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[vc_row row_type=»row» use_row_as_full_screen_section=»no» type=»full_width» angled_section=»no» text_align=»left» background_image_as_pattern=»without_pattern» css_animation=»»][vc_column][vc_column_text]Posiblemente hayas oído hablar de la física cuántica o mecánica cuántica en la actualidad, y es que muchos avances científicos se basan en estas teorías. Cabe destacar que existe multitud de material pseudocientífico que tan solo se basa en algunos experimentos concretos para sacar conclusiones filosóficas, pero esa NO será nuestra parada Viajeros. ¿Que encontrarás en este artículo?

¿Qué es la Física Cuántica?

¿Para que sirve la Física Cuántica?

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¿Qué es la Física Cuántica?

La Física Cuántica, sustentada en la naturaleza dual partícula/onda de la materia, desarrollada mediante la mecánica cuántica, describe cómo en cualquier sistema físico existe una multiplicidad de estados resultantes de incertidumbre en la especificación completa de magnitudes observables.

La mecánica cuántica propiamente dicha no incorpora a la relatividad en su formulación matemática, yendo un poco más allá, cabe destacar que la mecánica cuántica describe el estado instantáneo de un sistema (estado cuántico) con una función de onda que codifica la distribución de probabilidad de todas las propiedades medibles, u observables.

En la formulación matemática rigurosa, desarrollada por Dirac y von Neumann, los estados posibles de un sistema cuántico están representados por vectores unitarios (llamados estados) que pertenecen a un Espacio de Hilbert complejo separable (llamado el espacio de estados)

Puede sonar un poco incomprensible, soy consciente de ello, se podría decir que la física cuántica contempla la materia en un estado dual (partícula/onda) que la física clásica no concibe cómo tal. ¡A partir de ese principio la cosa se complica mucho!

Un poco más abajo encontrarás los cursos de física cuántica nivel medio-avanzado, pero si lo que deseas es tener una idea general, recomendamos varios libros divulgativos actuales muy interesantes en los que no te perderás entre fórmulas ininteligibles.

¿Para que sirve la Física Cuántica?

Actualmente existen numerosos avances basados en esta teoría aplicados a la computación, investigaciones cosmológicas, microingenieria y otros ámbitos.

Pero si tuviéramos que quedarnos con una visión general, puede que la Física Cuántica sea la base para una teoría unificada del todo. Es pronto para ello, pero existen vertientes que ya la plantean, cómo la conocida Teoría M de Edward Witten.

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El primer curso de física cuántica gratis que te traigo es del Instituto Superior de Ciencias y TecnologÌa Nucleares de la Habana, Cuba, del Dr. Mario Piris Silvera.

Podrás documentarte de las estructuras de cuantos de luz, propiedades ondulatorias de la materia, atómos monoelectrónicos y multielectrónicos entre otros. Desde un punto de vista técnico y desarrollado.¿Crees que lo podrás entender?

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El segundo curso de física cuántica gratis creado por Julio Gratton trata más de cerca todas las mecánicas que intervienen en la teoría. La teoría de Schrödinger, Fuerzas Centrales, momento angular y átomo de hidrógeno, el Spin, Partículas Idénticas, y otras.

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Si deseas entender la Física Cuántica a través de divulgadores de renombre y no quieres perderte en complicadas demostraciones o fórmulas te recomendamos los títulos siguientes:[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row row_type=»row» use_row_as_full_screen_section=»no» type=»full_width» angled_section=»no» text_align=»left» background_image_as_pattern=»without_pattern» css_animation=»»][vc_column][vc_empty_space][products columns=»3″ orderby=»title» order=»» ids=»4237, 4234, 4260″][vc_empty_space][vc_column_text]Espero que disfrutes con los cursos, y ya que has llegado hasta aquí, ¿nos apoyas compartiendo y dándonos like?

¡Gracias por estar ahí!

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¿Un espacio-tiempo formado por varios espacios-tiempos?

Hace un par de días preguntaba a la comunidad de Viajeros en el Tiempo sobre que tema tratar en el blog, llegándome algunas sugerencias y al final me he decidido por aportar una curiosa noticia sobre un descubrimiento relacionado con el espacio-tiempo que va acorde con algunas de ellas.

Un arcoíris compuesto por diferentes versiones del espacio-tiempo

Unos científicos han llegado a la conclusión de que en los modelos del universo que utilizan alguna de las teorías cuánticas de la gravedad debe existir también una especie de “arcoíris”, compuesto por diferentes versiones del espacio-tiempo. El mecanismo predice que en vez de un único espacio-tiempo normal, las partículas de diferentes energías esencialmente experimentan versiones ligeramente modificadas del mismo.

Todos habremos probablemente visto el experimento: cuando la luz pasa a través de un prisma se divide para formar un arcoíris. Esto es debido a que la luz blanca es en realidad una mezcla de fotones de diferentes energías, y cuanto más grande es la energía del fotón, más es desviado este por el prisma. Así, podríamos decir que el arcoíris aparece porque los fotones de diversas energías experimentan el mismo prisma como si tuviera propiedades ligeramente diferentes.

Hace ya años que se viene sospechando que las partículas de diferentes energías en los modelos cuánticos del universo sienten esencialmente espacios-tiempos con estructuras ligeramente distintas. Las hipótesis anteriores, sin embargo, no derivaban de teorías cuánticas, sino que estaban basadas solo en suposiciones. Ahora, un grupo de físicos de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia en Polonia, liderado por el profesor Jerzy Lewandowski, ha llegado a la conclusión de que el espacio-tiempo ciertamente está formado por varios espacios-tiempos diferentes, e incluso ha formulado un posible mecanismo general que podría ser responsable de la aparición de tal arcoíris de espacios-tiempos.

También puedes ver información adicional sobre la teoría de diversos espacios-tiempos en PDF:

rainbow-metric-from-quantum-gravity-Mehdi-Assanioussi.

Fuente: Sciencie Direct

La verdad es que la teoría da un vuelco importante a la física y la forma de concebir el espacio-tiempo cómo una gama con varios valores y métricas en vez de cómo absoluto.

