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Sobre flechas y gatos

Si estás buscando la explicación definitiva sobre qué diantres significa eso del “gato de Schrödinger“, aquí no la vas a encontrar, casi seguro.

Sin embargo, quiero escribir sobre el tema, una vez más, porque tengo el convencimiento de que invirtiendo el suficiente tiempo todo el mundo puede llegar a entender el susodicho problema.  Esto supone un reto, tanto para mí que escribo la entrada y me tengo que hacer entender, como para ti que la estás leyendo y quieres entenderlo.  Ya sé todo eso de que “la mecánica cuántica no la entiende nadie“, “el gato está medio vivo y medio muerto“, etc.  Todo eso está muy bien, pero no lo comparto al cien por cien.  La cuántica es una teoría que nos enfrenta ante una situación novedosa, al contrario que la física clásica (no-cuántica) los fenomenos descritos, y comprobados experimentalmente, nos dejan sin la posibilidad de explicarlos en términos cotidianos y usuales. Eso nos lleva a que tengamos la sensación de indefensión, de que nos enfrentamos a entelequias y de que no es fácil “entenderlos”.

Por otro lado están los físicos que hablan con soltura de términos y conceptos que suenan a metafísica, sistemas que están en dos sitios a la vez, sistemas de los que no conocemos sus propiedades hasta que no medimos, colapsos de la función de onda, etc. En realidad los físicos hablan así de estos temas porque han sido entrenados en un formalismo matemático que hace meridianamente claros estos conceptos. Debajo de esas palabras de uso común (más o menos) un físico tiene un fondo de matemáticas que le da la seguridad de que lo que está diciendo con palabras llanas es correcto. La dificultad en transmitir este mensaje está en que usualmente el interlocutor interesado no tiene, ni tiene porqué tenerlo, ese fondo matemático y las imágenes mentales que provocan las metáforas empleadas por los físicos suelen confundir más que aclarar. Valga como ejemplo el famoso, y desdichado, gato.

En esta entrada vas a encontrar una explicación de los conceptos matemáticos elementales para entender de qué va eso del gato. Y lo único que hace falta es saber qué es un vector, el resto vendrá dado solo. Así que, si has llegado hasta aquí y sigues interesado en el tema me gustaría darte algún consejo:

1.-  Olvídate de los gatos por un momento.

2.  Ve esto como algo que está a tu alcance. Los vectores son algo con los que nos hemos tenido que enfrentar alguna vez en el colegio o instituto y eso es lo que nos hace falta.

3.- Si después de leer esta entrada sigues sin entenderlo la culpa es toda mía. Yo seguiré intentándolo en el futuro 🙂

Y para finalizar esta introducción al tema de la entrada he de decir que ha sido inspirada por una interesantísima charla con @Uhandrea, @Irreductible, @emulenews, @aberron, @fooly_cooly, @DonMostrenco, @migusan, @ClaraGrima y @Perestupinya.  Es una experiencia muy enriquecedora ver lo alejados que estamos los físicos de poder satisfacer las ganas de saber por la gente que no es especialista en el tema, y de estos angelitos nadie podrá decir que no están interesados en ciencia. Así que tendremos que volver a intentarlo una y otra vez.

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El efecto túnel

Se puede decir que hoy escribimos sobre el efecto túnel por aclamación popular.

Ayer unos lectores del blog preguntaron acerca del famoso efecto túnel en cuántica. Y bueno, como cualquier sitio que depende de sus lectores… aquí va la entrada sobre la explicación de dicho efecto.

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Pildorazo de Partículas elementales II: Simetría del estado cuántico

La función de onda total de un sistema, la función de onda representa el estado cuántico de dicho sistema (por ejemplo un conjunto de partículas) ha de ser simétrica o antisimétrica bajo el intercambio de un par cualquiera de las partículas constituyentes:

Simétrica:  \psi(x_1,\dots,x_i,\dots,x_j,\dots,x_n)=\psi(x_1,\dots,x_j,\dots,x_i,\dots,x_n)

Antisimétrica: \psi(x_1,\dots,x_i,\dots,x_j,\dots,x_n)=-\psi(x_1,\dots,x_j,\dots,x_i,\dots,x_n)

Precisaremos que aunque estamos representando coordenadas mediante las x’s, aquí nos referimos a cualquier número cuántico.  Es decir, cuando tenemos un conjunto de partículas tenemos que su función de onda total es un producto de las funciones de las posiciones, las funciones de los espines, las funciones de los isoespines, etc:

\Psi_{Total}=\psi(\vec{r})\chi(s)T(I)\dots

 Cada una de esas funciones por separado tendrá una determinada simetría y la función de onda total tendrá la simetría que corresponda al producto de todas las anteriores.

Baste recordar:

simétrico x simétrico = simétrico  (+ x + = +)

simétrico x antisimétrico = antisimétrico (+ x – = -)

antisimétrico x simétrico = antisimétrico (- x + = -)

antisimétrico x antisimétrico = simétrico  (- x – = +)