Las medidas cuánticas débiles y las probabilidades cuánticas negativas

Todo el mundo sabe que es imposible medir u observar un sistema cuántico sin perturbar su estado. Pero poca gente sabe que esto es falso, como demostraron Yakir Aharonov y Lev Vaidman, al descubrir las medidas cuánticas “débiles” hace 23 años. Tras una controversia inicial, hoy en día son muy utilizadas en los experimentos de laboratorio y pronto tendrán aplicaciones prácticas comerciales en metrología de ultraprecisión. Las medidas débiles han permitido cosas que parecían imposibles, como reconstruir la función de onda de una partícula u observar la trayectoria promedio de los fotones en un experimento de doble rendija. La medida “débil” no es tan mediática como el telestransporte cuántico, pero su poder es espeluznante. El protocolo de medición débil cumple con todas las reglas de la mecánica cuántica y ha sido verificado en los experimentos, sin embargo, su interpretación aún causa escalofríos a algunos físicos, ya que involucra probabilidades negativas. Aharonov y Vaidman opinan que el problema es tratar de explicar o interpretar las medidas débiles, en lugar de ponerse a calcular sin más. Como decía David Mermin, “Cállate y ponte a calcular” (“Shut up and calculate!”) [*]. Nos lo cuenta Adrian Cho, “Furtive Approach Rolls Back the Limits of Quantum Uncertainty,” News Focus, Science 333: 690-693, 5 August 2011. Hace tiempo que no me hacía eco de un artículo de Cho, pero como ya sabéis soy un gran admirador de su forma de divulgar.

Imagina que quieres medir el espín de un átomo de plata. El espín es un vector y podemos medir su proyección en cualquier dirección (ángulo). La componente vertical del espín se puede medir enviando un flujo de átomos (uno a uno) a través de un campo magnético vertical y contando los átomos que inciden en una pantalla lejana (experimento de Stern-Gerlach). Un campo magnético intenso realiza una observación o medida cuántica del espín y proyecta el espín en la dirección vertical, separando los átomos con espín hacia arriba de los que tienen espín hacia abajo. Los átomos con espín hacia arriba incidirán en la parte alta de la pantalla y los que tengan espín hacia abajo en la parte baja de la pantalla. En general el espín de un átomo no apunta en la dirección vertical; si se preparan todos los átomos para que su espín apunte en cierta dirección, la proyección de esta dirección en la dirección vertical determinará la probabilidad de observar un átomo con espín hacia arriba y con espín hacia abajo. La intensidad relativa de los dos puntos que se observarán en la pantalla dependerá del ángulo entre la dirección del espín de los átomos respecto a la dirección vertical; en el lenguaje de la mecánica cuántica estos ángulos determinan las probabilidades de cada estado del espín. La intensidad del campo magnético es importante, ya que si el campo es débil, no se realiza la proyección del espín en la dirección vertical y los haces de átomos con espín hacia arriba y hacia abajo no se separan; con un campo magnético débil es como si no se hubiera realizado la observación o medida cuántica. El espín de los átomos no se perturba y permanece en un estado indefinido, con su dirección de espín original.

En 1988, Lev Vaidman y Yakir Aharonov, ambos de la Universidad de Tel Aviv en Israel, y David Albert, ahora en la Universidad de Columbia, descubrieron que un campo magnético débil vertical no equivale a la ausencia de una medida cuántica, sino que corresponde a un tipo especial de medida cuántica, que se bautizó como medida débil. Imagina que el haz de átomos original ha sido preparado con un espín en dirección horizontal que apunta hacia la izquierda. Un campo magnético horizontal fuerte haría que todos los átomos se desviaran hacia la izquierda (ninguno hacia la derecha). Sin embargo, si se utiliza primero un campo magnético vertical débil, los átomos no se separan en dirección vertical, pero al pasar por el campo magnético fuerte en dirección horizontal se observa que parte de los átomos se desvían hacia la derecha. Originalmente todos los átomos tenían espín hacia la izquierda y ninguno hacia la derecha, pero la medida débil del imán vertical ha permitido que algunos átomos tengan espín hacia la derecha. El imán débil no ha separado totalmente los espines en la dirección vertical (no se ha producido el colapso de la función de onda) pero ha permitido medir espines a la derecha donde inicialmente no los había. Parece mucho ruido y pocas nueces. Parece como si una medida débil diera la misma información que una medida convencional, pero no es así. La intensidad observada en la pantalla depende de la relación matemática entre las dos componentes horizontales del espín. Por ejemplo, si el haz original tiene un pequeño ángulo respecto a la horizontal, podemos saber si este ángulo es positivo o negativo gracias a la medida débil, algo imposible con una medida convencional. La medida débil no solo mide la amplitud de probabilidades sino también la fase de la función de onda.

¿Para qué puede servir las medidas cuánticas débiles? La aplicación práctica más importante es la medida ultraprecisa de ángulos. En 2009 se llegó a medir la desviación de un espejo que reflejaba fotones con un ángulo de 400 femtoradianes. ¿Cuán pequeño es este ángulo? Si se enviara un láser a la Luna que se desviara 400 femtoradianes se habría movido en la Luna el ancho de un cabello humano. Medidas tan precisas tendrán grandes aplicaciones en la industria. Pero para los físicos las medidas cuánticas prometen resolver algunas de las paradojas aparentes de la teoría cuántica.

¿Tiene una posición una partícula antes de que su posición sea medida? En 1992, Lucien Hardy de la Universidad de Durham en el Reino Unido ideó un “experimento mental” para poder resolver esta cuestión. Imagina que disparas electrones, uno a uno, a través de un interferómetro, un dispositivo que divide la trayectoria de las partículas entrantes en dos caminos divergentes que más tarde se hacen converger antes de incidir en dos detectores. Al elegir de forma adecuada las longitudes de las trayectorias de los electrones por el interferómetro se puede lograr que los haces de electrones interfieran de forma destructiva y que todos sean detectados en uno de los detectores (sea el detector brillante) y ninguno en el otro (sea el detector oscuro). Se puede hacer lo mismo con un interferómetro para positrones, las antipartículas del electrón. Si se colocan ambos interferómetros para que en cierto punto las trayectorias de los electrones y de los positrones coincidan antes de las medidas, resulta que la mecánica cuántica predice que algunos electrones (y algunos positrones) serán detectados en el detector oscuro. Más aún, un ajuste adecuado permite observar simultáneamente un positrón y un electrón cada uno en su detector oscuro. Esto parece paradójico. Si la materia se aniquila al interaccionar con la antimateria, cómo es posible detectar el positón y el electrón en los detectores oscuros sin que se hubieran aniquilado al interaccionar. Más aún, la coincidencia del positrón y el electrón en el detector oscuro permite determinar la trayectoria exacta que han seguido estas partículas.

En 2002, Aharonov y sus colegas resolvieron la paradoja utilizando medidas débiles. Si el electrón es detectado en el detector oscuro, entonces hay un 100% de probabilidades de que tomó la trayectoria que le llevaba a colisionar con el positrón y del 100% de que el positrón no tomó la trayectoria de colisión, con lo que ambos no coincidieron y se aniquilaron. Lo mismo pasa para el positrón. Ahora bien, si ambos detectores oscuros se encendieron de forma simultánea resulta que la suma de ambas probabilidades da el 200%. ¿Paradójico? Según Aharonov y sus colegas la solución es que hay una probabilidad del -100% de que ambas partículas sigan las trayectorias que no les llevan a concidir y aniquilarse. De esta forma se recupera el 200-100 = 100%. El análisis resuelve la paradoja pero requiere aceptar las probabilidades negativas. En 2009, se realizó este experimento con fotones y se confirmó el resultado (en sendas publicaciones en Physical Review Letters y New Journal of Physics).

