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La Agrupación Astronómica de Madrid presenta la Fiesta de las Estrellas, que se celebrará en Bonilla, Cuenca, del 9 al 11 de julio.

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La noche del 3 de junio, Anthony Wesley, desde Australia, registró un nuevo impacto sobre el planeta gigante Júpiter. Wesley es un astrónomo aficionado.

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El Congreso Estatal de Astronomía es un acto organizado por las Agrupaciones Astronómicas de España con el objetivo de poner en común las experiencias en divulgación e investigación que realizan tanto astrónomos aficionados como amateurs.

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Versión para imprimir Enviado por:70
16-Nov-2007


¿Las leyes clásicas surgen de las cuánticas?

Desarrollada una novedosa aproximación teórica a la comprensión de la transición entre la física cuántica y la clásica.



Autor de la traducción: Manuel Hermán Capitán


“La comunidad física está en su mayor parte dividida en dos grupos”, dijo Johannes Kofler a PhysOrg.com. “Un grupo cree que la teoría cuántica subyace bajo el mundo clásico, y que la física clásica proviene de la cuántica. El otro grupo cree que la física cuántica tiene que cambiarse. Este prohíbe que la mecánica cuántica funcione a nivel macroscópico en el mundo clásico postulando leyes adicionales”.

Kofler pertenece al primer grupo. Él y Caslav Brukner, ambos de la Universidad de Viena y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austriaca de Ciencias, han desarrollado una novedosa aproximación teórica a la comprensión de la transición entre la física cuántica y la clásica.

Su trabajo ha sido publicado en Physical Review Letters bajo el título, “Classical World Arising out of Quantum Physics under the Restriction of Coarse-Grained Measurements (El mundo clásico surgiendo a partir de la física cuántica bajo la restricción de medidas de grano grueso)”.



“Nuestra motivación es comprender cómo el mundo clásico surge de la física cuántica”, dijo Kofler. “La aproximación establecida en la investigación es la decoherencia donde se tiene que tener en cuenta la complejidad de los sistemas e interacciones con el entorno”. Es esta interacción con el entorno lo que hace entrar en juego a la decoherencia, destruyendo la coherencia cuántica y haciendo imposible observar los fenómenos cuánticos. “Creemos haber encontrado un proceso complementario a la decoherencia que explica la transición de la cuántica a la clásica”.

En lugar de referirse al entorno de un sistema, o incluso al cambio de las leyes cuánticas, Kofler y Brukner crearon un marco de trabajo teórico que hace hincapié en el uso de aparatos de medida. Es su precisión restringida lo que limita la observabilidad de los fenómenos cuánticos.

“Usamos un espín giratorio como sistema modelo”, expuso Kofler vía correo electrónico. “Existe una condición que todas las teorías clásicas deben obedecer, llamada desigualdad de Leggett-Garg, pero la cual puede violarse en la mecánica cuántica”.

Kofler y Brukner demostraron que la evolución temporal de un sistema cuántico, no importa lo macroscópico que sea el sistema, no puede ser tratado en sentido clásico. “Simplemente porque algo sea grande no significa que pueda ser descrito por la física clásica”. Entonces, volviendo al caso del espín, continúa: “Espines arbitrariamente grandes pueden tener una evolución temporal cuántica y violar la desigualdad de Leggett-Garg”.

Luego los dos realizaron medidas de grano grueso que se usan en condiciones reales, tales como las situaciones a las que nos enfrentamos a diario, a la que normalmente está limitada la resolución de los aparatos. “Si te limitas a ti mismo a medidas de graso grueso del espín”, explica Kofler, “lo que obtienes son las leyes de movimiento clásico Newtoniano”.

“Empieza con un sistema de espín de tamaño macroscópico y la ecuación de Schrödinger que produce la evolución cuántica en el tiempo. Restringe la precisión de tus medidas y verás como surge la física Newtoniana”. Kofler explica que las medidas en la mecánica cuántica cambian generalmente el sistema. “Pero bajo nuestras medidas gruesas este cambio es tal que es posible una descripción clásica”.

Kofler admite que por ahora este trabajo no está completo. “Es de recibo decir que el surgimiento de la física clásica a partir de la teoría cuántica aún no ha sido conseguida por nadie”, dijo.

Pero él y Brukner siguen siendo optimistas de que en algún momento serán capaces de tener una comprensión completa de cómo nuestro mundo clásico bien conocido surge a partir del extraño mundo de la física cuántica.


Crédito de la imagen: NASA


Traducido y editado por el equipo de Astroseti.
Colaboradores:
- Manuel Hermán Capitán
- Xavier Civit



Un Universo por descubrir





Enlace: http://www.physorg.com/news114087870.html

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Últimos 10 Comentarios

Ver todos los comentarios (53)

Enviado por : Buddhista
29-Nov-2007  10:31 CET

Sr. EGOPENSATIS y Sr. Joaquín: gracias por sus comentarios.
Sr. Pepe el trompeta: que esté bien, en paz, felíz y libre de todo mal.
Cordiales saludos.