La ciencia avanza tan rápido que cuando crees que tienes una visión propia y alcanzas a comprender a que se refieren con espacio-tiempo, zas! resulta ser una métrica y no una dimensión. He de confesar de que a pesar de haber planteado multitud de teorías en nuestra comunidad, ¡Sigo sin tener idea de nada!

Googleando he dado con un curso sobre física cuántica gratuito a través de Tutellus que aprovecho para compartiros, cabe decir que lo he guardado en marcadores a la espera de que exista un periodo razonable de «tiempo muerto» en mi vida que me permita poder realizarlo. Todos conocemos la hipótesis del «No tengo tiempo» que nos presiona, agobia e incluso frustra en el día a día.

Introducción a la física cuántica Tutellus.

Os dejo una cita que me ha llamado la atención

«El número total de personas que entienden el tiempo relativista, incluso después de ochenta años desde el advenimiento de la relatividad especial, es todavía mucho menor que el número de personas que creen en los horóscopos»

Yuval Ne’eman, físico teórico israelí (14 de mayo de 1925-)

Ahora es cuando viene la parte de la promoción, ¿te gustaría lucir cómo un Viajero en el Tiempo de verdad o hacer algún regalo friki u original? Tenemos todo lo que un buen Viajero necesita en nuestra tienda de regalos originales. No ha sido tan grave, ¿verdad? Ya voy cogiendo práctica 😀

Una vez más, gracias por pasarte por el blog, te animamos a que nos aportes tu punto de vista en los comentarios, o dejes un like.

¡Saludos digitales! Nos vemos en las redes.

Resuelve problemas de física cuántica en Quantum Moves

Así es, un equipo de investigadores de la universidad de Dinamarca ha puesto en marcha un sistema para realizar avances en materia de física cuántica, llevando las posibles soluciones a los videojuegos.

Nos hacemos eco de la noticia de «Noticias de la Ciencia» y te contamos todos los detalles:

¿Te atreves a resolver problemas de física cuántica jugando?

La física cuántica mantiene la promesa de inmensos avances tecnológicos en áreas que van desde la informática a las mediciones de alta precisión. Sin embargo, algunos de los problemas planteados son tan complejos que incluso los supercomputadores más potentes son incapaces de resolverlos.

Con el objetivo de avanzar en este campo, un equipo de físicos de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), liderado por Jacob Sherson, ha desarrollado un proyecto en el que jugadores online logran solucionar problemas de física cuántica que no pueden resolverse solo mediante algoritmos. Los resultados se publican hoy en la revista Nature.

Para ello, los investigadores daneses han creado una plataforma de juego en internet llamada Quantum Moves, en la que algunas de estas operaciones se presentan como juegos, que han sido ejecutados casi 500.000 veces por unos 10.000 participantes.

En uno de los juegos, BringHomeWater («Traer agua a casa»), se solicita al usuario coger y mover átomos hacia una zona concreta lo más rápidamente posible, con el fin de encontrar una solución a un problema de optimización asociada con una operación de computación cuántica. El usuario, de forma virtual, mueve átomos utilizando un rayo láser denominado ‘pinza óptica’.

Cuanto más rápido se mueve el átomo, más fácil es que se derrame el agua. Así, los jugadores tienen que encontrar la manera más rápida de ‘llevar a casa’ al átomo sin perderlo, es decir, sin derramar el agua. Las operaciones asociadas con la computación cuántica requieren tiempos de ejecución muy cortos para asegurar su funcionalidad. Sin embargo, si estos tiempos son demasiado cortos, la precisión de la operación puede verse comprometida.

“Hemos aplicado esta plataforma de juegos para dar solución de manera más eficiente a ciertos desafíos de investigación relacionados con las operaciones en ordenadores cuánticos. En estos ordenadores es preciso resolver las operaciones lo más rápidamente posible, ya que de lo contrario la delicada información cuántica se pierde debido al acoplamiento con el medio ambiente”, explica a Sinc Jacob Sherson.

Los autores han encontrado que los jugadores tenían más éxito donde la optimización puramente numérica fallaba. Además, los participantes fueron capaces de encontrar soluciones más rápidas y mejores que los ordenadores, dice el autor.

“El trabajo ofrece una idea de las estrategias del cerebro humano. Nos comportamos de manera intuitiva cuando tenemos que resolver un nuevo problema, mientras que para un ordenador esto es incomprensible. Una computadora gestiona enormes cantidades de información, pero nosotros podemos elegir no hacerlo basando nuestra decisión en la experiencia y la intuición. Estas ideas intuitivas de los jugadores de Quantum Move son las que nos han dado las soluciones que buscábamos», señala el investigador.

Según Jacob Sherson, “las soluciones suministradas por los jugadores se acompasan de alguna forma con la esencia a del problema de la mecánica cuántica. Gracias a las aportaciones de los jugadores, hemos desarrollado un nuevo algoritmo mucho más eficiente, que combina la intuición de los participantes con la capacidad de ajuste de la computadora”.

El físico indica que el equipo se esforzó en no influir a los jugadores y no proporcionó nociones preconcebidas de cómo debía ser resuelto el juego. “Ha sido una buena decisión porque los participantes han encontrado estrategias que eran fundamentalmente diferentes de las que habíamos esperado desde el punto de vista de la física cuántica”, destaca.

Esta misma semana los investigadores tienen previsto lanzar una nueva versión del juego en el que esperan participen muchos más jugadores que les ayuden a resolver “no solo retos de física cuántica, sino preguntas fundamentales sobre cómo y por qué los seres humanos son tan buenos en buscar buenas soluciones a estos desafíos, y a problemas complejos en general”, comenta Sinc Jacob Sherson.

Los juegos científicos con participación ciudadana habían demostrado ya su eficacia para avanzar en temas como plegamiento de proteínas y mapeado de neuronas. Esta es la primera vez que se aplica a física cuántica. (Fuente: SINC)

Os dejamos la explicación de los juegos y su mecánica:

Y lo mejor de todo, la APP Quantum Moves para Android en Google Play Store totalmente gratis.