Las probabilidades negativas son parte de la realidad cuántica, porque las mediciones débiles lo son, y permiten medir cosas que parecían imposibles. Por ejemplo, en el experimento de la doble rendija con fotones el patrón de interferencia indica que cada fotón pasa por las dos rendijas y no tiene trayectoria bien definida. Sin embargo, gracias a las medidas débiles se puede reconstruir la trayectoria “promedio” de los fotones una vez atravesada la pantalla con las dos rendijas. Este experimento ha sido realizado por Aephraim Steinberg, de la Universidad de Toronto, Canadá, y sus colegas (Science, junio 2011). Su idea fue alterar la polarización de los fotones en función del ángulo en el que salen de cada rendija. La polarización permite determinar el momento promedio de los fotones al golpear cada punto en la pantalla. Gracias a esta información se pudo reconstruir las trayectorias promedio de los fotones sin violar la mecánica cuántica, sin desmentir que cada fotón individual pasa por las dos rendijas. Más aún, Jeff Lundeen, físico canadiense, y sus colegas lograron reconstruir la función de onda de un fotón gracias a medida débiles (Nature, junio 2011; en este blog). Muchos libros de texto dicen que es imposible hacerlo, que solo se puede reconstruir su módulo, no su fase. Quizás sea el momento de ir cambiando los libros de texto.

La medida cuántica débil debería ser parte íntegra de los libros de texto. Ya no se puede enseñar la mecánica cuántica a la antigua usanza. Palabras lapidarias de Adrian Cho.

[*] Esta frase ha sido atribuida a Richard Feynman, pero todo indica que nunca la llegó a pronunciar. De hecho, se cuenta que un estudiante le preguntó a Feynman por la interpretación de Copenhague y que éste le contestó “Cállate y ponte a calcular” (“Shut up and calculate!”). Como es obvio es imposible afirmar que Feynman no pronunciara dicha frase en alguna ocasión durante su vida, pero no hay pruebas de ello, ni pruebas que avalen la historia del estudiante. Buscando en Google aparecen miles de resultados que asocian la frase a Feynman. Como se indica en Wikiquote, esta frase la escribió David Mermin en su artículo “What’s Wrong with this Pillow?,” Reference Frame, Physics Today April 1989, pp. 9-11. En ningún momento dijo que Feynman la hubiera afirmado, pero desde entonces se corrió el rumor de que la frase había sido pronunciada por Feynman (también algunos la achacan a Dirac). Mermin no sabe por qué se atribuyó a Feynman, como nos cuenta en su artículo “Could Feynman Have Said This?,” Physics Today May 2004, p. 10 [HTML]. Mermin achaca la propagación del rumor al efecto Mateo: una frase así la tuvo que pronunciar Feynman, ¿quién conoce a Mermin?

28 comentarios

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bejamin olea bejamin olea

lei tu publicación y a pesar de que gran parte no la entendio a profundidad, lo que me llamo la atención fue la afirmación que una medida tan ultraprecisa sera de gran utilidad en la industria. Soy ingeniero y he trabajado fundamentalmente en la industria petrolera, pero antes estuve trabajando unos años en la industria de los microcontroladores y te menciono que dificilmente le veo una utilidad práctica a este tipo de medición a lo mejor en varias decadas tenga una utilidad, pero en un futuro cercano no veo la necesidad de ser utilizada.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Fascinante artículo, el mejor que he leído al respecto de estos temas para chusma como yo.

Efectivamente, me gusta el análisis de Ahanorov porque, de hecho, es lo único que podría tener sentido (a mi juicio) para entender mejor la incertidumbre… Si consideramos que la medición no va a hacer acto de presencia exclusivamente en lo real, y decimos que la colisión de un electrón y un positrón acaba en j·|colisiona>|permanece> eso lo podemos interpretar que es como si se hubieran marchado a “otra dimensión”. Yo aquí colocaría el papel que de otro modo habría hecho la entropía. Al fin y al cabo, dados dos fotones entrelazados, ¿podemos recuperar el electrón y el positrón original? A mí que me registren, que a tanto no llego… Yo sólo especulo fuera de mi campo.

En cuanto a las aplicaciones, pasando por la spintrónica (para cuando se desarrolle), o quizá las telecomunicaciones (especulo con la posibilidad de transmitir información por el conjunto de paneles que hayan sido activados a distancia, y no exclusivamente, por el tren de frecuencias – lo que, parece, podría incrementar descomunalmente el ancho de banda de las comunicaciones sin necesidad de un aumento de energía), para los microcontroladores se me ocurre mecanismos de comunicación más cohesivos a mayores distancias (lo cual es espeluznantemente desencajante si a alguien se le ocurriera construir una maquinaria así – ¿entonces cómo mediríamos el bus de datos o de qué manera catalogaríamos el tamaño de la palabra en un ordenador?), en robótica los procesadores podrían trabajar directamente en los distintos estados entrelazados (yo mismo me pregunté esa paradoja: si la luz tiene color y tiene intensidad, pero sólo podemos medir idealmente los electrones que se activan fotoeléctricamente o la energía que se activa fotoeléctricamente, entonces no podemos recuperar la información original del rayo…, me hacía un poco de lío pensar así…, a saber cuánta información selectiva podríamos extraer de un rayo de luz – y no la que seleccionaría el ojo humano – en consideración con los distintos estados de Feynman por los que puede pasar un fotonico de esos saltando por diversos objetos, incluído por detrás de un muro, para luego seleccionar los “alias” – abandono esa palabra que sé que no os gusta – los tramos de frecuencia que le interese al medidor).

¡Ciertamente todo esto es muy paranoicamente divertido! Sobretodo si nos informamos un poco sobre lo que SÍ ya se está haciendo.

Bueno, voy a descansar…, necesito fuerzas antes de ver tanto pulgar para abajo XDD

angelalonso angelalonso

Un artículo buenísimo, francis.

Una tontería… por no callar: La probabilidad negativa, ¡podría ser probabilidad, a secas, de trayectoria negativa?.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

En cualquier caso de trayectoria imaginaria: piensa que la magnitud de ese autovalor será elevado al cuadrado para evaluar la probabilidad a que realmente ha pasado por esa trayectoria.

angelalonso angelalonso

Gracias Juan Manuel. El caso es que la raíz cuadrada de un valor probabilístico concreto negativo es un artificio matemático de nuestra construcción matemática como herramienta; y otra cosa es una trayectoria espaciotemporal concreta imaginaria; dentro de una generalidad de valores complejos para todo tipo de raíces cuadradas.

Sin embargo, las trayectorias a las que me refiero son una linea de vida espaciotemporal de las partículas en cuestión, y no estamos refiriéndonos a fotones, si no a partículas con tiempo propio.

Si el tiempo propio de las antipartículas fuese opuesto al de las partículas, también lo serían sus trayectorias.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Lo que dices, angeloso, no puede ser porque partes de que cada partícula estará entrelazada con alguna antipartícula (si forman un sistema en el espacio-tiempo, es porque están entrelazados), y ese no es el punto de partida. De hecho, sienten atracción, pero no se repercuten entre sí hasta que colisionan. Entonces el resultado sí se entrelaza.

