La probabilidad cuántica de que un humano se teletransporte de forma espontánea

Por Francisco R. Villatoro, el 30 diciembre, 2017. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticias • Physics • Recomendación • Science ✎ 42

Dibujo20171128 human self-teleporting probability arxiv 1712 08465

Se suele decir que un sistema cuántico puede estar en dos lugares al mismo tiempo; pero también que hay una probabilidad no nula de que el sistema cambie de lugar de forma espontánea, lo que podíamos llamar autoteletransporte. La física cuántica rige todo el universo, incluso el cuerpo humano. ¿Cuál sería la probabilidad de que un humano se autoteletransporte a diez kilómetros de distancia de forma espontánea? Estimarla requiere asumir muchas hipótesis. Massimiliano Sassoli de Bianchi (Universidad Libre de Bruselas, Bélgica) se ha atrevido a ofrecer una estimación optimista para un humano de 100 kg, un número extremadamente pequeño (por supuesto, el valor correcto será muchísimo más pequeño). El resultado, obtenido por dos métodos distintos, es un número tan pequeño que casi es imposible de imaginar. A todos los efectos prácticos el autoteletransporte es imposible.

Massimiliano dice que un escritor de ciencia ficción le pidió que lo calculase para usarlo en una futura obra. En ella, gracias a un futuro amplificador de probabilidades cuánticas, el protagonista lograría escapar autoteletransportándose a otro lugar. El primer cálculo ofrecido por Massimiliano se basa en descomponer el cuerpo en átomos (disassembling sci-fi hypothesis) y estimar la probabilidad de que la función de onda de un átomo de hidrógeno crezca por efecto túnel a un tamaño kilométrico; luego eleva dicha probabilidad al número de átomos estimado en un cuerpo humano. El cálculo es tan sencillo que tiene todos los visos de ser incorrecto. Sin embargo, Massimiliano decide realizar un segundo cálculo basado en cómo crece la función de onda cuántica al enfriar un cuerpo a una temperatura extremadamente baja (freezing sci-fi hypothesis). Para su propia sorpresa el resultado tiene el mismo orden de magnitud, lo que le hace sugerir que quizás no sea tan incorrecto del todo.

Por supuesto, el cálculo se se debe considerar como una cota superior (muy optimista) a la probabilidad de autoteletransporte de un humano a un lugar situado a unos kilómetros de distancia. Curioso, pero inútil, quizás sea un buen tema de discusión para una clase de física cuántica. Por ello si eres profesor de física cuántica te recomiendo consultar el artículo de Massimiliano Sassoli de Bianchi, «On the quantum «self-teleportation» probability of a human body,» arXiv:1712.08465 [physics.pop-ph]. Y si tus alumnos ofrecen otras estimaciones, no dudes en comentarlas, para el disfrute de todos.



42 Comentarios

  1. Bueno…. según este número tan pequeño es demasiado improbable que exista alguien el día de hoy que pueda auto-teletraspostarse. Sin embargo si pensamos la tierra como un gran laboratorio en el cual se depositan seres vivos y contabilizáramos el número de seres vivos, con masa del orden de 100Kg, es posible que la auto-teleportación espontánea se haya dado si contásemos toda la historia del experimento.
    En otras palabras creo que en este planeta hay tantos seres vivos, con masa del orden de 100kg, que todos los días nacen y mueren que no veo tan descabellado que a lo largo de la historia (3.5mil millones de años) del planeta este fenómeno haya ocurrido o incluso ocurra.

    Por otro lado, la gente lo que busca es creer que puede suceder la auto-teleportación a voluntad y a conciencia, de un ser humano, tal como lo hacen los super-héroes ….. Bueno… eso si creo que pueda tener una probabilidad mucho más pequeña de la que hizo el científico Massimiliano Sassoli de Bianchi .

  2. Lo de que a efectos prácticos es imposible es matizable. Depende del tamaño del Universo, si es infinito y cuasihomogeneo en estos momentos hay innumerables individuos teletransportandose espontáneamente, eso sí, a una distancia inobservable, e incluso esto es matizable.

