Dime fotón, ¿de dónde vienes?


Parece que la cuántica continua con su cruzada contra nuestro sentido común, ya bastante maltrecho en lo tocante a su aplicación al mundo cuántico. No entraré en otras cuestiones donde dicho sentido tampoco parece que se emplee demasiado siendo, tal vez, más pertinente y necesario.

En esta ocasión, ha saltado a los medios la noticia de un sorprendente resultado. Hay situaciones en las que un fotón nos dice que ha pasado por un sitio por el cual no podía haber pasado en primera instancia.  Déjenme repetir esto:

El resultado obtenido nos dice que hay situaciones en las que el resultado de la medida de un fotón depende de caminos de dicho fotón que este no ha podido seguir.

No voy a repetirlo una vez más porque entonces dejaría de tener sentido y no terminaría de escribir esta entrada.

El artículo en cuestión del que vamos a hablar es:

Asking photons where have they been

Los duros preliminares

Para entender el resultado y el experimento propuesto en el artículo es mejor hacer una discusión previa de algunos conceptos que son esenciales en el mismo. Ya se sabe que los preliminares son siempre costosos pero a la larga recompensan con un placentero final, en este caso entender, más o menos, de que va esta noticia.

Respiremos hondo y comencemos con los preliminares.

Estado cuántico

Los estados cuánticos de un sistema vienen representados por objetos matemáticos que contienen la máxima información sobre como este sistema afecta a otros sistemas que consideramos como aparatos de medida.

En un tiempo t_0 el estado cuántico de un sistema se representa por:

|\psi(t_0)\rangle

Este estado cuántico está definido, en la mecánica cuántica estándar, por los resultados de las medidas sobre el sistema en tiempos anteriores al t_0. Podríamos decir que es el resultado de medidas realizadas en el pasado.

Una vez que determinamos las medidas en tiempos anteriores al t_0 el sistema sigue su evolución y el estado cuántico cambia siguiendo las reglas de evolución cuántica (ecuación de Schrödinger).

Esto nos da la imagen de que el concepto de estado cuántico es asimétrico en el tiempo ya que se define solo con medidas realizadas en el pasado del tiempo que nos interesa.

Esto supone un cambio radical con la física clásica. Un estado clásico se puede definir, en un tiempo concreto t_0, a través de medidas en el pasado pero también a través de medidas efectuadas en tiempos posteriores al t_0, es decir, realizadas en el futuro.

Esto es así porque podemos determinar en cada momento el estado clásico de un sistema y dado que las leyes son deterministas, eso nos permite deducir cualquier estado futuro o pasado del sistema.  En cuántica esto no pasa ya que cualquier proceso de medida cambia el estado del sistema de forma incontrolada.  Dicho de otro modo, las medidas futuras de un sistema cuántico no están completamente definidas por las medidas pasadas ya que hay elementos incontrolables (efecto de las medidas o interacciones con otros sistemas) en su evolución.

Formalismo del doble estado (Two-state Vector Formalism)

Todo parece indicar que la mecánica cuántica es asimétrica en el tiempo.

Sin embargo, se puede forzar a la mecánica cuántica para que su formalismo sea simétrica. ¿Cómo hacemos eso?  Sin entrar en muchos detalles, la receta es como sigue:

1.-  Tenemos un sistema cuántico que queremos estudiar en un tiempo t_0.

2.-  Definimos su estado a través de medidas realizadas en el pasado de t_0.  Lo denotamos por |\psi\rangle.  Este estado lo evolucionamos hacia adelante en el tiempo.

3.-  Definimos su estado a través de medidas realizadas en el futuro de t_0.  Lo denotamos por \langle\phi|.  Este estado lo evolucionamos hacia atrás en el tiempo.

El sistema cuántico tiene un estado definido por ambos objetos a la vez \langle \phi| y |\psi\rangle.

Todo esto no son más que herramientas matemáticas que pretenden modelizar los sistemas cuánticos.

También se cumple que la descripción con estos dos vectores de estado (estados, en breve) verifica:

Contiene la mayor información posible sobre como el sistema cuántico afecta a otros sistemas (aparatos de medida).

Los resultados teóricos que se obtienen con este formalismo son idénticos a los que se obtienen con la mecánica cuántica estándar. No es más que una reformulación de la teoría como otras tantas.

Lo bueno de esta reescritura de la cuántica es que permite una mejor interpretación de algunos experimentos como el que vamos a comentar aquí.