Enviado por : EGOPENSATIS
29-Nov-2007  05:51 CET

mas bien es una critica de eschrodinger a la mecanica cuantica.es como si hicieramos muchos calculos perfectos,pero ante la incertidumbre de que los revise alguien para ver si estan bien.saludos a usted y quiros.en cuanto a pepe mas vale que se valla bajando de los arboles y aprenda algo de cortesia.


Enviado por : EGOPENSATIS
29-Nov-2007  05:42 CET

sr. buddhista.un escrito interesante.en cuanto a "la paradoja del gato"tambien se puede interpretar de la siguiente forma:en terminos cuanticos los calculos son correctos(al desintegrarse la particula accionara´el mecanismo y el gato morira´).pero ante la imposiblidad de comprobarlo en nuestro macromundo.solo sabremos si esta muerto al levantar la tapa.sigue


Enviado por : Buddhista
28-Nov-2007  20:30 CET

Sr. Joaquin: un gusto haber podido colaborar, además admito, que el hecho de tener que buscar información para elaborar la respuesta me ha servido para aclarar algunas dudas al respecto.
Por lo otro, como dijo Cervantes: "ladran Sancho, señal que cabalgamos...".
Cordiales saludos.


Enviado por : joaquin quiros
28-Nov-2007  18:10 CET

Me arriesgare a que aparezca alguno de los "magnificos" comentarios de los que nunca opinan sobre las noticias,para agradecerle su explicacion Sr. Buddhista,que de seguro no sere el unico en agradecer.Voy a releerlo varias veces,pero por de pronto ya lo voy pillando.Un saludo y de nuevo gracias.


Enviado por : Buddhista
28-Nov-2007  10:59 CET

Sres. Lectores y Astroseti: me disculpo por escribir un comentario tan largo, pero no he encontrado otra manera de intentar responder de una forma clara y breve la inquietud del Sr. Joaquín.

Sr. Joaquín: humildemente intentaré responder a su consulta (lo que no resulta sencillo). Pienso que más que la desigualdad, es el concepto de decoherencia el que debe aclararse para comprender el porque las leyes de lo macroscópico enmascaran las consecuencias de las cuánticas. Para ello me valgo de un texto, no propio por supuesto, el cual transcribo ha continuación:
“…En 1935, Edwing Schrödinger publicó un artículo sobre las consecuencias que surgían al utilizar la mecánica cuántica para describir el mundo macroscópico. La concepción de la materia cambió con la introducción de su función de ondas cuántica; que describía con gran elegancia y precisión el comportamiento de partículas materiales microscópicas, como el electrón. Un electrón, en particular, cualquier sistema físico, en general, se rige por una ecuación que asigna probabilidades a cada uno de sus posibles estados de energía. Un ejemplo característico de la época lo compone la desintegración nuclear. Bajo el prisma de la mecánica cuántica, un átomo radiactivo tiene cierta probabilidad de decaer y emitir un fotón en un tiempo determinado. Consecuentemente, el estado del fotón, antes de cualquier medida, queda descrito por la superposición de dos estados mensurables clásicamente; existe fotón o no-existe-fotón. La mecánica cuántica atribuye al sistema el estado superposición de ambos. Este nuevo estado no se ha de entender como la suma de dos estados posibles, es decir, como la suma de probabilidades clásicas. El nuevo estado tiene características propias independientes de los estados clásicos por separado. Para comprobar las consecuencias de esta descripción cuántica de la materia, Schrödinger detalló una paradoja que ligaba el mundo microscópico (átomo radiactivo) con el macroscópico. Como sistema macroscópico utilizaría un gato. El experimento mental consistía en introducir un gato vivo en una caja cerrada y opaca, junto con un dispositivo que contenía material radiactivo de vida media conocida y un martillo accionable por fotones y una botella de veneno para animales. El material radiactivo tenía el 50% de posibilidades de desintegrarse durante el tiempo del experimento. Bajo la mecánica cuántica, el sistema radiactivo tiene la misma probabilidad de que se desintegre un fotón como que el material siga sin decaer en el tiempo del experimento. La paradoja surge cuando se intenta describir al gato macroscópico; si el material se ha desintegrado, el estado del gato es muerto, si, por el contrario, el material no se ha desintegrado, el estado del gato es vivo. De esta manera, si aceptamos que el estado del material es la superposición de ambos, el estado del gato también debe ser una superposición cuántica de vivo y muerto. Es decir, ¡el gato está vivo y muerto a la vez!. A la superposición cuántica de dos estados se la denomina Coherencia Cuántica. Si el sistema estuviera completamente aislado, la Coherencia Cuántica entre sus estados sería estable, en el sentido de que el sistema siempre estaría en estado coherente. En la práctica, el sistema se encuentra interaccionando con el exterior y posee grados de libertad, por lo que actúa el fenómeno conocido como decoherencia, haciendo que se pierda la coherencia entre sus estados. Esto explica por qué no se observa el gato en dos estados a la vez. El número de moléculas y partículas que componen un gato, unido a la temperatura, la fricción y, en definitiva, su interacción con el entorno hace que el tiempo de coherencia de sus estados sea ínfimamente pequeño, del orden de 10^-40s. Como consecuencia, inobservable. Cuanto más grande es el sistema, cuantos más grados de libertad posea, más pequeño es el tiempo que permanece en coherencia. Por otro lado, el mismo efecto de la interacción del sistema con el entorno, lo tienen las medidas directas del estado del sistema. Es decir, una medida en un espacio no propio del Hamiltoniano total, hará colapsar al sistema sobre un estado propio del espacio del aparato de medida, que no ha de ser el mismo que el del sistema. Así, si queremos medir la magnetización del estado superposición del momento magnético de una molécula, obtendremos como resultado uno y otro estado clásico, pero nunca el estado superposición. Esto es debido a que el estado superposición no tiene magnetización definida. Consecuentemente, se necesita otro medio por el cual observar la superposición cuántica de un sistema, sin colapsar su función de onda…”
Espero haber podido colaborar, puede encontrarse el texto completo (aunque es super técnico, o por lo menos para mis humildes conocimientos) en: www.physics.ucf.edu/~delbarco/Tesis3.pdf