  3. Geek comment: Supongo que improbable para humanos, pero posible y más probable para tipos como Goku o los Yadrat…La transmisión instantánea o teletransporte en el cómic sigue siendo una idea trilladísima y más probable. Conocer los límites de lo posible nos acerca a hacer real lo imposible (pero quizás con Física diferente de otro Universo sería más fácil).
    Saludos.

    1. Maldita tablet. Reposteo lo que iba a escribir: dejando aparte que existiera un alma, ¿el capitán Kirk que se materializa en la superficie del planeta es el mismo que abandonó el Enterprise?

      1. En tu cuerpo, U-95, no hay ni un solo átomo de ti mismo de cuando eras niño, y aún así dices que eres el mismo siempre….pues igual con el teletransporte.
        El error garrafal cuando pensamos que morimos en un teletransporte, y el que aparece al otro lado es otro, es dar por sentado que la existencia es una propiedad, y no lo es.

          1. Además de la noche, que comenta pochimax, tenemos las anestesias bien potentes, con la cuales, siquiera sueñas, nada, es nada, esos 20 minutos para los demás, para ti no existen, estabas con mucho sueño, y de repente estás en una camilla en el pasillo del hospital..

          2. A pochimax y a Pedro: la anestesia la he experimentado y conozco muy bien -demasiado bien, con lo poco que me gustan los hospitales- ese efecto, aunque otra vez recuerdo haber soñado mientras estaba asi. En cuanto al sueño, no es del todo lo mismo tampoco -el cerebro sigue funcionando despues de todo, aunque este en modo de mantenimiento-; si no fuera asi no soñariamos.

            La analogia que veo con el transporte es la de revivir a alguien que ha entrado en muerte cerebral (que hoy por hoy es irreversible), no en muerte clinica -la paradoja del hombre del pantano-. Puede que sea solamente algo semantico, pero ¿es la misma persona o es otra, aunque tenga todos los recuerdos?

          3. «pero ¿es la misma persona o es otra, aunque tenga todos los recuerdos?»
            Un buen ejemplo es la congelación, mucho mejor que la anestesia u experimentos mentales más egorrosos; como sabes han habido ya avances con animales. Podemos suponer que quedó completamente congelado, sin ningún tipo de actividad cerebral, y volvió a la vida.

            Desde mi punto de vista, tendríamos que admitir que es el mismo, pues no tiene sentido decir que había otro que ahora está muerto, pues estar muerto no es un estado que esté gozando o sufriendo un difunto, no es un estado de ningún tipo…Decir que hay dos, uno que existía hace una semana y ahora no, y otro que ahora está entre nosotros me parece complicar las cosas absurdamente.
            Si ni siquiera podemos definirnos nosotros correctamente, porque realmente somos un proceso siempre cambiante ¿un corte en este proceso, es suficiente para decir que no es el mismo proceso? No lo veo.

            Otra cosa sería el que hubieran dos, dos tipos iguales con los mismos recuerdos..en ese caso, indefectiblemente, tendríamos que admitir que son dos, dos procesos que empezarán a tener experiencias distintas y a discurrir por caminos distintos.

        1. Es obvio que somos ALGO MÁS que un montón de átomos, moléculas o células. Considerarlo así es simplificar de manera injustificada la realidad (humana). No somos vacas esféricas mal que les pese a algunos. Si el ‘teletransporte’ consistiera en disgregarnos en partículas subatómicas desde luego moriríamos en el proceso (¡morimos solo con partirnos en dos por el cuello!). Pero creo que la (ciencia) ficción no va por ahí, aunque la influencia de la física cuántica mal entendida se ha dejado sentir en nuestra manera de representar esta fantasía. Yo creo que el ‘teletransporte’, como el ‘salto al hiperespacio’ o el ‘viajar en el tiempo’, son más bien una alteración inducida, limitada y controlada, del espaciotiempo, NO de su contenido, los átomos, seres humanos o naves espaciales, que siguen siendo efectivamente los mismos después de la alteración de sus coordenadas espaciotemporales.

          1. Metiendose ya en la ciencia-ficcion, siempre he visto el teletransporte como un agujero de gusano, no como el metodo «Star Trek», que puede mandar a uno a un universo alternativo («Mirror, mirror») o clonarle.

