La física cuántica es actualmente un problema muy falso. Al principio, uno esperaría que tal problema ocurriera solo en la academia, entre los científicos. Sin embargo, está presente en las actividades religiosas e incluso en las conversaciones familiares. Las personas sin formación en física se muestran a los demás como comprensivas de esa rama de la física, a menudo sin conocimientos de cálculo. ¿Qué tan cierto puede ser esto? Para entender mejor esto, hablé con la física Dra. Gabriela Barreto Lemos, quien trabaja con óptica cuántica y ganhou destaca a nivel mundial con un trabajo publicado por ella y su equipo en la revista Nature:
Pedro Pinheiro: ¿O qué es la física, la física cuántica y la mecánica cuántica?
Gabriela Barreto Lemos:La física es una ciencia que busca crear y probar modelos (una historia coherente y lógica, contada por un conjunto de ecuaciones matemáticas) que creen y predicen la constitución y el movimiento de objetos inanimados, como átomos, luz, automóviles, árboles, estrellas y Tierra. Cada teoría tiene su propio alcance, ya que todavía no tenemos un conjunto de ecuaciones que se apliquen a todos los fenómenos, desde las reacciones químicas hasta la furia o el movimiento de las galaxias. Cada teoría es capaz de predecir los resultados de los experimentos solo a cierta escala (dos átomos, árboles, estrellas o galaxias) y dentro de un límite de energía y masa. Por ejemplo, las ecuaciones de Newton, que estudiamos en la escuela, explican y predicen gran parte del movimiento de las piedras que ruedan en dos autos. Pero para descubrir con precisión el movimiento de las estrellas, o construir un GPS, es necesario poner en marcha la teoría de la relatividad de Einstein. Já este último no da buenos resultados en la predicción del movimiento de un átomo. La física cuántica es una teoría desarrollada en los últimos dos 114 años que ha tenido un enorme éxito en no creer y anticipar lo que sucede a escala microscópica. Ella trata de descubrir el movimiento de los átomos, los electrones, incluso las partículas más pequeñas y la luz. La mecánica cuántica es una parte de la física cuántica que funciona sin el límite de baja energía. Por ejemplo, la física cuántica abarca tanto el estudio de partículas producidas en colisiones extremadamente energéticas en aceleradores de partículas, como la estructura de los átomos y su interacción con la luz. La mecánica cuántica funciona para detectar partículas de alta velocidad y partículas generadas en colisiones de alta energía, pero no funciona mejor para detectar átomos de baja temperatura.
PP: ¿Interfiere directamente en nuestras vidas? ¿Cómo? ‘O’ ¿Qué?
GBL: Muito! La física cuántica nos ha llevado a comprender todos los átomos que componen toda la materia que conocemos, incluidos nuestros cuerpos y nuestras plantas. También nos brindó muchos conocimientos sobre las reacciones químicas, lo que a su vez condujo a revoluciones en la medicina. Além disso, o el conocimiento adquirido con la física cuántica nos ha permitido construir cámaras digitales, lámparas LED de bajo consumo, todos los dispositivos portátiles que no usamos a diario (portátiles, teléfonos móviles, tabletas, etc.), todos los tipos de láser y diversas tecnologías, como la resonancia magnética, esencial hoje no diagnóstico de doenças!
PP: O lo que quiso decir el famoso físico Richard Feynman con su célebre frase “Ahora sé que entiendes algo de mecánica cuántica, así que es porque no entiendes nada.
GBL: Nuestra comprensión de dos fenómenos cuánticos se caracteriza por un conjunto de fórmulas matemáticas que podemos aplicar en la construcción de nuevas tecnologías. En física, cada teoría se formula en el lenguaje de las matemáticas, a través de ecuaciones. Así como sabíamos usar y manipular ecuaciones, que es nuestro principal objetivo, era imposible traducir perfectamente las ecuaciones de física cuántica al portugués, inglés, chino o cualquier otro idioma, pues los objetos microscópicos (electrones, átomos, etc. . ) son dos objetos absolutamente diferentes que no cuidamos en el día a día (cadenas, tablas, bicicletas, ruedas, etc.). Alías, nem podemos chamá-los «objetos».
Sería como tratar de explicar qué es “cor” para alguien ciego de nacimiento. Siempre podemos hacer analogías a través de we are o utilizando elementos táctiles, pero no es posible que esta persona entienda realmente de qué se trata.
No somos capaces de imaginar o «visualizar» los movimientos de las partículas cuánticas. Así como sabíamos mucho sobre ser quais como equações que regem tais movimentos. Aunque Feynman quiere decir que si has logrado imaginar, visualizar, hacer una película en tu cabeza sobre un fenómeno cuántico, esta película solo puede estar incompleta. Solo es posible entender la física cuántica a través de las matemáticas.
PP: ¿Es para una persona comprender la física cuántica sin haber estudiado todas las matemáticas que hay detrás?
GBL: Sería muy arrogante pensar que los seres humanos somos capaces de comprender completamente el universo. Sequer podemos tocarlo o verlo o imaginarlo completo.
Como escribí anteriormente, es imposible explicar con palabras las ecuaciones matemáticas de la física cuántica. Al igual que el uso de analogías y alegorías, es posible tener una vaga idea de ciertos fenómenos cuánticos, pero es imposible «comprender» verdaderamente la física cuántica.
Pour nous physiciens, l’essentiel d’une théorie physique est de découvrir des phénomènes à partir d’une formulation mathématique cohérente et logique, qui nous permet de prédire statistiquement les résultats de nouvelles expériences et qui nous permet de manipuler la nature pour construire de nuevas tecnologías.
PP: ¿O qué es el entrelazamiento cuántico? ¿Es acaso un método de comunicación por encima de la velocidad de la luz o algo «mágico»?
La respuesta a esta pregunta fue grabada en video y publicada en el canal. AstroTubersayudar:
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