Medidas Débiles

(En este apartado no vamos a entrar en los pormenores de lo que son las medidas débiles porque para entender este experimento cualitativamente no son necesarias.  Sin embargo un aspecto interesante ha sido tratado por Francis en su blog:  El fotón y la trampa de las medidas cuánticas débiles.  En breve haremos un minicurso sobre medidas cuánticas y nos meteremos de lleno en estas medidas débiles y otras.)

Como hemos dicho, cuando medimos un sistema cuántico su estado cambia de forma incontrolable, aunque constreñido a la mecánica cuántica. Es decir, podemos obtener un estado de entre muchos posibles. Pero estos estados posibles vienen determinados por la cuántica, cada uno saldrá con una probabilidad. Lo que no podemos predecir es cual de los posibles saldrá en una medida individual.

Entonces se diseñaron sistemas de medidas llamados de medidas débiles. En este caso nos referimos a que la interacción entre el sistema medido y el sistema medidor no es muy intensa, pudiéndose reducir tanto como queramos (al menos teóricamente) la intensidad de dicha interacción.  Con esto conseguimos que la modificación tras la medida no sea muy dramático, es decir, el estado tras la medida cambia poco.

Si usamos una descripción de doble estado cuántico, tanto el que evoluciona hacia adelante en el tiempo como el que evoluciona hacia atrás en el tiempo se modifican poco con las medida débiles.

El experimento

Partimos de un interferómetro de Mach-Zehnder:

Este aparato está diseñado como sigue:

a)  Tenemos una fuente de fotones (línea roja).

b)  Tenemos cristales que tienen la propiedad de desdoblar el flujo de luz en dos direcciones ortogonales (los cristales azules).

c)  Tenemos espejos que reflejan toda la luz recibida.

Desde el punto de vista cuántico podemos decir que cuando un fotón llega al desdoblador del haz tiene la opción de pasar por dos caminos a la vez.

El experimento en cuestión empieza como sigue:

experimento1

1.-  Tenemos una fuente de luz que pasa por un desdoblador de haz.

2.-  La luz llega a espejos A y B que están siendo perturbados con una vibración de frecuencias fA y fB respectivamente.  Esto juega el papel de medida débil, ya que estas vibraciones las tienen que heredar los fotones que pasan por dichos espejos.

3.-  La luz reflejada llega a otro desdoblador de haz que, en este caso, vuelve a fundir la luz que recibe y la envía a un detector D.

Luego se estudia las frecuencias recibidas y justamente se ve que dicha luz recibida recuerda que ha pasado por el espejo A y B ya que tienen las frecuencias de oscilación de los espejos implicados.

¿Cómo entendemos esto con el formalismo de dos vectores que hemos discutido antes?

Si tenemos resultado de una medida en esta tienen que estar implicados tanto los estados avanzados en el tiempo (evolucionan hacia adelante en el tiempo) como los estados retardados (evolucionan hacia atrás en el tiempo).

Pues bien, dibujemos los estados de los fotones que evolucionan hacia adelante en el tiempo con líneas rojas y los estados (de fotones) que evolucionan hacia atrás en el tiempo con líneas discontinuas verdes.  Entonces entendemos el resultado así:

experimento2

La línea roja sigue el trayecto anteriormente descrito.

La línea verde sigue el trayecto invertido en el tiempo. Sale desde D, se desdobla, pasa por A y B, se refunde y llega al emisor de luz.

Ambos estados, avanzado y retardado en el tiempo, cubren todo el trayecto.

¡Perfecto!

Comprobemos que todo es como tiene que ser

Ahora lo que vamos a hacer es quitar el desdoblador de haz que refunde los haces provenientes de A y B. Con esto solo alcanzarán D los fotones que hayan pasado por B y por tanto solo tendremos señal de la frecuencia fB.

experimento3Como vemos es justo lo que ocurre.  Al detector D no llegan fotones que han pasado por A y por lo tanto no captamos la frecuencia de vibración de dicho espejo.

En el formalismo de dos estados tendríamos:

experimento4Observamos que en este caso el estado retardado que sale desde D (evoluciona hacia atrás en el tiempo) solo pasan por el espejo B. Así todo es consistente.

Pero hay sorpresas

Metamos más espejos con sus respectivas frecuencias de vibración y los desdobladores de haz necesarios para llevar la luz hacia el detector D.

experimento5Vemos como en este caso salen las frecuencias fA, fB, fC, fE y fF.