          2. Pero, fíjate, Gabriel, que la muerte no es ningún estado (a pesar del lenguaje) el muerto no está en estado muerto, por lo que carece de sentido, en caso de que el rompimiento de cuello pudiera revertirse en un futuro, decir que el renacido no es el mismo, que es otro, porque el primero «está» muerto.

            Efectivamente no somos solo átomos, somos
            ALGO MENOS que eso, no hay definición de Gabriel y tampoco de Pedro, somos un proceso cuya velocidad de desarrollo, comparado con la velocidad de percepción subjetiva de los demás y el nuestro, nos permite identificarnos; hoy por hoy esa es la cruda realidad; piensa cuantas partes del cerebro podrían quitarte hasta que pudiéramos decir que ya no eres tú…no lo podemos definir bien, por que no podemos establecer qué es Gabriel o qué es Pedro.

        2. Entiendo que lo de «ningún átomo de cuando eras niño» es una forma de hablar, no es estrictamente correcto, no? En cualquier caso excelente argumentación. Aunque no fácil de digerir.

          1. Amago, no, no es una forma de hablar; absolutamente ningún átomo, nada; las células se mueren y nacen otras, en todos nuestros órganos, incluido el cerebro.

          2. Tengo entendido que las células del cortex cerebral no se reemplazan. Además imaginaba que se reutilizarían ciertos elementos de las células muertas. Quizá no el carbono que forma la mayor parte de la célula, pero si otros elementos más escasos. Como no se, fósforo por ejemplo.

          3. Células y átomos son cosas distintas, que cambien las células no implica que cambien los átomos. Un átomo puede vivir en tu cuerpo 5 años pasando por miles de células distintas.

        3. Hombre la existencia sería estar en el espacio-tiempo es decir estar en algún lugar alguna vez, lo relevante sería qué cosa o a que se le denomina yo y que propiedades tiene

          Aprovecho
          10^-(10^28)
          Realmente minúsculo. En la.expresión clásica deel afujero de gusano para un t cero da una distancia de 0/0 pero si el valor viene dado sefun probabilidades y estas son las que parece… Al menos divertido es

  4. Maldita tablet. Reposteo lo que iba a escribir: almas aparte, ¿el Spock que se materializa en la superficie del planeta es el mismo que abandonó el Enterprise?

    1. Lo horrible es que mucha gente pensará que son los mismos, pero ya alguna vez se ha especulado con la terrible hipótesis de que en Star Trek son unos asesinos despiadados, porque todo teletransporte mata y crea copias…Al estilo de cierta película con Tesla de fondo teórico.
      Por otra parte, el teletransporte ya lo usó también la película La Mosca como mezclador genético (posiblemente fuente de mutaciones extrañas, pero poca gente ha salido con superpoderes y no se ha tocado mucho ese tema en Star Trek).
      El teletransporte de materia o el autoteletransporte (transmisión instantánea) es algo hoy día muy por encima de nuestros conocimientos, si no imposible (al parecer es improbable, no imposible).
      Saludos.
      Feliz 2018 a todos: Salud, Paz, y mis Mejores Deseos para todos en un mundo lleno de peligros, como bien sabía Michael Knight…

      1. Pues sucede en varios episodios que el teletransporte la lía. Me estoy acordando ahora del «Espejito, espejito», donde Kirk y Spock son enviados a un universo paralelo donde en vez de la Federación tenemos al Imperio, y de uno de La Nueva Generación dónde Riker es clonado.

        El artículo merece la pena y la probabilidad de que pase… impresiona por baja y difícil.

        Este asunto de la identidad tiene también aplicaciones fuera de la teleportación, en el caso de que se pudiera volcar una mente a un ordenador sobre todo si el original es destruido y otras ideas por el estilo. Claramente si mi yo fuera dividido en dos por un teletransporte/igual que se copia un archivo de un directorio a otro habría dos personas distintas, que mientras no estuvieran en contacto vivirían su vida -no habría sensación de estar en dos sitios a la vez cómo alguno ha dicho-.

