Jim AlKhalili. Cuántica, guía de perplejos.

enero 10, 2023

Jim AlKhalili, Cuántica guía de perplejos
Alianza editorial 2016, 2019. 400 páginas.
Tit. or. Quantum. A guide for the perplexed. Trad. Dulcinea Otero-Piñeiro.

Que la mecánica cuántica es una de las teorías más exitosas de la física está fuera de toda duda. No sólo por su carácter explicativo, sino por todas las consecuencias tecnológicas que ha tenido. Nuestro mundo sería muy diferente si no se hubiera descubierto. Por ejemplo, no tendríamos ordenadores para que yo estuviera escribiendo esto y ustedes leyéndolo.

Pero también tiene un paquete de afirmaciones que a nuestros ojos resultan extrañisimas. Las partículas no son pequeñas canicas, sino objetos que se comportan a la vez como partículas y ondas. La medición de la orientación de una partícula puede afectar de modo instantáneo a otra partícula aunque esté en el extremo del universo. Aunque estén encerradas en lo que podríamos llamar alegremente un tarro, puede escapar mediante el efecto túnel, que no es sino otra forma de decir que son capaces de filtrarse. Todas estas cosas y algunas más han sido demostradas con experimentos e incluso utilizadas para desarrollar instrumentos.

En este libro se explican de manera rigurosa pero muy didáctica todos estos conceptos y creo que quedarán muy claros incluso para el lector más lego. Para el que esté un poco avanzado puede pecar de demasiado divulgativo, pero aún así me parece una aproximación excelente al tema.

Se incluyen capítulos que explican las aplicaciones tecnológicas de la mecánica cuántica y caminos por los que irán en el futuro. Como el libro tiene unos años, algunos de los adelantos (como el ordenador cuántico) ya son una realidad.

Muy bueno.

A la función de onda se le asignan dos números en cada punto del espacio. La probabilidad de que el electrón se halle en una minúscula unidad de volumen en torno a ese punto se corresponde con la suma de los cuadrados de esos dos números3.
La naturaleza probabilística, y por tanto la imprevi-sibilidad inherente, de la mecánica cuántica requiere ahondar un poco más en la naturaleza de la función de onda. Por ejemplo, le ayudará tener una ligera idea sobre cómo cambia una función de onda con el tiempo mediante una práctica analogía.
Un ladrón acaba de salir de la cárcel, pero la policía local está convencida de que no está rehabilitado y, analizando un plano de la ciudad, consigue trazar un itinerario probable de sus diversos paraderos desde el momento en que lo liberaron. Como no pueden concretar su localización exacta en un momento determinado, deciden asignar probabilidades a los robos cometidos en diversos barrios. En un primer momento, las viviendas más próximas a la cárcel son las que corren un riesgo mayor, pero el área amenazada aumenta a medida que transcurre el tiempo. Asimismo pueden afirmar con relativa seguridad que las zonas más ricas corren más peligro que las más pobres. Esta oleada de delitos que se propaga por la ciudad debido a un solo individuo se puede interpretar como una onda de probabilidad. No se trata de algo tangible o real, sino que es un mero conjunto de números abstractos asignados a cada zona de la ciudad. De manera análoga, la función de onda se extiende desde el punto donde se vio al electrón por última vez, y el hecho de conocer la función de onda permite asignar probabi lidades al lugar donde volverá a manifestarse.
La policía no tardará en comprobar que sus predicciones eran acertadas cuando se informe de un robo desde una dirección concreta. Eso alterará la distribución de probabilidades, puesto que ahora saben que el ladrón no puede estar lejos de la escena del crimen. Del mismo modo, cuando se detecta el electrón en un lugar determinado, su función de onda queda alterada al instante. En el mismo momento de la detección habrá una probabilidad cero de que esté en cualquier otro lugar. Pero si lo soltamos de nuevo, su función de onda evoluciona y vuelve a propagarse.

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