Por supuesto todo esto es consistente en la formulación de dos vectores:

experimento6Como vemos ambos estados pasan por todos los espejos. Por ello tenemos medidas de todas las frecuencias.

¿Qué pasa si invertimos el desdoblador de haz que recoge la luz de A y B?  Para empezar, a F no le llegará luz, por tanto no podremos medir fF. Pero tampoco tendremos señal para fA y fB ya que los fotones que han pasado por esos espejos no llegan al detector D. Esto es lo que diría el sentido común. Pero el resultado es:

experimento7

Vaya, ¡SORPRESA! parece que los fotones se empeñan en decir que han pasado por A y por B aunque estos no deberían de llegarnos al detector D.

Este resultado es totalmente compatible con la cuántica usual, sin embargo se entiende mejor dentro del formalismo de dos estados que hemos presentado, basta dibujar lo que haría un estado retardado en este caso:

experimento8 Como se ve, los únicos espejos donde aparecen estados retardados y avanzados simultáneamente son A, B y C.  Dado que para que haya una medida tienen que estar involucrados ambos estados es por eso que hay señales fA, fB y fC, pero no fE y fF.  ¡ASOMBROSAMENTE SIMPLE! ¡SORPRENDENTEMENTE ASOMBROSO!

Conclusión

En este experimento se pone de manifiesto otra de las sorpresas de la cuántica, en realidad, si lo miramos con detenimiento, es la misma sorpresa de siempre, los fotones detectados nos dicen que han estado en zonas en las que el sentido común nos dice que no han podido estar.

Hay que puntualizar que esta descripción es mucho más simple, y pictórica, con el formalismo de dos vectores que con la mecánica cuántica estándar. Sin embargo, la mecánica cuántica predice exactamente el mismo comportamiento independientemente de la formulación elegida para hacer los cálculos.

Por eso, y en previsión de perversiones del resultado que puedan aparecer, esto no tiene nada que ver con que hemos sido capaces de capturar el futuro con antelación o que somos capaces de alterar el futuro. Aquí lo único que está pasando es que la mecánica cuántica se presenta con toda su potencia.

El formalismo de dos vectores, uno que avanza y otro que retrocede en el tiempo, es una herramienta matemática que ayuda a desentrañar los vericuetos cuánticos. Si nos empeñamos podemos tomarnos al pie de la letra la formulación, pero no es necesario.

Y para aclarar, este tipo de formulaciones que toman cosas que avanzan en el tiempo y otras que retroceden, no son nuevas ni desconocidas en la física. Ni tan siquiera son propiedad exclusiva de la física.  En el electromagnetismo clásico se emplea este tipo de argumentos para determinados cálculos con los denominados potenciales avanzados y retardados. Así pues, concluyendo:

Lo que es maravilloso es el comportamiento de la naturaleza en esos niveles que nosotros hemos dado en llamar “cuánticos”.  La formulación matemática para describirlos, o el empeño de la interpretación conceptual y filosófica, sin duda divertida, es irrelevante para sorprendernos de la “magia real” de la naturaleza.

Nos seguimos leyendo…

Referencias

Si quieres leer sobre temas que pueden ayudar a la mejor comprensión de esta entrada:

Estados y observables

El problema de la mecánica cuántica

Artículos técnicos sobre el formalismo de dos vectores de estado y las medidas débiles.

Two-State Vector formalism

Two-State Vector Formalism: An Update Review

Aclaración

Es cierto que en este caso hay tres formas de llegar al resultado:

a)  Mecánica (Electromagnetismo) Clásico.

b) Mecánica cuántica estándar.

c) Mecánica cuántica en el formalismo de los dos vectores de estado y las medidas débiles.

Esto es así porque en el experimento se han usado fuentes de luz que tienen del orden de 10^4 fotones.  Así que es bueno que estas teorías coincidan en sus predicciones ya que son todas aplicables al fenómeno en cuestión.

Lo que no se puede deducir de que este cálculo coincida en la clásica y la cuántica es que la cuántica no sea más que una versión preversa de la cuántica. Hay muchos ejemplos en los que la cuántica y la clásica dan resultados iguales a los fenómenos.  Por ejemplo, en la dispersión Rutherford con un potencial 1/r (para cualquier otro la clásica falla en las predicciones) o en los cálculos a nivel árbol de la teoría cuántica de campos.