        Por otro lado la subjetividad tiene mucho que decir en ésto. Desde fuera la persona sería la misma, pero cómo lo vería esa persona es otro tema. Si la consciencia es un patrón y el tiempo en el que ese patrón no existe es minúsculo al volver a recrearse este muy posiblemente las cosas no habrían cambiado, pero si pasa más o sobre todo mucho más tiempo ese mismo patrón podría haber reaparecido en cualquier otro sitio, con el afectado viéndolo como instantáneo y por supuesto sin saber que lo ha sufrido.

        Espero haberme explicado bien. Feliz 2018.

        1. Claro, a nivel subjetivo, lo que nos da miedo, y es lógico, es que nos metamos en la máquina de teletransporte y eso sea todo, es decir, que no despertemos al otro lado porque nuestra percepción subjetiva sea única… Pero volvemos a lo mismo ¿Que lo hace único? Como somos un proceso, nuestra historia, por lo tanto no importa el tiempo trascurrido con el proceso parado, seguimos siendo los mismos después.

          Pensar que somos, subjetivamente hablando, un proceso único inmutable, y que por lo tanto, morimos en el teletransporte, es una herencia de nuestra cultura cristiana (independientemente de nuestra creencia religiosa)

          1. Estoy de acuerdo. Apostaría una pasta a que nadie se plantea estas cuestiones filosóficas al encender un ordenador que estuvo apagado toda la noche. ¿Es el mismo ordenador? ¡Con las actualizaciones de Windows nunca se sabe! 🙂

            Ahora en serio, si olvidamos nuestro antropocentrismo por un momento, podemos establecer una clara analogía entre Spock y un ordenador. Spock congelado equivale a un ordenador apagado. Spock en estado de vigilia equivale a un ordenador encendido.

            Ahora teletransportemos al ordenador. Si el teletransportador funciona como es usual en Star Trek, no hay necesidad de apagar al ordenador, llegará a destino sin sufrir interrupciones (¡pantallazo azul!) o alteraciones en su proceso.

            ¿Es el mismo ordenador? Pues sí y no, según como se mire. Átomo por átomo es la misma estructura, bit por bit es el mismo proceso. No cabe duda de que es una copia, pero es absolutamente idéntica al original, y el original ya no existe. O sea que a todos los efectos es el mismo ordenador.

            En el caso de Spock ocurre otro tanto. El problema filosófico gordo lo tendríamos si el original no fuera desintegrado. Mientras no haya duplicados caminando por ahí, la cuestión equivale a preguntarse ¿yo soy el mismo de ayer, el mismo de hace 5 minutos? Pues sí y no, según como se mire.

            A nivel más fundamental, el caso de Spock equivale a preguntar si un electrón es el mismo antes y después de un salto de orbital, o antes y después de un teletransporte por efecto túnel.

            Si decimos que el electrón final es una copia, sucede que 1) es indistinguible del original [todos los electrones del universo son idénticos entre sí] y 2) el original ya no existe. O sea que a todos los efectos es el mismo electrón. Y esto vale para todas las partículas que constituyen la entidad llamada Spock. ¿Caso cerrado?

            Es más, si el espaciotiempo resulta ser discreto en vez de continuo, entonces todo movimiento sería una sucesión de teletransportes, o sea que caminar del dormitorio al baño no sería fundamentalmente distinto al caso de Spock.

            Saludos y feliz 2018.

            P.D.: La peli que menciona Amarashiki es The Prestige (2006), peliculón de Christopher Nolan, con Hugh Jackman, Christian Bale, y nada menos que David Bowie en el papel de Tesla 🙂

          2. Muy cierto todo lo que expones, Pelau.

            Si hay dos, obviamente, empezarán a tener experiencias distintas, y serán dos personas, por lo que el lío será más legal y emocional que filosófico.
            Sin bajar a niveles especulativos, tenemos problemas similares cuando un familiar tiene alzheimer por ejemplo.