Por otro lado, el número imaginario no es un artificio; es la oportunidad que tenemos de reinterpretar qué le falta a nuestro modelo. De hecho, en vez de usar complejos podemos usar matrices, lo cual nos ofrece otro modelo más…

angelalonso angelalonso

Insisto en que lo mio es hablar por no callar.
Y hablando por no callar, insisto también en que las trayectorias son realidades espaciotemporales y los potenciales probabilísticos son instrumentos matemáticos estructurados por nuestra “interpretación” matemática de las propiedades físicas que cumple la realidad o no de una u otra trayectoria.
La raíz de un valor concreto de este instrumento matemático es una cosa y otra completamente ajena es la realidad de una trayectoria concreta de un positrón o electrón. Como tal trayectoria, creo que no debe tener valores complejos imaginarios, porque en esto consiste la determinación de dicha trayectoria, en dejar de tenerlos.

Yo creo que existe la medida débil si esta consiste en una intervención suave o débil, y esta, en una “interacción débil” entre Estados; y que esta interacción, no deja de ser una alteración, reajuste, cambio de los valores de dichos Estados (que en ciertos casos de intervención débil, se siga dando un patrón de interferencia, no demuestra que sea el mismo patrón que se daría sin intervención de ningún tipo). Pero creo que también se le llama “medida débil” a deducciones e interpretaciones, no a verdaderas medidas.

Francis pregunta: “¿Tiene una posición una partícula antes de que su posición sea medida?”.

Mi opinión es que no tiene marco espaciotemporal referencial en el que definir su posición, o en el que manifestarse físicamente mientras no exista la medida. Su posición pues, no es un observable de su Estado físico, no siendo un valor del Estado de la partícula, no existiendo medición de su posición como parte de dicho Estado.

¿Por qué se detectan simultáneamente un positrón y un electrón en sus respectivos detectores oscuros y además, sin aniquilarse mutuamente en el punto espaciotemporal coincidente de sus trayectorias?.

¿Podemos garantizar que sus trayectorias se cruzan en un punto espaciotemporal?

Que se detecten simultáneamente ambas partículas en sus respectivos detectores oscuros, ¿significa que obligatoriamente deben tener trayectorias con un punto espaciotemporal común en el que aniquilarse?.

Sus respectivos detectores colapsan la amplitud probabilística de la posición espaciotemporal de las partículas, dándose en algún caso la simultaneidad temporal entre estas en sus respectivos detectores y para el caso del Estado Referencial de dichos detectores desde un común Sistema Referencial en el que sí se da simultaneidad.

Pero esta determinación de posición, nos impide determinar el momento de las partículas en dichas trayectorias. Pero las trayectorias no lo son en el espacio; sino en el espaciotiempo, de manera que, cada momento, para una misma partícula, compone su propia trayectoria.
¿Podemos garantizar que desde el Sistema Referencial de los detectores, los momentos son los exactamente determinados como para que las trayectorias de las partículas detectadas simultáneamente se junten en un punto espaciotemporal en el que se aniquilasen mutuamente en vez de ser detectadas?

Si la probabilidad de estas trayectorias coincidentes en un punto espaciotemporal es pequeña, débil es el entrelazado entre ambos estados, el del electrón y el del positrón; y débil es el cambio de Estados ajenos entre sí a un único Estado común (yo considero que cuanto mayor sea la masa de las partículas, más fuerte será su estado, menor amplitud probabilística y mayor determinación tendrán sus momentos, y sus probabilidades de que se crucen en sus trayectorias aniquilándose en los casos en los que se hubiesen detectado simultáneamente,tendería al 100%).

Así que hay detalles del experimento que se deben de tener bien acotados.
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Y desde un análisis en una interpretación cuántica al margen de marco espaciotemporal alguno… pues sigo hablando por no callar.

Si interpretamos que ambos sistemas (el del electrón y el del positrón, en el caso en el que en sus posibles trayectorias está la trayectoria en la que se cruzan) forman un único Estado, propongo las siguientes probables “interacciones” o colapsos, que no trayectorias:

-EMISOR DEL ELECTRÓNDETECTOR BRILLANTE DEL ELECTRÓN. Influyendo el primer difurcador de caminos del sistema del electrón, el espejo del camino del electrón en el que las partículas no se cruzan, y el segundo difurcador de caminos del sistema del electrón.
Y EMISOR DEL POSITRÓNDETECTOR BRILLANTE DEL POSITRÓN. influyendo el primer difurcador de caminos del sistema del positrón, el espejo del camino del positrón en el que las partículas no se cruzan, y el segundo difurcador de caminos del sistema del positrón.

(Cuando llamo “primero” y “segundo” difurcador, solo lo hago con el único fin de distinguirlos, pero sin pretender darles un orden temporal).

-EMISOR DEL ELECTRÓNEMISOR DEL POSITRÓN. Influyendo el primer difurcador de caminos del sistema del electrón, el espejo del camino en el que se cruzan las partículas del sistema del electrón, un fotón superenergético o directamente la interacción a describir posteriormente, el espejo del camino en el que las partículas se cruzan del sistema del positrón, y el primer difurcador del sistema del positrón.
Y DETECTOR OSCURO DEL ELECTRÓNDETECTOR OSCURO DEL POSITRÓN. Influyendo el segundo difurcador del sistema del electrón, un fotón superenergético o directamente la interacción descrita anteriormente, y el segundo difurcador del sistema del positrón.

Creo que con esto a quedado sobradamente claro que hablo por no callar. Jeje.

Saludos.

angelalonso angelalonso

¡Vaya!, no aparecen los símbolos que he puesto entre las palabras en mayúsculas que he escrito juntas. A ver si aparece esto ELECTRÓNDETECTOR. Si tampoco aparece, os los imagináis; que remedio.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Debo confesar, angelalonso, que mi primera impresión fue que me estabas tomando el pelo o que eras un psicótico…, luego fui leyendo y pensé que tenías 16 años…, y finalmente me metí en tu página y como decimos en mi tierra: ¡acho eres un genio!

Volviendo al tema: me temo que no has atinado demasiado, y veré por dónde empiezo….

Cuando dices que el objeto es hacer que la raíz de una probabilidad no debe ser compleja, eso lo veo más como una filosofía que como una necesidad. Al fin y al cabo el número complejo puede ser autovalor de una onda o puede ser el reducto de una dimensión adicional…, sea como sea si queremos trabajar desde la incertidumbre de no saberlo, usar el complejo puede ser válido.

Tu valoración de la medida débil es errónea: simplemente consiste en enviar una subpartícula con espín a través de un campo magnético; si el espín casualmente está arriba entonces se abalanzará en una dirección, si por el contrario está abajo se abalanzará en la contraria. Nada más. El detalle es que los dos spins pueden superponerse y entrelazarse con otra subpartícula; y ese detalle es “nuevo”: ¿puede crearse un computador cuántico sin incertidumbre? Esto ya es divagar…

Ante la pregunta de Francis, él mismo expone como paradoja el hecho de que la trayectoria de unas subpartículas en superposición resulta que ya tienen un valor precalculado; de ahí que parezca que la posición haya sido predeterminada. La explicación mediante probabilidades negativas es la solución: no hay observación, parece que lo que hay es un resultado que tras iniciar las interferencias las anula, y recompone las otras trayectorias.