Al resto UN MILLON DE DISCULPAS por semejante comentario.
Cordiales saludos.


Enviado por : joaquin quiros
26-Nov-2007  22:25 CET

Pido disculpas a todos si en ocasiones me voy lejos del tema.Es algo que sucede a menudo y que a veces parece inevitable,porque muchas veces contestamos por alusiones.Hace unos meses de una noticia que ya no recuerdo se termino hablando del holocausto nazi,con eso le digo todo.Volvamos a mi gran duda no sin antes aceptar "el toque de atencion del Sr. Buddhista.Pregunta:¿por que en la mecanica cuantica puede violarse la desigualdad de Leggett-Garg y no en las teorias clasicas? Gracias,un saludo.


Enviado por : Buddhista
26-Nov-2007  21:32 CET

Sr. Joaquín: Volviendo al tema del artículo: me gustaría saber sobre que en particular desearía algo de luz sobre el artículo (no necesariamente sabré responder a su inquietud pero: si tengo una opinión formada al respecto colaboraré, y si no la tengo, usted habrá colaborado conmigo en darme algo que no se me había ocurrido en que reflexionar).
A este respecto, debido a una conversación con usted, conseguí y leí el libro “El universo en una cáscara de nuez”. Interesante, aprendí del mismo varios conceptos nuevos. Muchas gracias.
Cordiales saludos.


Enviado por : Buddhista
26-Nov-2007  21:22 CET

Sr. Joaquín: humildemente me encuentro en total acuerdo con su comentario y sugerencia. Como usted bien dijo RESPETO y TOLERANCIA hacia el pensamiento de los demás son las claves de una buena convivencia.

PACIENCIA y PERSEVERANCIA: repito un comentario que lamentablemente he juzgado necesario subir en un par de artículos: “…intento ser respetuoso y tolerante con el pensamiento de los demás, aun cuando no coincida en muchos casos con el propio. Sin embargo, sin ánimos de ofender, seamos razonables: 1.- Los comentarios deberían ser sobre el articulo en cuestión (y no alejarnos del tema) 2.- Si el artículo está en español, deberían estar en el mismo idioma (por algo en esta página los traducen a este idioma y no los dejan en el original) 3.- Si no estamos de acuerdo con la opinión otro comentarista, lo que es más que válido, refutemos su comentario con un argumento lógico, sobre el que todos podamos reflexionar, y no con expresiones ofensivas que son inapropiadas e hirientes. 4.- No olvidemos el sentido de esta web, sus artículos son de índole científico, entonces que el debate tenga el mismo tenor. 5.- Respetemos las reglas de etiqueta…”
Por favor tratemos de no enredarnos en discusiones estériles.
Cordiales saludos.


Enviado por : joaquin quiros
25-Nov-2007  21:16 CET

Aun a riesgo de dar a conocer algo de mi vida privada,les dire que mi mujer dice que la paciencia es una de mis virtudes,que no sabe como despues de 27 años estamos como el primer dia.Insisto en pedir respeto para todos y¿saben que? de todos aquellos que escriben aqui solo para insultar o reirse de los demas,no he leido un solo comentario sobre nada de lo que se trata aqui:ciencia.Para mi es suficientemente explicativo.Un saludo a los que gustan de estos temas y discuten,si,pero sabiamente.

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