Le voy cogiendo el puntito cuántico al juego 😀

¿Conoces otras aplicaciones similares?

Formación de recuerdos y la antimemoria

Una vez más nos basamos en un artículo de Yaiza Martínez para poder explicar una reciente teoría sobre la formación de recuerdos en nuestro cerebro:

Cuando vivimos cualquier experiencia (vemos un objeto, aprendemos a conducir, nos llevamos un susto), en nuestro cerebro se forma una “traza neuronal” o circuito neuronal exclusivo de dicha experiencia; una “huella” cerebral única que constituye ‘una memoria’ de esa experiencia. En principio, así se forman los recuerdos en nuestro cerebro.

Por ahora, se sabe que este proceso puede dar lugar a varios tipos de memoria (a corto o largo plazo), que en cierta manera está relacionado con las emociones; y además que tiene una sorprendente materialidad intrínseca (por ejemplo, se ha logrado grabar la producción de proteínas en las conexiones neuronales o sinapsis en el momento de la creación de un recuerdo).

Por otra parte, está la antimateria. No parece que tenga mucho que ver con los recuerdos, pero enseguida entenderemos la relación. En física, se denomina antimateria a una forma de materia constituida por antipartículas, esto es, por partículas como las de la materia corriente, pero con carga opuesta.

Así que la antimateria es como una “imagen espejo” de la materia: En lugar de electrones, tiene antielectrones o positrones (electrones con carga positiva); y en lugar de protones, tiene antiprotones, que son protones con carga negativa.

El hallazgo de la antimateria fue uno de los descubrimientos más interesantes de la física del siglo pasado, pues aumentó nuestra comprensión del universo y de las leyes de la física. Según los científicos, en el origen del universo existían materia y antimateria en iguales proporciones, aunque luego la materia “triunfó” sobre la antimateria por causas aún no del todo aclaradas, y eso ha hecho posible, entre otras cosas, que hoy estemos aquí escribiendo-leyendo este artículo.

Pues bien, ahora se está proponiendo una explicación para la memoria muy cercana al concepto de antimateria: investigadores de la Universidad de Oxford y del University College London (UCL) señalan que existe la antimemoria, es decir, que cuando se crean nuevas conexiones entre neuronas (en la formación de un recuerdo), al mismo tiempo se genera un patrón de actividad eléctrica neuronal exactamente opuesto a esa ‘traza neuronal’ nueva.

Los científicos creen que, de esta forma, mediante la ‘antimemoria’, el cerebro mantiene el equilibrio de su actividad eléctrica general. Esta teoría viene respaldada por investigaciones realizadas con ratas y ratones y con modelos matemáticos, informa The Conversation.

Como hemos dicho, cuando aprendemos algo, aumentan las conexiones entre las neuronas (aumento de la excitación). A pesar de ello, los niveles de actividad eléctrica cerebrales se mantienen normalmente fina y delicadamente equilibrados. Esto es necesario para la salud del cerebro, pues las alteraciones en ese equilibrio eléctrico están relacionadas con trastornos cognitivos como el autismo o la esquizofrenia.

Los científicos creen, por tanto, que la formación de antimemorias es un segundo proceso cerebral vinculado al aprendizaje, cuyo papel es reequilibrar la excitación neuronal y mantener todo el sistema bajo control. Así, del mismo modo que hay materia y antimateria, existiría una antimemoria para cada recuerdo, que inhibiría una excesiva actividad eléctrica cerebral; aunque sin borrar el nuevo recuerdo.

Destapando el recuerdo inhibido

Las evidencias sobre la existencia de antimemorias hasta ahora solo nos habían llegado de experimentos con animales, en los que se grabó directamente el interior del cerebro de estos con electrodos. Como este tipo de experimentos no puede hacerse con humanos, hasta la fecha no existían pruebas de antimemoria en nuestra especie.

Pero los investigadores de Oxford y UCL han ideado un ingenioso método para determinar si la memoria humana funciona de esta forma. Lo explican en un artículo recientemente publicado en la revista Neuron,

Ellos ya han probado este método: pidieron a una serie de personas que aprendieran una tarea para crear en ellas un nuevo recuerdo. Unas horas después de este aprendizaje, exploraron los cerebros de dichas personas usando una tecnología poco invasiva: la resonancia magnética funcional.
Entonces no hallaron ningún rastro (eléctrico) de la formación del recuerdo, pues la antimemoria ya había hecho su efecto. Después aplicaron un flujo débil de electricidad en el área del cerebro donde se había formado la memoria y la antimemoria (para esto usaron otra técnica segura llamada ‘Estimulación de Corriente Directa Transcraneal’), que les permitió reducir la actividad cerebral inhibitoria en esta área -interrumpir la antimemoria inhibitoria-.

Esto reveló la ‘huella’ de actividad eléctrica neuronal correspondiente al recuerdo oculto. En otras palabras, reducir la antimemoria permitió hacer resurgir la huella del recuerdo, inhibido en primer lugar por dicha antimemoria.

Implicaciones

Así que parece que en los seres humanos, como en los animales, las antimemorias también resultan críticas para evitar una potencialmente peligrosa acumulación de excitación eléctrica en el cerebro.

Se cree además que las antimemorias podrían desempeñar un papel importante en la detención de la activación espontánea de recuerdos que subyace a la confusión y a ciertos problemas mentales graves.

En última instancia, según han señalado algunos medios, el descubrimiento de antimemorias podría ser tan importante para la neurología como lo fue para la física el pasado siglo el descubrimiento de la antimateria. El tiempo lo dirá.

Referencia bibliográfica:

H.C. Barron. , T.P. Vogels, U.E. Emir, T.R. Makin, J. O’Shea, S. Clare, S. Jbabdi, R.J. Dolan, T.E.J. Behrens. Unmasking Latent Inhibitory Connections in Human Cortex to Reveal Dormant Cortical Memories. Neuron (2016). DOI: 10.1016/j.neuron.2016.02.031.

Gracias a la redactora Yaiza Martínez de Tendencias21.