Es bueno que cuántica y clásica coincidan ya que una es un límite de la otra, la clásica de la cuántica.

Este artículo abre la puerta para un estudio más pormenorizado del fenómeno en un contexto puramente cuántico, es decir, donde la clásica no predice nada con sentido.  En el mismo trabajo proponen trabajar con neutrones en un determinado dispositivo experimental.

La cuántica ha superado todas las pruebas experimentales durante los últimos 100 años. Pruebas que se diseñan única y exclusivamente para demostrar que la cuántica falla, ninguna ha conseguido ese objetivo.

Por ahora, el formalismo cuántico, base de toda la tecnología actual, nos guste o no es la mejor herramienta que tenemos para estudiar los fenómenos físicos a unas determinadas escalas de energías. Es la base de la estabilidad atómica y del enlace atómico por poner un ejemplo.

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32 Respuestas a “Dime fotón, ¿de dónde vienes?

  1. Felicitaciones por el blog. Sin embargo, hay algo que no me cuadra en el caso “problemático”: si el camino invertido va de F a A gracias al espejo, ¿por qué no va de A a E si hay un espejo igual?

  2. Pingback: El sinsentido de las medidas cuánticas débiles | La Ciencia de la Mula Francis

  3. ¡Qué buen post! Divulgación rigurosa y de calidad. Enhorabuena.

  4. Pingback: El fotón y la trampa de las medidas cuánticas débiles | La Ciencia de la Mula Francis

  5. Pingback: La soledad del fotón | Cuentos Cuánticos

  6. Insisto,

    el experimento, y “la magia” que parece tener, parte de algo falso. En la figura … (https://cuentoscuanticos.files.wordpress.com/2013/12/experimento1.png)
    … se aprecia que se parte de un interferometro equilibrado que deja pasar la luz en una direcion, o bien hacia la derecha o bien hacia abajo. Cuando uno de los espejos vibra el equilibrio se rompe y en la direccion que no dejaba pasar la luz ahora deja pasar una pequeña cantdad.

    No hay nada misterioso entonces en el experimento que muestra la figura … ( https://cuentoscuanticos.files.wordpress.com/2013/12/experimento7.png)
    … ya que esta claro que cuando alguno de los espejos A o B vibran van a dejar pasar luz que llega al detector al desequilibrarse los brazos del interferometro.

    Creo que se hacen un misterio basandose en “engañar” al lector indicandole que la luz no llega al detector mediante un dibujo que no refleja la realidad cuando el espejo vinbra.

    Nunca entendere esta manera de hacer “fisica” que se parece mas a al compartamiento de un “prestidigitador” que a un fisico profesional.

    • Creo que no has entendido como se realiza el experimento ni lo que significan las medidas débiles. Supongo que nos has leído las referencias al respecto que hemos puesto en el texto.

      La crítica que haces carece de sentido.

  7. buenas, soy un chaval de 15 años al que le gustaría estudiar física me gustaría saber en que universidad estudiaste (en caso de que seas de España), si te doctoraste, consejos… cualquier cosa me servirá de ayuda gracias

  8. Estoy con Roberto Carlo … da la impresion que hoy en dia se avanza en fisica con “palabras” y no con formulaciones o conceptos nuevos. La fisica teorica se esta convirtiendo en un circo donde lo unico valido es llamar la atencion con juegos malabares.

  9. Cuentoscuanticos tengo dos sencilas preguntas:
    1) ¿Se obtendrian los mismos resultados utilizando una fuente de fotones de una misma y única frecuencia?

    2) Si en el ultimo gráfico se pone otro detector D entre F y B, mirando a F y antes del cristal desdoblador, ¿se detectaría la frecuencia de oscilacion F?

    • Respuesta 1: De eso parten, de una fuente de fotones de una misma frecuencia. Pero después lo moduladores de frecuencia, las cambian. Así que tu pregunta esta fuera de este contexto experimental.
      Respuesta 2: No. Y eso es lo sorprendente de natura, “la magia”. Y eso es lo que debe hacer un fisico: interpretar. Al parecer con un nuevo paradigma físico; ya que este y cientos de fenómenos más, evidentemente le quedan grande a los paradigmas actuales.

  10. Pingback: Dime fotón, ¿de dónde vien...

  11. Hace bastante tiempo que me pregunto ¿que pasaría si en un dedoblador se envía un solo fotón? No soy físico pero la curiosidad me abruma.