Cuando mecionas que los detectores colapsan…, ese verbo no se conjuga con ese sujeto. Al menos, con mi poca experiencia en física, no me sé de cuándo un detector puede colapsar algo… Entiendo que dices que los detectores funcionan como ondas: cuando para mí son meras pantallas que registran una perturbación (por ejemplo, fotoeléctricamente) ¿Dónde está el colapso?

Entonces planteas:
*¿Podemos garantizar que desde el Sistema Referencial de los detectores, los momentos son los exactamente determinados como para que las trayectorias de las partículas detectadas simultáneamente se junten en un punto espaciotemporal en el que se aniquilasen mutuamente en vez de ser detectadas?

Es una pregunta trivial. El único margen lo marca el principio de incertidumbre y, por otro lado, tu pon “a la vista” un positrón y un electrón y desaparecerán en menos de un segundo muy espontáneamente (entropía muy positiva). Así que no hace falta acotar nada y las masas son irrelevantes. Ya tenemos el 100% de la afirmación. No lo dudes.

Después has pretendido explicar tu modelo, que se nota que redactaste al principio, luego viste que parecía que se repetían cosas y borraste contenido; las dos primeras interferencias o cruces son los que son; las otras dos que mencionas en una explicas que más adelante se detallará una cosa, y en la siguiente dices que ya la explicaste… Redacta despacio, hombre, que lo que hacen los caminos es bifurcarse y, por otro lado, si el positrón y el electrón estuvieran en un único estado entonces estarían observados y no habría superposición.

Por otro lado, quizá con el fin de quitarte la probabilidad negativa te sacas un par de fotones superenergéticos…, no sé cómo lo justificarías: pero eso no es jerga científica.

Yo no creo que tengas la jerga de lo que es el entrelazamiento, te recomiendo que te leas algo del tema antes de continuar.

Fíjate en mi explicación: cuando se crea una superposición se abre una dimensión normal al plano donde se gastaba trabajo. En esa dimensión la entropía es negativa y debe compensar los movimientos espontáneos de nuestro plano observable. De esta manera cuando materia y antimateria se anulen se recompondrá la onda a través de su energía calorífica. Sigue siendo enreversado, pero es mucho mucho más simple de lo que tú contabas.

Un saludete.

angelalonso angelalonso

Primeramente debo añadir a mi exposición anterior de interacciones más influencias para la primera opción:

-EMISOR DEL ELECTRÓN-DETECTOR BRILLANTE DEL ELECTRÓN. Influyendo además el espejo del camino de cruce de partículas del sistema del electrón, en incompatibilidad con la influencia del espejo del camino de cruce de partículas del y para el sistema del positrón.
Y EMISOR DEL POSITRÓN-DETECTOR BRILLANTE DEL POSITRÓN. Influyendo además el espejo del camino de cruce de partículas del sistema del positrón, en incompatibilidad con la influencia del espejo del camino de cruce de partículas del y para el sistema del electrón.

Por otro lado, tengo que decirte Juan Manuel, que no me gusta mucho lo que estamos haciendo. Debería haberme quedado en el primer comentario. Ya es demasiado que divague yo en los comentarios de un artículo de un blog que considero serio y que sigo y respeto. Insistir en mis divagaciones y sumar las tuya (lo que personalmente me encanta al margen del sitio en el que lo hacemos)… no sé como lo estará viendo Francis.

Voy a hacer una cosa; voy a contestarte como si de un hilo de debate de un foro se tratará. Pero dejo la puerta abierta a trasladar nuestro debate a un conducto privado o a un foro apropiado si Francis considera que esta no es la vía apropiada.

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Juan Manuel: “Debo confesar, angelalonso, que mi primera impresión fue que me estabas tomando el pelo o que eras un psicótico…, luego fui leyendo y pensé que tenías 16 años…, y finalmente me metí en tu página y como decimos en mi tierra: ¡acho eres un genio!”
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Jeje, esta es la cal para la arena que viene después. Por cierto… no creo en la existencia de los genios ni las hadas; y desde luego no lo soy… ni creo que de verdad quisiera serlo (esto no quita que excepcionalmente las personas comunes podamos, alguna rara vez , tener una genialidad fruto del azar más que de nuestras cualidades, para la decepción de nuestro ego).

Pero que quede claro que tu última frase me ha ruborizado. Gracias por esta sensación.

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“Cuando dices que el objeto es hacer que la raíz de una probabilidad no debe ser compleja, eso lo veo más como una filosofía que como una necesidad.”
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No he dicho eso. La raíz de esa probabilidad sigue siendo parte del aparato matemático. Lo que es contrario a su propia existencia como trayectoria espaciotemporal es una trayectoria imaginaria. Y pretender pasar de raíz de una probabilidad negativa a trayectoria imaginaria es mezclar aparato matemático con realidad experimental, además, contraria a su propia existencia como realidad. La concreción espaciotemporal de una determinada trayectoria obliga a que esta sea real, no imaginaria (o inimaginable, que es como a mí me gusta llamar a estos números).

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“Al fin y al cabo el número complejo puede ser autovalor de una onda o puede ser el reducto de una dimensión adicional…, sea como sea si queremos trabajar desde la incertidumbre de no saberlo, usar el complejo puede ser válido.”
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Estoy de acuerdo. De hecho, creo que la geometría de una Relatividad más completa debería ser Compleja en vez de Real, y debería incluir la idea de espacio de probabilidades.

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“Tu valoración de la medida débil es errónea: simplemente consiste en enviar una subpartícula con espín a través de un campo magnético; si el espín casualmente está arriba entonces se abalanzará en una dirección, si por el contrario está abajo se abalanzará en la contraria. Nada más.”
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El término “medida” me resulta casi tan antrópico como observación. Yo prefiero referirme a intervención o mejor influencias débiles que intervienen en el estado. Y para mí, la influencia de un campo magnético para limitar la orientación de los spines, es una intervención débil; como lo es la coincidencia en un punto de unos caminos concretos dentro de la probabilidad de caminos de un electrón y un positrón, pudiendo componer una estructura probabilística común debido a ello.

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“Ante la pregunta de Francis, él mismo expone como paradoja el hecho de que la trayectoria de unas subpartículas en superposición resulta que ya tienen un valor precalculado; de ahí que parezca que la posición haya sido predeterminada. La explicación mediante probabilidades negativas es la solución: no hay observación, parece que lo que hay es un resultado que tras iniciar las interferencias las anula, y recompone las otras trayectorias.”
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Date cuenta de que en esta interpretación dices: “…parece que lo que hay es un resultado que TRAS INICIAR las interferencias las ANULA, y RECOMPONE las otras trayectorias.”

Estás dándole a esto un sentido causal dentro de un proceso temporal y todo ello dentro de un marco probabilístico ajeno al espaciotiempo.
¿De verdad te parece que es eso lo que hay? A mi no.
Y tenemos que cuadrar que las partículas sean detectadas en sus respectivos detectores oscuros en algunos casos (Esto nos pasa por interpretar. Mira que nos lo han advertido repetidas veces desde Feynman. Pero a mí decirme que no interprete en física, es como decirme que no disfrute al tener sexo).

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“Cuando mecionas que los detectores colapsan…, ese verbo no se conjuga con ese sujeto. Al menos, con mi poca experiencia en física, no me sé de cuándo un detector puede colapsar algo… Entiendo que dices que los detectores funcionan como ondas: cuando para mí son meras pantallas que registran una perturbación (por ejemplo, fotoeléctricamente) ¿Dónde está el colapso?”
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Esa perturbación que mencionas es una interacción, es el colapso de onda mediante el cual, el estado U de cada partícula detectada se detecta o manifiesta en un concreto estado R en ciertos valores, como en su localización espaciotemporal, spin, o los que se colapsen, dependiendo de las características del detector.