El tiempo podría tener la estructura de un cristal

[vc_row row_type=»row» use_row_as_full_screen_section=»no» type=»full_width» angled_section=»no» text_align=»left» background_image_as_pattern=»without_pattern» css_animation=»»][vc_column][vc_column_text]Nos hacemos eco de una sorprendente noticia que puede cambiar radicalmente nuestro concepto del tiempo. En esta ocasión realizamos la difusión de un artículo de tendencias21:

Un equipo de físicos ha detectado que la escala mínima de tiempo medible tiene varios órdenes de magnitud mayor que el tiempo de Planck, el mínimo establecido hasta la fecha. Esto, aplicado a las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica, señalaría que la estructura del tiempo podría ser como la de un cristal, consistente en segmentos discretos que se repiten periódicamente.

El filósofo Heráclito (siglo V a.C.) relacionaba el tiempo con el estado de constante fluir de todas las cosas; y del tiempo decía Aristóteles “es un tipo de número”. La ciencia también se ha preguntado sobre la naturaleza del tiempo: ¿Es el tiempo un continuo (fluye sin cesar, como decía Heráclito) o es discreto (se divide en unidades consecutivas, como sugería Aristóteles)? Un nuevo estudio arroja algo de luz -y oscuridad- a esta cuestión.

Para intentar comprender lo que plantea este trabajo hay que comenzar explicando que en física hay establecido un límite temporal. Se trata del tiempo de Planck o cronón, y se considera el intervalo temporal más pequeño físicamente signficativo (10-43 segundos).

El nuevo estudio ha demostrado que esa escala mínima de tiempo tendría varios órdenes de magnitud mayor que el tiempo de Planck. Por otro lado, los autores del trabajo (de la Universidad de Waterloo y de la Universidad de Lethbridge, en Canadá, y de la Universidad de Alejandría, en Egipto) han constatado que la existencia de ese tiempo tan mínimo alteraría las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica.

Dado que la mecánica cuántica describe todos los sistemas físicos a una escala muy pequeña (subatómica), esta nueva medida temporal podría cambiar la descripción de los sistemas mecánico-cuánticos, afirman. Sus resultados han sido publicados The European Physical Journal C.

Impulsados por varios estudios teóricos recientes, los investigadores quisieron profundizar en la estructura del tiempo, en particular, en la cuestión largamente debatida (como hemos visto, incluso desde la filosofía clásica) de si el tiempo es un continuo o si es discreto. Para su estudio, partieron del presupuesto de que el tiempo es discreto o discontinuo, explica en Physorg Mir Faizal, uno de los autores del trabajo.

Probaron este punto con la tasa de emisión espontánea de un átomo de hidrógeno. La emisión espontánea es un proceso por el cual un átomo en un estado excitado, pasa a un estado de energía más bajo, liberando un fotón en el proceso.

Descubrieron así que el tiempo mínimo era de magnitud mayor que el tiempo de Planck, pero no superior a una determinada cifra. Futuros experimentos podrían determinar el valor exacto de este límite de tiempo mínimo. Los efectos propuestos también pueden ser observables en otras tasas de desintegración de partículas y de núcleos inestables.

Implicaciones para el tiempo

Los científicos sugieren que aplicar esta nueva medida a las ecuaciones básicas de la mecánica cuántica modificarían la misma definición de tiempo.

Explican que la estructura del tiempo podría ser pensada a partir de estos resultados como una estructura de cristal, consistente en segmentos discretos que se repiten periódicamente.

En un plano más filosófico, el argumento de que el tiempo es discontinuo sugeriría que nuestra percepción del tiempo como algo que fluye de forma continua es sólo una ilusión.

«El universo físico es realmente como una película, en la que una serie de imágenes fijas crean la ilusión de imágenes en movimiento», afirma Faizal. Una ‘película’ que estaría producida por una estructura matemática subyacente discreta.

La propuesta señalaría a lo que decía Platón, que la verdadera realidad existe independiente de nuestros sentidos. «Sin embargo, a diferencia de otras teorías del idealismo platónico, esto puede ser probado experimentalmente, y no es solo un argumento filosófico», concluye Faizal.

Referencia bibliográfica:

Mir Faizal, et al. Time crystals from minimum time uncertainty. The European Physical Journal C (2016). DOI: 10.1140/epjc/s10052-016-3884-4.[/vc_column_text][vc_empty_space][/vc_column][/vc_row][vc_row row_type=»row» use_row_as_full_screen_section=»no» type=»full_width» angled_section=»no» text_align=»left» background_image_as_pattern=»without_pattern» css_animation=»» css=».vc_custom_1458157878342{background-color: #61a6c7 !important;}»][vc_column][vc_empty_space][vc_column_text]

Si te gustaría profundizar en la comprensión de la física del tiempo te dejamos unos libros recomendados en nuestra tienda online de regalos frikis y originales de Viajeros en el Tiempo.

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La paradoja del abuelo

La paradoja del abuelo, acuñada así por primera vez en la novela «El viajero imprudente» de René Barjavel (Disponible en La Casa del Libro), parte del supuesto que una persona realiza un viaje a través del tiempo y mata al padre biológico de su padre/madre biológico (abuelo del viajero), antes de que éste conozca a la abuela del viajero y puedan concebir.

Es entonces cuando el padre/madre del viajero, y por extensión ese viajero, nunca habrá sido concebido, por lo que nunca habrá podido viajar en el tiempo.

La paradoja del abuelo ha sido usada para argumentar que el viaje hacia atrás en el tiempo debe ser imposible. A pesar de ello, en la ciencia ficción se han sugerido algunas soluciones.

Soluciones a la paradoja del abuelo

Universos paralelos

En esta solución a la paradoja del abuelo, si el viajero del tiempo llega al pasado, y mata a su abuelo, lo hará en un universo paralelo en el que nunca será concebido. Es decir, seguirá existiendo en su universo original, pero no existirá en el universo que se originó al matar a su abuelo. Por lo tanto, al ser verídica dicha afirmación, nunca podrá retornar a su universo original, ya que eso origina cambios en cada universo que existiese.