    • Ahí está el tema.
      Supongamos que está inclinado así / con la parte de abajo reflectante y la de arriba de cristal.
      Te hago mi predicción, que no sé si coincide o no con la cuántica en resultado, pero seguro que no en interpretación.
      A)Si lo tiras por la izquierda, el fotón entrará en el cristal y O BIEN choca O BIEN no choca con la parte reflectante.
      Si choca, lo verás pasar salir por arriba con desfase el del tiempo de vuelo y el de pasar por el cristal.
      Si no choca, lo verás salir por la derecha con desfase el del tiempo de vuelo y el de pasar por el cristal.

      B) Si lo tiras por la derecha O BIEN choca y no entra O BIEN no choca y entra en el cristal
      Si choca, lo verás salir por abajo con desfase de pi más el tiempo de vuelo
      Si no choca, lo verás salir por la izquierda con desfase el del tiempo de vuelo y el de pasar por el cristal (la reflexión dentro del cristal no provoca desfase[1]).

      [1]http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/MachZehnder/MachZehnder.html

    • Eso es por lo que traje a colación al marginado Plank. A Einstein, Bohr y sus acólitos no lo podian marginar del todo, así de fácil, porque además de ser un gran cuántico, tal vez mejor que ellos; les sacaba una pista física adelante, al ser creador de otro paradigma, el Relativista clásico. Muy maltratado por todos los metafísicos-matemáticos después y actuales; utilizandolo en propósitos que no entran en sus objetivos. Como los agujeros negros, Big Bang, multiversos, y demás jueguitos de ajedrez físico. La relatividad debe verse, como un constructo teórico necesario para que dos fenómenos en diferentes marcos diferentes de velocidad, o gravedad; se puedan hacer compatibles. Y así es como deberia verse y desecharse todo lo que de ella surja y no tenga sentido comun físico. De no extenderse eso, casi por ningun fisico; es que llevan ya más de 100 años sin ponerse de acuerdo. Es una idea de Galileo, para resolver un problema concreto, no de Einstein. Lo de Einstein surge a raíz de que en la época de Galileo, no existían tantas informaciones experimentales.
      Pero volvamos, a tu idea.
      “ ¿qué pasaría si en un desdoblador se envía un solo fotón? “

      Ese en el asunto; que según yo: Un fotón, ni es una partícula, ni una onda; es un electromagnetico de naturaleza muy diferente a lo que sabemos actualmente de él. Una partícula es un ente que no puedes dividir. Un fotón no es un ente en concreto, los puedes dividir casi infinitamente y sigue siendo un electromagnetico. Es algo así una partícula? Un electromagnetico pierde energía, pero no su velocidad con ella. Es algo así una partícula? Y ese es el truco, que esconden los cuánticos metafísicos-matemáticos, cuando hacen sus magias.
      Todo es muy simple y no necesitas complicarlo descaradamente. Si no quieres que la luz llegue a D, por un canal; simplemente pon una pared que lo impida de verdad, lo mismo hacia adelante, que hacia atrás, entre el desdoblador(3) y el detector D, y mira a ver que pasa.
      Si pasa lo mismo; pues ya se donde esta la magia. Tienes que asumir mi teoría de la interacción Luz-Luz débil, en la intersección de los haces; la única forma de explicarlo con sentido común físico, después de eso.
      Otra cosa sobre los fotones o las ondas electromagnéticas( que yo simplemente llamo en mis protocolos exploratorios para un nuevo paradigma físico, electromagnéticos); es que según mis conclusiones, primero tienes que construir el 6to paradigma. Crear un modelo de la estructura del electrón, con todas sus propiedades. Y con eso, es que después el 7mo paradigma será el de conocer la estructura de esos electromagnéticos. El 8vo será el de entender en esencia que es la energía de forma general. Claro todo en la física se retroalimenta constructivamente y por eso dar fechas de paradigmas(el cuántico 1900, el relativista 1905,…) es solo un esquema para orientarnos hacia futuras investigaciones.
      En conclusión, no existe un fotón como partícula, como un ente que si lo divides, pasa a ser otro ente. Los fotones no tienen espín, sino que eso no es más que un convencionalismo didáctico (la didáctica y la realidad, lo real y lo maravilloso, es lo que no sabe distinguir un metafísico-matemático), basado en una propiedad que si tienen las verdaderas partículas. Pero buenos ellos usan y abusan diciendo que tienen dos fotones entrelazados y cosas asi que no conducen, ni concluyen nada; porque están montadas sobre cosas que no se han interpretado físicamente. Ese es su Hobby, que le vamos hacer; si las revistas se venden bien. Pero te repito, siempre que te digan fotón; piensa que puedes reflejar y refractar simultáneamente ese electromagnético, y ya te desligan de que es una partícula; como mal interpretaron el fotoefecto de Einstein.