No me refiero a que los detectores funcionen como hondas, si no que es con las partículas de los detectores, con las que sucede el colapso de la amplitud probabilística generada con el experimento para los Estados U de las partículas que se proyectan en dicho experimento.

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“Es una pregunta trivial. El único margen lo marca el principio de incertidumbre y, por otro lado, tu pon “a la vista” un positrón y un electrón y desaparecerán en menos de un segundo muy espontáneamente (entropía muy positiva). Así que no hace falta acotar nada y las masas son irrelevantes. Ya tenemos el 100% de la afirmación. No lo dudes.”
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Uff, ni me parece trivial, ni me parece tan simple la cosa, ni me parece que en ciertas circunstancias las masas sean irrelevantes. En ciertas circunstancias se ha detectado un estado común antes de la aniquilación entre electrón y positrón. No se si se le llama positrónio o algo así.
Pero creo que es mejor que no entremos en esto, ya que sería un debate paralelo.

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“Después has pretendido explicar tu modelo, que se nota que redactaste al principio, luego viste que parecía que se repetían cosas y borraste contenido; las dos primeras interferencias o cruces son los que son; las otras dos que mencionas en una explicas que más adelante se detallará una cosa, y en la siguiente dices que ya la explicaste…”
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Lo he redactado sin salto alguno, pero no me extraña tu deducción. Veo que tendría que haber enumerado las distintas probables interacciones o colapsos para poder referenciarlas con más claridad.
No he borrado nada. Cuando digo “directamente la interacción a describir posteriormente” me refiero a la interacción que describo de inmediato y en la que hago referencia a “la interacción descrita anterior mente”. O sea, en cada interacción hago referencia a la otra, mutuamente. Siento la confusión.

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“Redacta despacio, hombre, que lo que hacen los caminos es bifurcarse…”
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Ya me lo decía el corrector ortográfico. Pero si significan lo mismo y “difurcador” es más fácil de pronunciar, me quedo con “difurcador”.

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“y, por otro lado, si el positrón y el electrón estuvieran en un único estado entonces estarían observados y no habría superposición.”
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Esto para mí no tiene sentido, por lo que supongo que no lo estoy interpretando adecuadamente. Tal vez lo que necesito sea que lo desarrolles más.

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“Por otro lado, quizá con el fin de quitarte la probabilidad negativa te sacas un par de fotones superenergéticos…, no sé cómo lo justificarías: pero eso no es jerga científica.”
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En realidad, yo no los necesito para justificar mi interpretación (aunque tengo otras). Solo los utilizo para separar Estados que realmente están separados como estado R. En este caso, separo la interacción de un electrón-positrón entre el emisor de electrones y el emisor de positrones, de la interacción de un positrón- electrón entre el detector oscuro de electrones y el detector oscuro de positrones. Pero solo para hacerlo más digerible, porque desde un único estado común no es necesario.

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“Yo no creo que tengas la jerga de lo que es el entrelazamiento, te recomiendo que te leas algo del tema antes de continuar.”
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Gracias por el consejo, aunque algo ya he leído. Y la jerga, en esto como en todo, igual que me viene, se me va. No tengo remedio.

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“Fíjate en mi explicación: cuando se crea una superposición se abre una dimensión normal al plano donde se gastaba trabajo. En esa dimensión la entropía es negativa y debe compensar los movimientos espontáneos de nuestro plano observable. De esta manera cuando materia y antimateria se anulen se recompondrá la onda a través de su energía calorífica. Sigue siendo enreversado, pero es mucho mucho más simple de lo que tú contabas.”
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Ves como este no es el lugar. Ahora quisiera entrar en materia con tu interpretación; pero creo que ya he abusado demasiado con lo dicho hasta ahora.

Saludos.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Bien, a petición tuya, trivializaré mis respuestas; así espero que no se nos acuse de ser trolls:

Cuando afirmas: “Si interpretamos que ambos sistemas (el del electrón y el del positrón, en el caso en el que en sus posibles trayectorias está la trayectoria en la que se cruzan) forman un único Estado,”

Podemos decir que una onda se encuentra en superposición entre |0> y |1> porque se encuentra entre dos posibles estados; si son “dos” ondas que pueden oscilar sus observaciones entre |0> y |1> tenemos hasta 4 posibles estados. Por tanto si partimos de dos ondas que se colapsan en un único estado eso es como decir que acaban de ser observadas y, por tanto, no hay superposición.

La palabra difurcación no está en la rae; tal vez en tu tierra la usen, pero yo de ti tiraba a la basura tu corrector; yo, por ejemplo, los detesto y no los uso ni para el inglés… Y eso que soy informático.

Por otro lado mis explicaciones me cuadran porque vienen de antes con un modelo que sospecho sí que sería OFF TOPIC, yo no usaría muy gratuitamente teorías relativistas, pues éstas se manejan con la necesidad de la creencia de la existencia de partículas – razón por la cual a mí se me desencajan de primeras algunos puntos de vista.

Por otro lado no debes olvidar que la probabilidad a que acaben en los oscuros (bien calibradas las ondas del electrón y del positrón) es del 100%. Este detalle es vital, crucial y demasiado importante y que creo que no encaja con tu planteamiento: insistes en añadirle incertidumbre donde la posición ya está determinada (de ahí la paradoja).

Espero que esta vez lo haya podido explicar mejor. Los estudios de Aharonov, así como la de la china de cuyo nombre nunca consigo acordarme (XDD ya empezamos…) son muy relevantes para poder darle un vuelco al álgebra de Dirac (aunque lo que realmente me fastidia es que se me haya podido poner en duda que evidentemente haya confundido a Akir Aharonov por un ruso…, mira que si soy tan bestia…XD)

Saludos.

angelalonso angelalonso

Juan Manuel, dices:

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“Cuando afirmas: “Si interpretamos que ambos sistemas (el del electrón y el del positrón, en el caso en el que en sus posibles trayectorias está la trayectoria en la que se cruzan) forman un único Estado,”
Podemos decir que una onda se encuentra en superposición entre |0> y |1> porque se encuentra entre dos posibles estados;”
……………………………….

Yo no lo entiendo así.
Se encuentra en un estado U de superposición, no en dos posibles. Lo que hay es la posibilidad de que dicho estado colapse en uno de esos dos probables estados R.

…………………………………
“Por tanto si partimos de dos ondas que se colapsan en un único estado eso es como decir que acaban de ser observadas y, por tanto, no hay superposición.”
………………………………….

Propongo que no partimos de dos ondas probabilísticas, si no de una correspondiente al estado común de las dos partículas; que solo vuelven a ser dos cuando colapsa la onda en sus dos medidas o estados R diferenciados en unos u otros detectores, dependiendo del estado U y del colapso (y aquí creo que sí influye la masa).

Piensa en el estado U que forma cada par de electrones que comparten en un átomo una misma… ¿órbita?, ¿a caso está definida?, no, los expresamos como una única onda de energía y les corresponde conjuntamente una onda probabilística de sus imposibles trayectorias en ese estable Estado; pero probables al 100% (colapso de amplitud de onda) si se rompe la estabilidad de dicho Estado y se reduce a sus respectivos estados R.