Lineas temporales relativas

Es posible que el universo no tenga una línea temporal absoluta, que permanece inalterada una vez que los sucesos ocurren, o desde un punto de vista determinista, desde el comienzo del tiempo. En su lugar, cada partícula tendría su propia línea temporal y, por ello, los humanos también la tendrían. Esto puede considerarse similar a la teoría de la relatividad, excepto que afecta a la historia de una partícula en lugar de a su velocidad.

Retroceso cuántico

En esta solución a la paradoja del abuelo, se ha postulado que algunas partículas poseen la cualidad natural de «retroceder en el tiempo«, lo que a un nivel cuántico significa que, si ocurre un proceso físico determinado, de manera aleatoria éste puede revertirse y devolver a la(s) partícula(s) involucradas al estado anterior. Dado que no se conoce aún cuándo sucederá y el porqué de hacerlo, es un proceso que no puede repetirse en una situación controlada. Esto equivale a decir que si se quemase un papel, luego y sin motivo aparente el humo y las cenizas se volviesen a unir para formar el mismo papel.

Acceso restringido

Otra solución a la paradoja del abuelo, de la que puede tomarse como ejemplo el principio de autoconsistencia de Novikov, sostiene que si una persona viajase hacia atrás en el tiempo, las leyes naturales prohibirían cualquier acción que diese como resultado que su viaje en el tiempo no sucediese. Esta teoría puede llevar a dudas sobre la existencia del libre albedrío (El cual, en este modelo, puede ser una ilusión). También asume que la causalidad debe ser constante. Esto es, que nada puede suceder si no se tiene una causa, mientras que otras teorías mantienen que un evento puede mantenerse a pesar de que sus causas iniciales desaparezcan. Es también posible que la acción pretendida por el viajero se complete, pero nunca con el suficiente éxito como para resultar en una cancelación.

Otra personalidad

En historias de ciencia ficción se ha planteado que es posible que un sujeto viaje en el tiempo y asesine a su padre si ese sujeto ha tomado otra identidad (obviamente en el sentido de realmente ser otra persona). Una curiosa solución a la paradoja del abuelo. Un ejemplo se cita en el juego Prince of Persia: Warrior Within, donde el protagonista viaja en el tiempo para evitar que él mismo cometa un error en sus viajes por el tiempo. Para esto, consigue hacerse de una máscara que lo transforma en otra identidad, con la que le es posible alterar los hechos sin crear ninguna paradoja.

Contemplación espectral

En libros de ciencia ficción y en novelas también se ha planteado la idea de que, si los viajeros van al pasado, no son parte de él físicamente, sino que aparecen en forma de espectros (fantasmas). Esta teoría resolutiva para la paradoja del abuelo se puede observar en el juego The Dig, de Lucas Arts, así como en la serie Quantum Leap, cuando el personaje Al Calavicci se presenta en el pasado de forma holográfica. Puede «ver» el pasado, pero no puede cambiar ni participar en los hechos que suceden allí. En pocas palabras, los viajeros serían invisibles a los residentes del pasado.

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Mensajes en el Tiempo

Si analizamos el ejemplo de la película Dejá vù para la paradoja del abuelo, cuando Doug Carlin empieza a investigar el caso de la chica asesinada, empieza a ver rompecabezas que no tienen sentido: Un mensaje que se encuentra en la nevera que dice «tu puedes salvarla», una toalla con sangre en el fregadero, un número de teléfono, una llamada, etc. Son mensajes hechos por él mismo que, de ser la condición de viajar al pasado verdadera, actúan como señales que él dejó en un momento anterior, por lo que permanecerán constantes en «su» universo. Cuando él viaja al pasado y salva a la chica de ser asesinada, estos mensajes se convierten en verdaderos, pues él mismo los ideó y realizó. Ésta es una paradoja del abuelo muy peculiar, donde un individuo está enviando mensajes a su «otro yo» de un pasado que, supuestamente, no tiene certeza de que existe o existió alguna vez. Si él pensara en viajar al pasado en un futuro cercano, el deseo estaría en pie de su subconsciente, pero el viaje en el tiempo jamás ocurriría a menos que sucediese algún hecho importante que lo obligase a hacerlo dentro de su universo.

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Origen y destino

Otro enunciado de dominio público que es discutido en foros de ciencia ficción sobre la paradoja del abuelo, es la teoría del Origen y Destino, que estipula que es necesaria una máquina y/o condición para abrir un portal «de entrada» en el espacio-tiempo, y otro «de salida». Debido a esto, es imposible que un ser humano viaje hasta antes de la creación del primer mecanismo de viaje en el tiempo que pudiese recrear las condiciones para abrir otro portal. Esta teoría sobre la paradoja del abuelo está en debate y en proceso de perfeccionamiento.

Creación de nuevo futuro

Es posible también que a partir del momento en que se logra viajar al pasado, en realidad se esté creando una linea alterna, en donde el viajero no altera el pasado, sino el futuro de un universo paralelo desde donde no puede alterar absolutamente nada del universo de donde provino. La paradoja del abuelo es la trama principal de la película de Regreso al Futuro II

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Traslapo

Existiría una probabilidad de que un individuo viaje hacia atrás en el tiempo y éste se reproduzca con su madre para crearse a sí mismo. Pero este caso seria una paradoja imposible, ya que de funcionar, el hijo viviría otro futuro diferente al del primero y así se cambiaría la historia

Teoría de una sola línea

Esta solución a la paradoja del abuelo, expresa que solo hay una línea de tiempo y no existen universos paralelos. Si esta línea pudiese ser alterada, a partir de esta alteración se podría decir que «cambió de dirección», y los hechos anteriores al futuro del viajero nunca ocurrieron y solo quedarán en su memoria.

Teoría del presente múltiple

Esta teoría que intenta solucionar la paradoja del abuelo, demuestra que si una realidad es alterada, se crearía una especie de línea temporal distinta pero sin borrar la anterior, de forma que tanto los recuerdos de una realidad como de la otra, son reales, y los individuos procedentes de las mismas son conscientes de ello hasta el punto de llegar a la confusión, por no saber diferenciar en cual realidad viven ellos.