      • Incluso alguien con una buena formación física; se da cuenta del abuso y le dice: Francis overflow; please.
        http://francis.naukas.com/2013/12/09/francis-en-trendingciencia-otra-realidad-esta-hecha-de-campos-de-particulas/#comment-20187
        Tantos axiomas, es tan poco elegante en una teoría física; como muchos parámetros en un modelo físico. Con muchos axiomas en física-matemática; puedes construir lo que te propongan; he importa un carajo natura. El enfoque de campo, es el que yo uso en mi protocolo exploratorio para un nuevo paradigma. Pero yo no invento entes nuevos; sino que relaciono lo que hay. Recreo la estructura del electrón, todas sus propiedades; a través de fotones electromagnéticos confinados. Por razones experimentales que salen de hechos conocidos por todos. Traer más animales al zoológico, como campos fantasmagóricos que se extienden por todo el universo; fotones-B, campos B^3,… agrega más confusión y solo es un sesgo interpretativo de la matemática involucrada. El enfoque de campo radical, que le gusta a Francis; no me parece correcto, lo veo falta de balance fenomenológico. Además, que la caída o dependencia de todos los campos con la distancia; es una demostración de que los campos reales que puedes medir, existen gracia a ellas, las partículas. En mi ideas, son lo mismo; son los instrumentos los que nos hacen output diferentes.
        Hay que dar gracia por el momento físico, o la crisis, que estamos viviendo. La matemática hay que tomarla hasta donde tenga sentido comun físico. No lo olviden; somos fisicos, no matemáticos.

  12. Si parece interesante. Yo me enteré por esta entrada de Cuentos Cuánticos.

  13. Bueno en mi ignorancia, viendo el esquema, es que si ha pasado el rayo, paso por E, hizo un bucle pasando por A y B , volvió a pasar por E, (al interferirse 2 veces supongo que se compensa la interferencia y por eso no aparece), llegando al haz principal, y de ahí a C y al detector, por lo que el sentido común no se viola lo más mínimo, al contrario, se refuerza, quiere decir que nos habíamos olvidado de una posibilidad.

  14. Pingback: Física Cuántica | Annotary

  15. Bueno iba a hacer un comentario pero al final he hecho un post en mi blog porque si no iba a ser un coñazo.
    Ahí lo lleváis (aviso de que puede herir sensibilidades):
    http://unicorns-in-a-nutshell.blogspot.com.es/2013/12/que-cuantica-para-atras-ni-que-gato.html

    • Una buena entrada, pero hay varios detalles que comentar:

      a) En ningún momento se hace cálculos con ondas electromagnéticas. No hay ningún cálculo de interferencias clásicas. Y si lo hay me gustaría verlo paso a paso. Me gustaría ver el cálculo clásico que predice ese resultado.

      b) La cuántica no es magia, es la mejor forma que tenemos para describir los fenómenos. Y no solo por este caso sino por todos los avances hechos en los últimos 100 años en la ciencia y la tecnología.

      Uno puede “creer” o “no creer” en la cuántica, cada uno es libre de creer en lo que quiera. Afortunadamente la ciencia no depende de creencias sino de comprobaciones experimentales.

      Y como se ha dicho en la entrada del blog: Esto es un modelo matemático para modelizar el comportamiento cuántico (que es el único que puede explicar el resultado ya que con la clásica no se puede, y si se puede quiero ver el cálculo explícito).

      c) Nadie dice que hay cuántica para atrás o no para atrás. Como también se ha explicado en la entrada estas ideas de cosas adelantadas y atrasadas en el tiempo también se usan en cúantica:

      http://en.wikipedia.org/wiki/Li%C3%A9nard-Wiechert_potentials

      Y no he visto la crítica a eso.

      Es muy fácil decir que las cosas se pueden hacer de otro modo, pero siempre echo en falta la referencia al cálculo explícito.