            Nos podemos calentar la cabeza todo lo que queramos, perdemos el tiempo por un motivo clarísimo: a nivel de experiencia subjetiva (que es lo que nos duele en este tema, más que el físico) NO tenemos definición de Pelau , ni de Pedro, ni de Amarashiki, ni de Francis villatoro… entonces podemos discutir el sexo de los ángeles for ever…

  5. Veo, Pelau, que conoces la película aunque dijera solamene una traza de su argumento…Increible tu capacidad deductiva y cinéfila. De 10.
    Sobre lo que comentas: es que el electrón o la imagen ondulatoria son incompletas…Lo fundamental hasta donde entendemos es el campo. Hay un uno campo del electrón en el Universo, y los electrones que hay, aunque estén organizados en átomos, son excitaciones del vacío en forma de ondas. Yo diría que el problema de la dualidad es otro, pero es pedagógico en el S.XXI. Y te lo digo yo, que soy de momento profesor de Secundaria a falta de otro plan u otro plato de lentejas…
    Respecto al debato dicretitud/continuo, tal vez sea otro similar…Piensa por ejemplo en la dualidad que hay en la conjetura del brillo lunar (moonshine conjecture): las representaciones del grupo finito simple Monstruo son coeficientes de la expansión de una función modular…Así que en cuanto hablamos de lenguaje, es el asunto de cómo lo presentamos. En Mecánica Cuántica podemos representar los resultados en la imagen de Schrödinger, en la de Heisenberg o en realidad en cualquier otra forma consistente con la libertad de coordenadas de la teoría. En QCD, por poner otro ejemplo, tu puedes definir campos en el retículo (lattice), y tomar la aproximación del contínuo. Muchos pensamos que algo análogo ocurrirá en una teoría cuántica de la gravedad, aunque necesitamos algo mejor que la función beta de euler o las funciones modulares como j(z). Pensando sobre ello a la luz de los recientes descubrimientos en teoría de campos he empezado a pensar que necesitamos alguna clase de funciones especiales para gravedad cuántica, más generales que la función beta, y posiblemente ligadas a los polilogaritmos o transformaciones de Fourier. En el fondo, si lo piensas, la música del universo no es más que series de Fourier de una u otra forma…Eso sí, la forma en la que los polilogaritmos, los últimos en invadir han sido los polilogaritmos elípticos, y otras funciones en gravedad cuántica será decisiva, tanto o más que la función beta de Euler en la amplitud de Veneziano de la matriz S que originó la teoría de supercuerdas hace medio siglo esencialmente…Por supuesto, yo solo puedo especular por el momento sobre todo esto, lo difícil sería probar una hipótesis…para la que la tecnología de la época no tenga herramientas. Ojalá podamos ver LISA y BBO…Y otras cosas mucho antes…La Naturaleza está siendo de momento ligeramente cruel con el LHC…Y con el sector oscuro…

    1. Francis nos recuerda casi a diario que lo fundamental son los campos, las interacciones, las simetrías… pese a lo cual cuesta horrores desprendernos de nuestra nociones cotidianas.

      Así es que se me ocurrió mencionar a los electrones como límite donde la Paradoja de Teseo comienza a hacer aguas porque, justamente, lo fundamental el campo, no sus excitaciones locales.

      Como tantas otras paradojas, la de Teseo se desdibuja (para los electrones al menos, jeje) al pensar en términos de campos. Y si no fuera por los campos, ¿podríamos estar hablando de teletransporte?

      Cambiando de tema, tal como va la financiación del BBO (que no va, así de simple) yo ya he perdido las esperanzas de verlo en vida. Esperemos que LISA no sufra contratiempos (2034 como pronto).

      El sector oscuro está siendo atacado en varios frentes (CERN, DAMPE, AMS-02…) y con algo de suerte podríamos recibir una sorpresita en cualquier momento. Pero mi wet dream es entrar un día a este blog y toparme con un título estilo «LHC Run 2 detecta cadidata a partícula supersimétrica…» 🙂

      En cuanto a mi capacidad cinéfila, no es para tanto. Es una peli de culto, muy conocida. Es como si yo te dijera «al estilo de esa película con un tal Max obsesionado con cierta constante matemática». ¡Estoy seguro de que la pescas al vuelo!

      Y hablando de vuelo, si volar cuenta como superpoder, aquí va un ejemplo pre Cronenberg:
      https://youtu.be/Rr2Y135W6Fc?t=322
      😉

      Saludos.