Cómo habrás podido ver, existen multitud de posibles soluciones a la paradoja del abuelo, algunas más sofisticadas que otras. ¿Conoces alguna otra, nos la comentas Viajero?[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

La paradoja Bootstrap

La paradoja Bootstrap del viaje temporal consiste en que la información u objetos pueden ser creados sin ser creados. Después de que un objeto o una información en particular es enviada hacia atrás en el tiempo, esta será recuperada en el presente y se convierte en el mismo objeto o información que fue inicialmente enviado al pasado.

Por lo tanto en la paradoja Bootstrap un viajero en el tiempo no estaría cambiando la historia, sino creándola al ser el portador de la información u objeto, y en consecuencia estos se convierten en los mismos que son enviados atrás en el tiempo. En esta situación el origen de los elementos no es discernible, no se puede saber de donde vienen. Así se crea un bucle causal sin conocerse el origen todo el proceso. La paradoja Bootstrap también se la conoce cómo paradoja del bucle causal.

Ejemplo de Paradoja Bootstrap

Pongamos un ejemplo sacado de Doctor Who, digamos que viajamos atrás en el tiempo para conocer a Beethoven con sus partituras para que nos las firme, pero al llegar a su época descubrimos que Beethoven no existe. Entonces, yo que dispongo de sus partituras, puedo convertirme en un increíble Beethoven Viajero en el Tiempo autodeterminado por la circunstancia, pero la cuestión radica en cuál es el origen de las partituras.

La paradoja Bootstrap debe su nombre a un libro sobre viajes temporales «By His Bootstraps» de Robert A. Heinlein. Lo podéis descargar en español, titulado «Por sus propios medios«. Al que intentaremos hacer una referencia completa más adelante.

Ésta paradoja ha sido utilizada en numerosas ocasiones en la ciencia ficción, podéis encontrar más información sobre el bucle causal en la wikipedia. También os recomendamos visitar nuestra secciones sobre protección de la cronología y retrocausalidad para tener una visión más completa de la consistencia de las paradojas.

Stephen Hawking – Agujeros negros cómo entrada a otros universos

Recuperamos una interesante noticia para los amantes de la física y seguidores del famoso físico Stephen Hawking.

Los agujeros negros son uno de los fenómenos más interesantes y misteriosos del universo. La definición científica exacta de qué es un agujero negro es algo complicada, pero para simplificar un poco, podemos acordar en que es una singularidad espacio-temporal que tiene su origen en la muerte de una estrella. La principal característica de un agujero negro es que tiene una masa tan inmensa que ejerce una gigantesca fuerza de gravedad, atrayendo a todo lo que está a su alrededor, incluida la luz.

Como los agujeros negros absorben la luz, es imposible verlos de forma natural, pero gracias a algunos instrumentos astronómicos sofisticados, se los puede reconocer por el efecto que tienen sobre los cuerpos celestes cercanos. Hasta ahora se creía que los agujeros negros eran algo así como «el fin del mundo», todo lo que va a parar allí, se destruye de una vez y para siempre.

lo cierto es que nadie sabe en realidad qué sucede dentro de un agujero negro. Hace muchos años los científicos discuten este tipo de cosas, pero hacía tiempo que no surgía una teoría novedosa al respecto. Y, por supuesto, esta vez viene de la mano del gran Stephen Hawking.

¿Quieres saber qué tiene para decir ahora Stephen Hawking?

«The message of this lecture is that black holes ain’t as black as they are painted. They are not the eternal prisons they were once thought. Things can get out of a black hole both on the outside and possibly come out in another universe».

Fuente: Batanga

Stephen Hawking además de ser un físico con una reputación impresionante gracias a sus grandes aportaciones en diferentes campos, es desde luego uno de los ejemplos de superación y más inspiradores de nuestra comunidad.

En esta ocasión y haciendo referencia a sus últimas aportaciones, nos gustaría alentar nuestros sueños estelares con su teoría sobre los agujeros negros. Me viene a la cabeza la película de Interstellar donde podemos atravesar emotivamente un agujero negro. A mi se me escapó alguna lagrimilla, jeje.

Volviendo al tema, os recomendamos una fantástica lectura sobre la teoría de los universos paralelos que seguramente os hará reflexionar.

¿Te gustaría que tratáramos alguna noticia o que analizáramos alguna teoría física específica en nuestro blog? Puedes enviarnos tus sugerencias a [email protected]

Enviar un mensaje al pasado es posible según Ronald Mallet

Recuperamos un artículo de La Gran Época sobre el doctor obsesionado con los viajes en el tiempo Ronald Mallet:

El Dr. Ronald Mallett es un famoso físico teórico de la Universidad de Connecticut, una vez cuando era niño cayó en sus manos una copia de “La Máquina del Tiempo” de HG Wells. El padre de Ronanld Mallet murió cuando él tenía 10 años, y al leer este libro un año más tarde, la idea de viajar en el tiempo para evitar la muerte de su padre, se apoderó de su imaginación.

No fue un capricho pasajero. Estudió física en la universidad, con un interés especial en los agujeros negros. Se imaginó que la comprensión de los agujeros negrospodría ayudarle a entender el viaje en el tiempo. Por aquellas fechas, los agujeros negros eran considerados “una locura, pero al menos una locura legítima,” dijo Ronald Mallett; pero al viaje en el tiempo, por el contrario, se le consideró “locura locura”.

“He usado los agujeros negros en un artículo de portada”, dijo con una carcajada.

Albert Einstein describió el tiempo como una cuarta dimensión y dijo que el tiempo y el espacio están conectados por medio de lo que los físicos llaman espacio/tiempo. Se dice que las curvas del espacio/tiempo se doblan y giran alrededor de los agujeros negros. Ronald Mallett se preguntó si sería posible reproducir esas condiciones en la Tierra.

Un par de coincidencias le ayudaron a descubrir cómo hacerlo.