………………………….
“La palabra difurcación no está en la rae; tal vez en tu tierra la usen, pero yo de ti tiraba a la basura tu corrector; yo, por ejemplo, los detesto y no los uso ni para el inglés… Y eso que soy informático.”
…………………………

Jeje, ni está en la RAE ni está en mi corrector ortográfico. En mi tierra se dice poco, pero bifurcación menos o nada. Lo que si se dice bastante es trifurca.
Al corrector le hago poco caso (ya lo ves), pero me viene bien a la hora de redactar escritos de estricta formalidad, que alguna vez toca.

……………………..
“Por otro lado mis explicaciones me cuadran porque vienen de antes con un modelo que sospecho sí que sería OFF TOPIC, yo no usaría muy gratuitamente teorías relativistas, pues éstas se manejan con la necesidad de la creencia de la existencia de partículas”
…………………………..

De hecho, lo estricto serían partículas puntuales; lo que en sí, elimina unos problemas de la Teoría pero crea otros.

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“– razón por la cual a mí se me desencajan de primeras algunos puntos de vista.”
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Ya te he leído algo de esto en algún comentario.

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“Por otro lado no debes olvidar que la probabilidad a que acaben en los oscuros (bien calibradas las ondas del electrón y del positrón) es del 100%. Este detalle es vital, crucial y demasiado importante y que creo que no encaja con tu planteamiento: insistes en añadirle incertidumbre donde la posición ya está determinada (de ahí la paradoja).”
………………………..

Yo no interpreto lo que dice Francis así. El dice: “En 2002, Aharonov y sus colegas resolvieron la paradoja utilizando medidas débiles. Si el electrón es detectado en el detector oscuro, entonces hay un 100% de probabilidades de que tomó la trayectoria que le llevaba a colisionar con el positrón y del 100% de que el positrón no tomó la trayectoria de colisión, con lo que ambos no coincidieron y se aniquilaron. Lo mismo pasa para el positrón.”

Pero no dice que tenga un 100% de probabilidades de ser detectado ninguno de ellos en el detector oscuro.
Precisamente cada interferómetro lo ajustan para aproximar todo lo posible las probabilidades de que las partículas acaben en sus respectivos detectores oscuros, al 0%; y que al cruzar uno de sus caminos en cada interferómetro, esta probabilidad crece levemente, y además sucede aparentemente la paradójica situación de que en algunos casos se detectan ambas partículas simultaneamente en sus respectivos detectores oscuros.
Lo que no se dice es que se demuestre que ambas tomen el camino en el que se crucen y que además lo hagan con un momento determinado y el necesario para que se tuviesen que aniquilar.

No hay que llegar a conclusiones precipitadas. Pero esto demuestra que el hecho de que los caminos se crucen interfiere en el experimento; y en esa medida cambia los estados por un estado común algo diferente a cada uno de los estados independientes.

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“(aunque lo que realmente me fastidia es que se me haya podido poner en duda que evidentemente haya confundido a Akir Aharonov por un ruso…, mira que si soy tan bestia…XD)”
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¡Anda!, pues yo si que lo soy, así de burro y algo más también, jeje.

Saludos.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

angelalonso, sintiéndolo mucho creo que has pasado la línea del lenguaje técnico al lenguaje utópico: no es ético usar términos técnicos que existen para tu uso personal. Si vas a hacer eso mejor define tus propios términos.

Lo siento pero tu idea de superposición es incompatible con el álgebra de Dirac que yo conozco (y que uso mucho – hace poco me definí mi propia álgebra de 8 dimensiones tipo cuaterniones), asímismo tu idea de colapso no consigo encajarla por ningún lado, la idea que tienes de que en un detector se alcance un 100% para luego decir que no queda reflejado sino al 0% me parece magia tipo Harry Potter (y lo siento)…

Nada, que no hay nada más que hacer – salvo que me quieras enseñar algún experimento o algún modelo matemático que corrobore toda esa amalgama de matices que no consigo asociar con nada dentro de la física que yo conozco…, y lo siento.

angelalonso angelalonso

Hola Juan Manuel, dices:

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“angelalonso, sintiéndolo mucho creo que has pasado la línea del lenguaje técnico al lenguaje utópico: no es ético usar términos técnicos que existen para tu uso personal. Si vas a hacer eso mejor define tus propios términos.”
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No sé de qué me estás hablando.

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“Lo siento pero tu idea de superposición es incompatible con el álgebra de Dirac que yo conozco (y que uso mucho – hace poco me definí mi propia álgebra de 8 dimensiones tipo cuaterniones), asímismo tu idea de colapso no consigo encajarla por ningún lado,”
…………………..

Mi idea de colapso es cuando la amplitud probabilística de los valores de un operador concreto se cierra al 100% de probabilidad de un valor concreto, manifestándose como un valor Real, un valor de su estado R en una interacción dada.

Pero de lo que estamos hablando aquí es de amplitudes probabilísticas abiertas, de estados U, y en este estado, no hay distinción de partículas. Lo que llamamos estados entrelazados, lo hacemos porque insistimos en mantener una distinción entre partículas de un mismo estado, aunque no se manifiesten individualmente.

…………………
“la idea que tienes de que en un detector se alcance un 100% para luego decir que no queda reflejado sino al 0% me parece magia tipo Harry Potter (y lo siento)…”
………………..

Creo que me has interpretado mal, porque yo no he dicho eso. O tal vez no he sabido expresarme. Si un detector detecta la partícula es porque a interaccionado con ella, manifestando esta unos valores concretos como estado R, pasando la probabilidad de estos valores a ser del 100%. Es absurdo aplicar la amplitud probabilística para estados R. Un estado U no manifiesta valores concretos de un operador, y es aquí donde se aplica la amplitud probabilística como estructura matemática predictiva consistente en un espacio de potencial de todos y cada uno de los probables valores.

……………………
“Nada, que no hay nada más que hacer – salvo que me quieras enseñar algún experimento o algún modelo matemático que corrobore toda esa amalgama de matices que no consigo asociar con nada dentro de la física que yo conozco…, y lo siento.”
…………………….

Son interpretaciones de los resultados de los experimentos ya realizados. Que algo difieren de otras, entre tantas que se pueden dar y que distintos profesionales (no aficionados como yo) dan en discrepancia entre sí.

De todas manera, solo estaba hablando por no callar. Y yo creo que alguna vez tendré que dejar de hacerlo, ¿no?.

Nota: ¿tienes tu álgebra de 8 dimensiones en tu enlace en español?. Voy a mirarlo, pero si no es así, igual tienes un enlace al que recurrir, y si te interesa mostrárnosla. Hámilton diseñó sus cuaterniones pero no les dio importancia por creer que no se ajustaban a realidad alguna y no les vio ninguna utilidad.

Saludos.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Bueno…, ahora sí nos estamos yendo (prometo cortar aquí la conversación)… Si tanto te interesa te diré que eres mi fan nº 1 XD. Así que veré si me paso por Murcia y registro lo de las 8 dimensiones para poder divulgarlo…, te diré que los cuaterniones en realidad en parte son una farsa porque parece que ofrecen un universo de cuatro dimensiones, cuando en realidad son 3+1, donde la que se añade no es más que una falsa (esto es: tienes tres formas de girar una esfera en tres dimensiones, pero dos de esas formas forman ya una base, por lo que la tercera se puede representar a partir de las otras dos), supongo que esa forma de trabajar puede ser más eficiente que con las matrices de Hartenberg (en una proporción de lineal a cuadrática).