      El resultado este es experimental y es innegable. La explicación solo puede venir de la mano de la cuántica en cualquiera de sus formulaciones. Como también se ha dicho se puede recuperar el resultado en cualquiera de ellas.

      Un saludo.

      • Buenas.
        a) En el suplemento 4 ellos mismos lo plantean de este modo: “Here we present direct calculations of the expected experimental results based on the standard quantum formalism
        which is the same as in classical electromagnetic waves theory.”
        O en la parte técnica del artículo: “It will be of interest to repeat this experiment in a regime where neither a classical wave evolution description nor a
        single particle quantum wave description can provide an explanation. One challenging proposal is to perform the same
        interference experiment with neutrons.”
        b) No voy a discutir sobre eso que ya estoy cansado porque sé que no lleva a nada discutir de forma general.
        c) Mira el suplemento 4. Ecuaciones 20 y 22. Particularizaciones de la ecuación 4. Se empieza caracterizando el campo recibido en el detector, y le añade desfases. Luego integra (con matlab). Las deltitas esas en las exponenciales dan igual que estén en una ecuación de ondas planas electromagnéticas que en una de Schrodinger. Las sumas que dan cero serían las mismas.
        A lo mejor me estoy equivocando pero repito:
        “Lo único que se hizo es mover el espejito B para que hubiera interferencia destructiva en el detector D de las ondas que llevan la información de A, B y F en el caso de la figura C y sólo de F en la figura B. ”

        Saludos.

        • El problema es el de descalificar un resultado porque se pueda calcular de diferentes formas.

          En física muchos cálculos son coincidentes cuando se hacen con cuántica y con clásica. Por ejemplo, la dispersión de Rutherford (solo para el potencial 1/r), todos los cálculos de teoría cuántica de campos a nivel árbol, etc. Esto no puede implicar que la cuántica no sea más que una versión pija de la clásica porque durante los últimos 100 años hemos visto que la cuántica hace predicciones radicalmente diferentes a la clásica en la mayoría de los fenómenos donde es aplicable. Y lo mejor de todo, se han comprobado experimentalmente hasta la saciedad.

          En el artículo en cuestión están usando luz con una cantidad ingente de fotones, entonces es bueno que la clásica y la cuántica coincidan en los resultados. Sin embargo, el uso de la clásica o el formalismo cuántico estándar está forzado en este entorno.

          Lo que este trabajo pone encima de la mesa es que “a nivel interpretativo” el formalismo de dos vectores de estado da una imagen más limpia del proceso y abre la puerta a experimentos más cuánticos como los que se proponen en el mismo trabajo.

          A mí, como comprenderás, me da un poco igual el resultado, las interpretaciones, etc. Lo que ya no me da tanto igual es que este sea un primer paso para ahondar en cuestiones que solo podrán ser dilucidadas en un contexto cuántico.

          Como siempre en ciencia… Ya veremos lo que pasa en el futuro, al fin y al cabo da igual lo que se discuta, el experimento decidirá en su momento.

          • No es mi intención descalificar el resultado, sino las formas. La figura B es un tongo horroroso, que da a entender que la luz que pasa por A y B no llega hasta al detector. Sí llega. Que al restar dos integrales (ecuación 5) sobre sendas placas del detector te de cero no significa que no haya llegado luz que ha pasado por A y B, ya sea fotón u onda.

            Yo este caso lo veo claro. El experimento no muestra nada nuevo, ni nada inexplicable mediante electromagnetismo ondulatorio clásico. Es sólo didáctica/propaganda (que no veas la cancha que le dan los medios) del TSVF. Y visto el tongo de la figura B y frases del tipo “¡Los fotones nos dicen que han estado en partes del interferómetro que no podían atravesar!” no me parece ni medio correcta.

            Al final lo que se le queda a la gente son cosas como la que tú mismo has dicho y que ni siquiera ellos se atreven a decir, porque no es cierto:
            “La explicación solo puede venir de la mano de la cuántica en cualquiera de sus formulaciones”
            ¡De hecho en el artículo dicen lo contrario! ¡Dicen que estaría bien encontrar un caso en el que difieran! Y así ha pasado con muchos otros experimentos que tienen explicación clásica pero sólo se habla de, se promociona y se paga la cuántica.
            Por eso a mí el argumento generalizador de:
            “durante los últimos 100 años hemos visto que la cuántica hace predicciones radicalmente diferentes a la clásica en la mayoría de los fenómenos donde es aplicable”
            No me sirve. O hablamos caso por caso, o estamos perdiendo el tiempo.