Cuando se graduó en la universidad, quiso de inmediato comenzar su investigación, pero era un tiempo de recesión y las universidades no contrataban fácilmente. Terminó trabajando con láseres, aprendiendo sobre sus capacidades de corte para uso industrial. Después de dos años en este trabajo, consiguió el empleo que originalmente deseaba en la Universidad de Connecticut.

Para entender el progreso de su investigación, se necesita entender dos de las teorías de Einstein:

1. De acuerdo con la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein, el tiempo es afectado por la velocidad. Ya ha sido demostrado en el laboratorio que las partículas subatómicas pueden ser lanzadas hacia el futuro a altas velocidades. Se utilizó un acelerador de partículas conocidas que se desintegran después de un cierto período de tiempo. Las partículas aparecen en el futuro en un estado nuevo sin que haya desintegración durante el período habitual. El envejecimiento de las partículas disminuye a medida que se aceleran.

2. De acuerdo con la Teoría de la Relatividad General de Einstein, el tiempo se ve también afectado por la gravedad. Ya está comprobado que los relojes de satélites en órbita muestran una ligera diferencia de tiempo con los relojes de la Tierra si no se los actualiza para ser compensados.

El Dr. Ronald Mallett sabía que la gravedad podría afectar al tiempo, y que la luz podía crear gravedad. Reflexionó y reflexionó, y luego en su momento golpeó “Eureka”. ¡Rayos láser!

Recordó de su anterior trabajo con láseres que un anillo láser crea luz circulante. “Tal vez la luz circulante haría lo mismo con la gravedad que un agujero negro en rotación”, pensó. Se preguntó si un anillo láser podría ser utilizado para girar el tiempo/espacio en un círculo presente, futuro y de retorno al pasado.

Si el láser podía crear tal círculo, la información podría ser enviada al pasado en forma binaria. Los neutrones giran, explicó Ronald Mallet. Una cadena de neutrones podría ser dispuesta de tal forma para que algunos neutrones estuviesen arriba y otros abajo, representando 1s y 0s respectivamente, creando así un mensaje binario.

Si el Dr. Ronald Mallett hubiese encontrado el trabajo de investigación que deseó al salir de la Universidad, no hubiera trabajado con los láseres ni habría adquirido este conocimiento que le ayudó después de tantos años. “Yo tenía algo en mi experiencia que mis colegas que trabajan en esa área no tenían, por tanto fue mi experiencia la que me llevó a ese avance que de otra manera no hubiera tenido”, dijo el Dr. Mallett.

Ahora, la parte más difícil: probar esta teoría con ecuaciones matemáticas. Allí es donde entró la segunda coincidencia. El Dr. Mallett fue diagnosticado con una enfermedad de corazón poco antes de que su inspiración le indujera a utilizar el anillo de láseres para viajar en el tiempo. Fue dado de baja médica a causa del exceso de trabajo.

Sin tener que dar clases o desempeñar funciones en la Comisión Universitaria, quedó libre para concentrarse plenamente en su investigación.

“Si no hubiese dispuesto de ese tiempo, no sé si hubiera sido capaz no sólo de avanzar, sino también de disponer del tiempo necesario para resolverlo”, dijo el Dr. Ronald Mallett.

Le costó seis meses demostrar que la luz circular podría curvar el espacio. Le costó un par de años probar que la curvatura del espacio también podría curvar el tiempo. Aunque se trataba de un esfuerzo largo y laborioso, el doctor Ronald Mallett señaló que Einstein tardó 10 años en demostrar que la gravedad afecta al tiempo.

“Valió la pena… ver realmente las ecuaciones, y ver que lo que ellas predicen [es posible viajar en el tiempo] es algo emocionante”, dijo el Dr. Ronald Mallett. La siguiente emoción llegó cuando una revista científica publicó su primer artículo sobre el viaje en el tiempo.

Con temor, presentó sus descubrimientos a los expertos en relatividad durante una conferencia organizada por la Sociedad Internacional de Relatividad General y Gravitación. Él estaba particularmente nervioso de tener que hablar del viaje en el tiempo en presencia del Dr. Bryce DeWitt, un sensato prominente físico que trabajó con Einstein. El Dr. DeWitt habló justo antes que el Dr. Ronald Mallett, una tarea difícil de cumplir.

Al final de la ponencia del doctor Mallett, el Dr. DeWitt, sin embargo, se levantó ante toda la audiencia y dijo: “Yo no sé si tendrá la oportunidad de ver nuevamente a su padre, pero él estaría orgulloso de usted”.

En una corta frase, fueron reconocidos sus años de trabajo, sus aspiraciones hechas realidad, y el cumplimiento de sus planes iniciales. Aunque soñaba como un niño por evitar la muerte de su padre, siente que los descubrimientos que hizo motivados por la memoria de su padre son más que suficientes.

Su padre fue objeto de gran amor y admiración en la vida del joven Dr. Ronald Mallett. Su madre trabajó duro para mantener a Mallett y a sus tres hermanos en el barrio del Bronx, de la ciudad de Nueva York. No fue fácil, especialmente en la década de 1950, para una mujer afroamericana ganarse la vida y contemplar a su familia caída en la pobreza. Él se dio cuenta de lo difícil que debió ser para ella, con sólo 30 años de edad, perder tan joven a su esposo por un ataque al corazón y trabajar para criar a sus hijos.

El Dr. Ronald Mallett escribió sobre su camino personal así como sobre su descubrimiento en su libro, “Time Traveler: Misión Personal de un Científico para hacer Realidad el Viaje en el Tiempo”.

¿Cuánto tiempo se tardará en fabricar una máquina de tiempo?

Debemos dejar claro que el Dr. Ronanld Mallett no está jugueteando en su garaje con un Delorean ni con un condensador de flujo como Doc Brown en “Regreso al futuro”. Él es un físico teórico, no un físico experimental. Eso significa que desarrolló la evidencia matemática de que el tiempo de viaje hacia el futuro debería funcionar, pero son los físicos experimentales quienes tienen que desarrollar el hardware y construir la máquina del tiempo.

Eso podría costar unos 250.000 dólares sólo para empezar, dijo Ronald Mallett. Los 250.000 dólares cubrirían el estudio de viabilidad, y éste determinaría cuánto costaría la fase experimental.