Mi modelo por el momento sólo lo he diseñado para que las dimensiones puedan simular procesos de enmarañamiento; por el momento sospecho que podría servir para representar circuitos eléctricos (aunque aún no lo he asociado a Maxwell), así como una visión que tengo de la teoría de la relatividad. En cualquier caso abarca a los cuaterniones. Desde mi punto de vista la investigación de este álgebra está consolidada en cuanto a resultados, pero inconclusa en cuanto a utilidad (mientras no pueda resolver ejercicios de física no me daré por satisfecho). Por el momento ese modelo en concreto no es tampoco una de mis mejores álgebras.

Por lo demás, las críticas que te he lanzado es porque yo hasta ahora he entendido los artículos de divulgación sobre el tema, tu forma de usar esos términos es lo que no entiendo. Yo, por mi parte, estoy dispuesto a darte clases particulares de programación cuántica; aunque claro, lo que dudo que llegue a pasar nunca es que nos crucemos por la calle…, por cortar esta conversación tan “egoísta” por nuestra parte, te diré que ya te mandaré un correo en cuanto registre lo que dices que te interesa.

A propósito, el que inventó los cuaterniones me parece un lamer. Me apena ver cómo ese tipo de gente puede acaparar la atención: es una muestra de cómo NO funcionan las cosas: si invento algo es POR una razón no porque sea coherente.

planck planck

Aunque estoy de acuerdo en que el descubrimiento de las medidas débiles es novedoso y puede tener importantes repercusiones creo que la interpretación realizada en el artículo del experimento con interferómetros, electrones y positrones está equivocado ya que en mi opinión viola totalmente los principios básicos de la MC: el hecho de que sea posible inferir el camino seguido por la partícula DESTRUYE instantáneamente la superposición cuántica y por tanto el patrón de interferencia.
A mi entender la interpretación correcta es la siguiente: cuando se hace el experimento por separado (electrones y positrones sin punto de solape) y se ajustan las longitudes de forma que haya interferencia destructiva es imposible saber por que camino ha ido la partícula por lo que la interferencia se mantiene y solo se observan partículas en los detectores “brillantes”. Sin embargo, cuando se juntan ambos experimentos con un punto de solape como aparece en la figura (por cierto creo que hay un error en la figura: el detector oscuro debe estar en el lado contrario al dibujado) el punto de solape actúa como un detector, es decir, la interferencia se destruye ya que es posible saber que camino ha seguido la partícula (la emisión del rayo gamma producto de la aniquilación la delata). En este caso NO HAY INTERFERENCIA, la partícula sigue un camino u otro como si fuese una pelota y por tanto pueden llegar partículas a los detectores oscuros sin ningún problema.
Por otro lado las probabilidades negativas no tienen ningún sentido en mecánica cuántica, para evitar estas cosas y que las probabilidades estén siempre comprendidas entre 0 y 1 se usan siempre autovectores normalizados en el formalismo de la MC.
Las interpretaciones en MC son algo tremendamente delicado ya sabemos lo totalmente ajena que es al sentido común esta teoría.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Plank, con todos mis respetos, y si el que se equivoca soy yo me lo dices: si la máquina A genera superposición y la máquina B genera superposición, la paradoja es justamente que sólo por unir ambas máquinas igualmente configuradas la superposición independiente generada por cada una desaparece. Ahí está lo que se tiene que explicar: cómo es posible que las subpartículas sepan que se van a destruir y, por tanto, decidan dar la vuelta o ¡vete tú a saber qué!

La idea de que el autovalor sea imaginario es algo que ya se da en la propia computación cuántica como una posibilidad más. El caso es que la suma de los cuadrados debe ser 1. El que sean reales es “lo de menos”. La interpretación…, bueno Putnam ya se definió en su momento (a la hora de interpretar la idea de enmarañamiento) en contra de la existencia de una dimensión adicional…, a mi juicio ese podría ser el error. Pero claro, a mi juicio las partículas no existen…

Otra cosa, del dibujo lo que yo criticaría es la manía que tienen los físicos de dibujar el haz inicial como si ya estuviera superpuesto…, aunque es una tontería, claro… El haz oscuro debe ubicarse allá donde la interferencia de la superposición de ambas partículas haga que no se active, ubicándolo en donde la superposición no se haya dado. Es como comprobar si se da la superposición (brillante) o si no se da (oscuro).

planck planck

Lo que ocurre en este caso es que al unir ambas “máquinas” el punto de solape que se crea detecta la partícula al producirse la aniquilación, es decir, ese punto actúa como un detector y rompe la interferencia. Si el experimento se hiciese con electrones en ambas “máquinas” esto no ocurriría. Desde este punto de vista aqui no hay paradoja, la situación es exactamente igual al experimento de las dos rendijas cuando una vez lanzada la partícula introducimos un detector en una de las rendijas: automáticamente “colapsa” la función de onda y la partícula solo pasa por una u otra rendija.
La única paradoja podría surgir por el hecho de que se detecten instantaneamente en ambos detectores oscuros sendas partículas (electrón y positrón respectivamente) ya que esto implica que ambas han pasado por el punto de solape sin aniquilarse (siempre que como dije antes se cambien en la figura la posición de detectores brillantes y oscuros de forma que estos últimos estén en la trayectoria del punto de solape). En mi opinión esto podría explicarse debido a la incertidumbre intrínseca en la posición de la partícula, esto produciría que la aniquilación no se produzca en el 100% de los casos, un pequeño porcentaje “rozaría” a su antipartícula sin ser aniquilada.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

plank, sospecho que o estás equivocado a la hora de interpretar la interferencia o es que, simplemente, existe una filosofía matemática que desconozco al completo compatible con la mecánica cuántica (cosa que es posible, pues no soy físico).

En el caso que dices que sí hay paradoja, el problema que veo es que parece que te centras en que el electrón y el positrón elegirán una trayectoria, cuando en realidad el problema es que cuando se da la interferencia eligen ambos las dos. De hecho te diré que la posición de los detectores es: brillante – oscuro – oscuro – brillante. Lo que quiere decir que, según cuentas, sólo habría que cambiar los dos detectores de la derecha; pero si se hace así no se pretende determinar la interferencia… Creo que erras; sobretodo cuando dices que un positrón puede acercarse mucho a un electrón y pasar de largo – eso va contra la física.

Por otro lado dices que la colisión de materia y antimateria es como si (por ejemplo) desplazáramos los detectores brillantes justo donde están los espejos. Bien, entonces lo que ocurriría es: que se activarían los brillantes o los oscuros equiprobablemente en estado de interferencia. Por tanto, no sería como con la colisión, donde se activan los oscuros…, si no lo entendí mal.

planck planck

No nos estamos entendiendo, lo cual es fácil teniendo en cuenta lo “extraño” de la conversación y lo difícil que es explicarse en estos temas. Voy a tratar de resumir lo que quiero decir:

1º) Experimentos electrón-positrón separados. Situación de interferencia: la partícula realiza ambos caminos y ninguna llega al detector oscuro.

2º) Experimentos electrón-positrón juntos con punto de solape.

2.1 Interpretación del autor: La interferencia se mantiene. Algunas partículas llegan al detector oscuro. Explicación: existencia de medidas débiles y probabilidades negativas.

