su patrón de interferencias, y
parecerá un corpúsculo. ¿Cómo puede ser que siempre se
adelante a nuestras intenciones, como si reconociera cada piedra de su camino
antes de haberlo recorrido?
¡Todavía no se sabe cómo
puede ser!
● No es local porque una partícula reconoce cada piedra de su camino
antes de haberlo recorrido.
● Y porque dos partículas que han estado ligadas pueden seguir
estándolo, aunque se alejen.
Pueden seguir
entrelazadas como los dos pingüinos del título, como si tuvieran una
comunicación instantánea o como si fueran una sola cosa.
● Se sabe que una disolución ultra diluida de histamina funciona sobre
los basófilos como si realmente hubiera histamina, aunque no quede una sola
molécula.
● Se sabe que las moléculas de ADN dispersan fotones y lo siguen
haciendo durante semanas, después de haber sido retiradas de la cámara de
dispersión.
● Se piensa que los microtúbulos neuronales están entrelazados aunque no
exista ningún tipo de conexión química ni eléctrica.
Existen efectos que la
ciencia solo puede valorar como fantasmales, entrelazamientos inexplicables que
parecen responder a la misma falta de localidad que se detecta entre
partículas. No esperemos una respuesta, ya sabemos que
¡No se sabe cómo puede ser!
¡Pero
algo hay que interpretar!
La interpretación de Copenhague:
Es la que más ha marcado
la forma de pensar: Cuando no hay observación, la posición y demás propiedades
de las partículas no existen de forma objetiva, no hay realidad.
Sin observación, el
espacio se parece a un mar de interferencia de ondas, pero ondas de
probabilidad. Allí donde coinciden crestas con crestas y valles con valles,
suman amplitudes y se hace más probable que aparezca la partícula, pero dicha
probabilidad queda repartida en el espacio como si la partícula pudiera estar
en muchos lugares a la vez.
Con observación, la función de onda ya no sirve y la partícula cambia su
comportamiento, como si supiera que la están observando. Se dice entonces que
la función de onda se colapsa, pero no está claro si se trata de un colapso
real o es que la función ya no sirve.
Al aumentar la precisión de una medida de posición, también aumenta la
indeterminación de la cantidad de movimiento (principio
de indeterminación de Heisenberg), y no solo porque la medida perturbe a
la partícula. La incertidumbre ya está implícita en la función de onda, y si es
correcta significa que la naturaleza de la materia tiene implícita la misma incertidumbre.
Si las partículas crean
vínculos no locales y se cuestiona su realidad objetiva si no hay observación… ¡Corren
malos tiempos para seguir preguntando cómo puede ser!
La luz no solo produce difracción con dos rendijas. También lo hace con una, y la forma de la rendija crea patrones distintos de interferencia.
ResponderEliminarEinstein desestimaba que el borde de la ranura tuviera algo que ver, sin embargo, si la materia esta formada por átomos y posee caracteres ondulatorias, estas vibraciones a niveles atómicos bien podrían interferir con el paso de un electrón o fotón.
Se dice que el electrón es una onda y, como onda, pasa por ambas rendijas a la vez. La parte de la onda que pasa por una rendija interfiere con la parte de la onda que pasa por la otra, y forma una figura de interferencia al otro lado.El electrón no se comporta como una onda mecánica ni electromagnética, sino una onda de materia, que es "otra cosa".
Eso es lo que se dice, pero cuando se disparan los electrones, se concentra uno en ese electrón que vibra, que tiene una onda asociada a su masa, pero, ¿no se pasa por alto que por donde viaja ya existe un campo de energía que también está vibrando? Si no hay fotones “en reposo” cuando no hay onda porque el medio es la nada absoluta y solo hay onda cuando aparecen los fotones, creando cada uno un campo electromagnético, cuya oscilación constituye la onda, entonces no hallamos frente a un problema inexplicable. No se puede crear materia de la nada.
Los detectores (que miran) interfieren, ante lo cual pueden ser la causa de una interpretación errónea. Deberían ensayarse experimentos de otro tipo para ver algo diferente. Se comenta en la web que un experimento diferente de doble ranura ha sido recientemente realizado en las Universidades de Rowan y Harvard por el científico Shahriar Afshar. Los resultados de estos experimentos publicados en la web, directamente contradicen el principio de complementariedad de Bohr.
Estoy completamente de acuerdo cuando dices que las vibraciones a niveles atómicos de la materia podrían interferir con el paso de un electrón o fotón. Se reconoce que las partículas parecen ondas unas veces y otras no, atribuyendo al electrón o fotón características de onda y olvidándose que otras partículas en el experimento de la doble rendija también lo son, y que por lo tanto pueden interferir a ese fotón o electrón. Sea lo que sea una partícula, su interacción con otras tiene que ocurrir en el mismo contexto, quizás como ondas, quizás como corpúsculos, pero mucho más probable que sea de la forma en que realmente son, nunca puede haber interacción entre una partícula como onda y las demás como corpúsculos indiferentes, eso pienso, que se han olvidado de que los patrones de interferencia pueden ser causados porque otras partículas están interfiriendo como ondas. Solo hay que recordar la influencia de un detector, condicionando de forma misteriosa lo que parecerá el fotón o electrón cuando todavía no ha recorrido su camino.
ResponderEliminarTienes razón en que una onda de materia no es lo mismo que una mecánica o electromagnética, al menos las de materia son estacionarias y parecen encajar con las funciones de onda de la mecánica cuántica.
También tienes razón en que es absurdo asignar una onda a una partícula solamente cuando se dispara. Sea lo que sea una partícula, debe seguir siéndolo antes y después de haber sido disparada, por lo que también habrá ondas para partículas en reposo, y la única forma de que las haya sin que se dispersen es que sean ondas estacionarias.
No tenía noticia del experimento de Afshar pero sí de alguno que va en la misma línea. Por ejemplo mediante medidas débiles se puede reconstruir la trayectoria promedio de partículas cuando pasan la placa con doble ranura, aunque dicen que eso no desmiente que sigan siendo ondas. Bueno, ya te indiqué en el comentario anterior lo que pienso del principio de complementariedad de Bohr, en el tema de la relatividad alternativa.