      1. Hombre, para el caso del teletransporte, donde podríamos agarrarnos a que las partículas de destino serán las mismas (al tener finalmente los mismos estados), es decir, mismas excitaciones del campo, pues tenemos algo en qué agarrarnos muy claro para decir que la experiencia subjetiva del sujeto será la misma finalmente, pero para la «paradoja» de Teseo no te la cargas, Pelau, lo que haces es salvarla; por muy fundamentales que sean los campos, el barco de Teseo, antes y después, es otro, y sin embargo, es el barco de Teseo (obviamente no hay paradoja, lo que sobrevive ahí es el concepto de barco de teseo)

        De todas formas, en el teletransporte, soy muy radical en la idea de que, aun cuando fueran otras excitaciones del campo, si se comporta como Juan, anda como Juan, come y respira como Juan…pues es Juan.

        1. De acuerdo, pero con matices.

          Como has dicho más arriba, no tenemos definición de Pelau, ni de Pedro. Yo diría que no tenemos una definición «plenamente satisfactoria». Y esto lo hago extensivo al barco de Teseo.

          El concepto de identidad es un tanto «escurridizo»… si suscribes a lo expuesto en el apartado Definiciones de «lo mismo» del artículo de Wikipedia de la paradoja de Teseo, en particular «la identidad cualitativa colapsa en la identidad numérica».

          A lo que voy es que la paradoja de Teseo es aparente, depende de según como se mire.

          Si nos aferramos a las nociones cotidianas de «lo material» o «lo corpóreo», podemos despiezar el barco de Teseo en 4 escalas o niveles: macroscópico, molecular, atómico, y partículas elementales. Hasta ahí.

          Pero en el contexto de la teleportación tenemos que descender un nivel más, porque (corregidme si me equivoco) si no fuera por la ubicuidad de los campos no podríamos hablar de teleportación.

          Y en este nivel, el reino de los campos, lo fundamental son los propios campos. Las configuraciones locales de los campos van y vienen, son secundarias. Son los campos los que siempre son «los mismos».

          Desde el punto de vista de los campos, el teletransporte de Spock es una traslación de la energía e información que a nivel macroscópico «definen» la entidad llamada Spock. No es una copia, es el mismo Spock. Adiós paradoja.

          Saludos.

  6. Este tipo de cálculos me recuerda cuando en cursos básicos de mecánica estadística se estima la probabilidad de que la velocidades de las moléculas de aire que rodean un balón de fútbol colocado en el punto de penalti tomen la configuración adecuada para que salga disparado y marque gol él solito sin patada del jugador.
    Me ha quedado una duda: ¿La probabilidad de teletransporte no debería ser función del tiempo que uno espere? De cuántica entiendo muy poco pero intuitivamente parecería que cuantas más veces «se tiren los dados» debería ser más probable que eso ocurriera, ¿no?
    Saludos y gracias por este maravilloso blog.

    1. Benjamin, supongo que te refieres al teletransporte tipo Star Trek de un cuerpo macroscópico. Todas las leyes físicas conocidas lo prohíben, desde las leyes de la termodinámica, al teorema de no clonación en mecánica cuántica, pasando por la decoherencia cuántica. No es concebible que toda la física de los últimos siglos sea descartada en el siglo XXI (nunca ha ocurrido algo tan radical en ningún momento de la historia).

      1. No francis, me refiero si es posible el teletransporte de estados cuanticos macroscopicos. Decian que lo iban a lograr con un virus sera posible con un humano? o hay limites teoricos o practicos ?

      1. Wenn dein Deutsch gut ist, Francis; In Süddeutschland ist viel wissenschaftliche Verbreitung erforderlich. Weißt du, es gibt so viele «Magufos» … es ist unglaublich. Meine Frau is von Freiburg und ich weiss was ich sage.

        1. Si se calculara la masa x el peso y la distancia q se teletrasportara se podria saber que tanta masa podria tener que ir para que se pudiera teletrasportar sin q sufra daño el cuerpo q se teletrasportara y hacer mas precisas las medidas para no tener errores.
          O se podria probar con animales muertos en dado echo q se crearan y asi poder saber si se desintegran y si los átomos chocarian y asi haciendo que falle

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