            ¡Saludos!

  16. Y olvide decir que cuando se dice que han encontrado algo de lo predicho, o explicado algo; tampoco es consecuente con el método científico que existía antiguamente. Y más parece una conclusión por la desesperación del momento actual.
    http://naukas.com/2013/12/05/encuentro-en-directo-la-particula-de-higgs-y-el-misterio-de-la-masa/#comment-138781
    Creo que los Biólogos(más compleja que la física) y los Químicos (los de materiales, los biotecnológicos, ni hablar), sin mucho escándalo mediático; y gracias a que están más concentrado en la fenomenología, (que la matemática), de sus objetos de estudios, están avanzando y ayudando más a la prosperidad social.

  17. Parece que al final Planck (nunca estuvo de acuerdo con la interpretación que le dieron a su quanto, incluso lo creyó una interpretación temporal) va ha tener razón; lo que llamamos fotón, no se ajusta a la realidad. Incluso Einstein, lo último que dijo antes de morir, fue casi lo mismo; a pesar de su explicación corpuscular del fotoefecto. Y esos dos, si que veían el interior de la materia. Para remachar, habría que ver si Compton también sorto algo parecido; aunque no lo creo, esas licencias de honestidad, solo se la permiten los divinos.

    “¿Qué pasa si invertimos el desdoblador de haz que recoge la luz de A y B? Para empezar, a F no le llegará luz, por tanto no podremos medir fF”
    No entiendo como el desdoblador, al invertirlo, es transparente a A y no a B; si no es un discriminador de frecuencia?
    Sin embargo en la explicación invertida (la verde), si es transparente.
    Es una medida débil modular la frecuencia? Al parecer son moduladores de frecuencias.

    Yo lo que creo a estas alturas de la crisis, es que aunque puedas explicar algo matemáticamente; eso no significa que lo entiendas. Que es la verdadera causa de las ciencias. Porque encuentras en internet, muchas explicaciones matemáticas de cosas físicas; usando técnicas “fenomenológicas” que no tienen contacto con ninguna realidad. Este que planteas es uno de tantos. Y nadie imparcial, puede negar que lo explican muy bien; incluso mejor. Claro metafísica-matemática también; a pesar de renegar de ellos. Hasta usando solo la Mecanica.
    http://unicorns-in-a-nutshell.blogspot.com/2013/10/superposicion-cuantica.html
    Para mi el problema actual de los fisicos es más entender los fenómenos, y así poder seleccionar si la modelación es la exactamente correcta. Pero si no entiendes el fenómeno y lo sigues usando para explicar más cosas, al final todos es un caos, de explicaciones metafísicas-matemáticas, de ingenieros que inventaron primero las cosas llevados por sus experiencias y después mentirosamente los fisicos dicen que usaron la cuántica, miles de personas usando las paradojas que trae no entender físicamente algo, para usarlas en explicaciones de sus productos, que científicamente parecen más una estafa que otra.
    Primero hay que estar claro si existen los famosos estados cuánticos en la naturaleza. O si puedes construir toda una física, sobre el concepto de espaciotiempo junto, sin saber nada de él. Y no puedes decir que su curvatura está demostrada por fe, programacion mental, deudas de gratitud, porque es políticamente correcto, porque debemos comer todos los días;… si ni siquiera conoces bien a los electromagnéticos. Bueno poder, ya yo no tengo la menor dudas que todos podemos inventarnos diferentes explicaciones matemáticas, o no formales de la naturaleza física de las cosas que nos rodean. Lo malo de conseguir, es que las personas, honestamente, te lo crean. Por que el enfoque científico, a copado, casi secuestrado todas las ramas educativas y aun asi, es una realidad la mayoría duda, o les entra por un oído y sale por el otro? Yo creo que la única forma, es entender la naturaleza de los fenómenos, y a los metafísicos-matemáticos eso les importa poco. Lo de ellos es: ya le encontré una explicación matemática a esto; pues sobre eso construyó más explicaciones matemáticas. Pero al final todo es un embrollo especulativo de cosas que deberían encontrarse en los experimentos, o en la naturaleza; pero ningunas aparecen. Como el zoológico de las partículas, las dimensiones extras, las violaciones de la localidad,….

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