2.2 Interpretación que yo defiendo: La interferencia se destruye ya que el punto de solape actúa como un detector. Al no existir interferencia la partícula toma uno u otro camino llegando sin problemas al detector oscuro. No es necesario recurrir a medidas débiles ni probabilidades negativas.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Lo siento pero no:
En 2.1 los detectores no tienen porqué llevar a cabo medidas débiles; conque se estampe contra una pantalla es suficiente.
En 2.2 la observación en los oscuros refleja matemáticamente <no colisión 1| <no colisión 2| lo que hace que trabajemos con un 100%, sin embargo para que se produzca ese estado debieron haber colisionado <colision 1| <colision 2|, lo que suma otro 100% (pues podemos meterlo en nuestro "repositorio de información" o estado cuántico alterado). No podemos sumar 200%, lo que quiere decir que tenemos que echar mano de los números complejos.

Piénsalo así: no podemos tener tres detectores, si es eso lo que defiendes, porque perdemos información. Y si tenemos 4 como te comenté arriba, entonces ya no trabajamos con probabilidades del 100%, pero la superposición se mantiene.

Además dices que la partícula toma uno u otro camino, ¿error tipográfico? Cada partícula tomaría exclusivamente un único camino hasta su obscuro, lo que pasa es que si han colisionado entonces no puede ser… No veo tu explicación.

planck planck

Juan Manuel es que precisamente “la cagada” en el argumento es considerar como tú dices: “<no colisión 1| <no colisión 2| lo que hace que trabajemos con un 100%" pero para que ocurra esto antes tiene que pasar: <colision 1| <colision 2|, lo que suma otro 100%. Esto implica considerar que la partícula TOMA AMBOS CAMINOS es decir que se mantiene la interferencia pero esto no puede ser posible ya que el hecho de colocar un punto de solapamiento DESTRUYE LA SUPERPOSICIÓN. Como te he explicado esto equivale a poner un detector en el experimento de la doble rendija. La superposición es destruida desde el comienzo del experimento, la partícula elige uno de los caminos. En mi opinión esto implica que en este experimento mental no puede existir la interferencia lo que implica que no tiene mucho sentido hablar de medidas débiles.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

plank, como corremos el riesgo de repetirnos, simplemente te diré que tu argumento es el que no me casa: por todas las cuestiones que, desde mi punto de vista, dejas en el aire tal como ya te he expuesto; mientras que la idea de que haya una dimensión adicional a mí me cuadra por varias vías… (Si yo quiero asegurar que existe una superposición entrelezada entonces debe haber algún tipo de dimensión oculta a través de la cual se intercomunican…, y no sigo por ahí que luego a luego os complico el modelo).

Ya te he comentado que lo que empieza superponiéndose no puede simplemente decidir dejar de hacerlo sólo porque hayamos puesto un detector…, cuando ya te he dicho que un detector ahí en medio NO HACE NADA (no puede provocar la eliminación del 100% por lo que tú mismo acabas de decir en el último mensaje: “elige un camino u otro” lo que es una lectura 1/raiz(2) para cada uno). Sigues insistiendo que sí, bueno; pues ya veremos quién tiene razón.

Por otro lado, esto no es una medida débil, mira el título: es una probabilidad cuántica negativa (el otro apartado). Por favor no los confundas.

De verdad, me gusta que la gente pregunte y se desmarque; pero llega un punto donde hay que admitir que no se puede decir nada más al respecto. Paradógicamente mi físico favorito es precisamente Plank, pues éste es quien tuvo narices para abrirnos a un lenguaje poniendo unos puntos en las íes, para que pudieran ser cuestionados con el tiempo y así configurar nuestro pensamiento.

Un saludete, plank. Si vas a seguir cuestionando al menos dame alguna formulita o demuéstrame que la lectura no es del 100% en los ocultos y, por tanto, la inferencia lógica que aplicaríamos para deducir qué ocurrió en el proceso de colisión tampoco nos llevaría a otro 100% (por haber sido este proceso el que provocó el determinismo)… Yo creo que de otra manera no voy a ser capaz de explicarlo: y me parece más simple que lo que creo que intentas transmitir.

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

He estado releyendo mis comentarios y huelga mencionar un detalle para aquellos aficionados a la mecánica cuántica a los que YO haya podido confundir:

Para el cálculo de probabilidades se debe elevar el módulo del coeficiente al cuadrado; esto es, porque en realidad representa un autovalor de una onda.

Ahora bien, lo que he estado mencionando podría dar a suponer que el cálculo de probabilidades debe considerar también la fase (muy acorde con la idea de las medidas débiles). Por eso, como no quiero que haya confusión, diré que el número imaginario que mencionaba bien podría ser una “trayectoria imaginaria”, para decir que el cálculo es independiente, o bien nos quitamos la tontería que estoy mencionando y lo dejamos en probabilidades negativas (y así la problemática que menciono no le lía a nadie). No vaya a ser que por culpa de las simplificaciones en la notación tengamos más complicaciones.

Tal vez (y digo tal vez) este problema se simplificara a base de cuádrigas…, pero ahora sí que no quiero liaros más…

josejuan josejuan

A mí eso de la probabilidad negativa me suena a sacar el 110% de agua de un vaso de agua… imposible.

Deduzco entonces que están rizando el rizo para intentar explicar algo que ni ellos entienden (o, mejor aún, han usado una metáfora que yo no he entendido).

Lo que está claro, es que, dado un suceso A, es 0 <= P(A) <= 1, o eso, o no hablan de Kolmogórov y por tanto estaría bien que indicaran de qué probabilidad hablan…

Juan Manuel Dato Ruiz Juan Manuel Dato Ruiz

Hablan de ajustar los resultados al álgebra con el que se manejan; cuando cambien de álgebra cambiarán la jerga – a mí me parece que eso es como “la cucaracha de witgenstein” y entra dentro de lo que es lo más normal del mundo en la evolución científica: en mecánica cuántica se tiene una cucaracha (probabilidades) y en estadística usan otra cucaracha (probabilidades) pero la cucaracha que tiene uno no la ve el otro, y cada uno evoluciona la idea de lo que tienen en su cajita de manera diferente así como lenguaje que usan para definir sus propios conceptos.

http://en.wikipedia.org/wiki/La_Cucaracha

Al fin y al cabo, lo que no podemos esperar es que todas las disciplinas científicas sean rigurosamente coherentes entre sí, porque o si no, no alcanzarían la completitud.

http://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6...ss_theorems

¡Hala! Luego ve diciendo que pongo referencias que no vienen al caso… XD

Jesús Merino Jesús Merino

Hace tiempo que se me había atragantado el principio de indeterminación de Heisenberg, de modo que muchas gracias por la brecha que abre tu artículo. Estoy encantado de que sí haya físicos que cuestionan interpretaciones “oficiales”, que parecían dogmas de fe. Si ya no es tan evidente que la realidad de los estados de las partículas aparece por el acto de observar, entonces sí parece existir una realidad más allá de la mecánica cuántica, no es una teoría completa, y devuelve la esperanza de llegar a descubrir qué es la realidad, recuperando una razón que siempre había sido la bandera de la ciencia. Me duele que la física no tenga una traducción comprensible para los no expertos, porque me hace sospechar que hay expertos que se aprenden demasiado bien la lección oficial, pero tampoco la comprenden. Si existe realidad más allá de la observación, y no es local, ahí está la pregunta que ha sido acallada durante décadas, ¿cuál es el origen de la no localidad y qué se esconde detrás de ese pedacito de verdad, de esa implicación tan profunda de la física?

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