Se están haciendo donaciones a la Fundación de la Universidad de Connecticut. “Hasta la fecha se han recibido aportes de casi 11.000 dólares de un gran número de donantes generosos que oscilan entre 15 y 25 dólares de entusiastas estudiantes de grado medio y de secundaria, y de 500 dólares de una joven pareja interesada, hasta de 1.000 dólares de un padre viudo”, dijo el Dr.Ronald Mallett.

Se espera que una vez que se inicie el estudio de viabilidad, todo el proceso pueda durar unos cinco años.

Preguntas filosóficas

Si un día se construye una máquina de tiempo basada en el diseño del doctor Ronald Mallett, ¿qué puede suceder cuando se active el interruptor? Al instante podría aparecer un mensaje del futuro.

La máquina del tiempo sólo sería capaz de enviar información a lo largo de la línea de tiempo desde que se encienda por primera vez, hasta cuando se apague. Así que, si se mantiene durante 100 años, podrían enviarse en cualquier momento mensajes binarios durante ese período de tiempo. Alguien en el futuro podría saber que la máquina está activada en una fecha determinada y enviar un mensaje a través de ese tiempo.

En un documental de la BBC-Discovery Channel donde se presentaba el trabajo del doctor Mallett, el narrador dijo que con el viaje en el tiempo, “está en juego nada menos que aquello que significa ser un ser humano”.

Si pudiéramos volver atrás en el tiempo y arreglar todo el sufrimiento del mundo, si pudiéramos volver atrás y evitar las cosas malas que suceden en nuestras vidas, ¿qué habría que hacer para el crecimiento personal y la sabiduría? ¿Cómo cambiaría nuestra sociedad?

El Dr. Ronald Mallett dijo que la película “Time Cop”, protagonizada por Jean-Claude Van Damme, exploró bien esta idea. El personaje de Van Damme fue el encargado de controlar el viaje en el tiempo para que la gente no pueda utilizarla para sus propios fines. Su esposa murió y tuvo que contenerse para no salvarla.

“Depende de la sociedad el decidir cómo se utiliza el viaje en el tiempo, no depende de un individuo”, dijo el Dr.Ronald Mallett. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC en inglés), el acelerador de partículas más grande y potente del mundo, está dirigido por un consorcio de naciones. Él se imagina una máquina del tiempo que pueda ser controlada de forma similar. No se imagina máquinas del tiempo convertidas en cosas tan comunes como los reactores nucleares. La gente no necesita máquinas del tiempo en sus patios traseros para un uso ocasional.

Para el doctor Ronald Mallett, el mejor uso de los viajes en el tiempo sería el de advertir a la gente sobre desastres naturales, para evitar, por ejemplo, las miles de muertes causadas por los tsunamis y huracanes.

Hace tiempo escribí un artículo sobre Ronald Mallet a modo introductorio sobre su peculiar historia y obsesión. Desde luego es uno de mis científicos favoritos, y espero que consiga su empeño en atravesar el tiempo.

¿Conoces algún otro científico relevante en el sector de los viajes en el tiempo? Esperamos tus comentarios Viajero.

El gato de Schrödinger

Una de mis teorías favoritas sin duda, y es que siempre me han gustado los gatos, preferiblemente vivos. Hoy hablamos de la teoría física de el Gato de Schrödinger.

¿En que consiste el experimento del Gato de Schrödinger?

Erwin Schrödinger plantea un sistema que se encuentra formado por una caja cerrada y opaca que contiene un gato en su interior, una botella de gas venenoso y un dispositivo, el cual contiene una sola partícula radiactiva con una probabilidad del 50% de desintegrarse en un tiempo dado, de manera que si la partícula se desintegra, el veneno se libera y el gato muere.

Al terminar el tiempo establecido, hay una probabilidad del 50% de que el dispositivo se haya activado y el gato esté muerto, y la misma probabilidad de que el dispositivo no se haya activado y el gato esté vivo. Según los principios de la mecánica cuántica, la descripción correcta del sistema en ese momento (su función de onda) será el resultado de la superposición de los estados «vivo» y «muerto» (a su vez descritos por su función de onda). Sin embargo, una vez que se abra la caja para comprobar el estado del gato, éste estará vivo o muerto.

Sucede que hay una propiedad que poseen los electrones, de poder estar en dos lugares distintos al mismo tiempo, pudiendo ser detectados por los dos receptores y dándonos a sospechar que el gato está vivo y muerto a la vez, lo que se llama Superposición. Pero cuando abramos la caja y queramos comprobar si el gato sigue vivo o no, perturbaremos este estado y veremos si el gato está vivo, o muerto.

Ahí radica la paradoja de El gato de Schrödinger. Mientras que en la descripción clásica del sistema el gato estará vivo o muerto antes de que abramos la caja y comprobemos su estado, en la mecánica cuántica el sistema se encuentra en una superposición de los estados posibles hasta que interviene el observador, lo que no puede ser posible por el simple uso de la lógica. El paso de una superposición de estados a un estado definido se produce como consecuencia del proceso de medida, y no puede predecirse el estado final del sistema: solo la probabilidad de obtener cada resultado. La naturaleza del proceso sigue siendo una incógnita, que ha dado lugar a distintas interpretaciones de carácter especulativo.

Os dejamos un vídeo explicativo donde podremos ver con claridad donde radica la paradoja establecida por el experimento de El gato de Schrödinger.

¿ Cómo afecta la teoría de El Gato de Schrödinger a los Viajes en el Tiempo?

Pues se abre un mundo de posibilidades, y nunca mejor dicho. El problema de El gato de Schrödinger cuestiona la existencia de múltiples realidades posibles, que por ejemplo podrían ser creadas cada vez que se presenta una elección. La existencia de diferentes líneas temporales es de conocimiento por los auténticos Viajeros en el Tiempo.

Esta teoría se ha llevado cómo tema principal a la gran pantalla en algunas ocasiones, una película reciente que me impactó por su bajo presupuesto y un resultado impresionante, es el thriller psicológico de Coherence. Altamente recomendable.