Archivos diarios: Septiembre 13th, 2008

En el último capítulo vimos por encima cómo Einstein “despreciaba” la Mecánica Cuántica por basarse en la estadística, y concluimos con el experimento EPR (Einstein-Podolsky-Rosen), en el que demostraron que era perfectamente posible determinar la posición y el movimiento de una partícula si controlamos a su pareja, despreciando el Principio de Incertidumbre. Éste fue su último gran experimento, pues murió poco después en 1955.

Sin embargo sus experimentos, lejos de desanimar a los Físicos Cuánticos, les dieron la base para desarrollar una nueva teoríaen la que las partículas se conectaban entre ellas a velocidades superiores a la de la luz, y que ése era el motivo por el que la ciencia no notaba la diferencia de tiempo entre la alteración del movimiento en una partícula y en su par, o incluso en todas las demás que esten relacionadas con ella. “Todo está conectado”, desde un electrón a su pareja, hasta los enormes movimientos intergalácticos. Esa es la razón de que el Universo sea tan “perfecto”. Todo, y cuando digo todo es todo, sabe perfectamente qué va a hacer el resto del Universo antes de que lo haga. El Universo se conoce a sí mismo perfectamente, y la única conclusión un poco caótica de pensar así es que nuestros pensamientos tal vez también estarían preprogramados por el Universo. Sin embargo, si no creemos en esto no hay otra explicaciónde la conexión entre las dos partículas del experimento EPR.

¿Recordáis el experimento de la doble rendija  de Young? Allí vimos por primera vez que un fotón, ya antes de realizar el recorrido, sabía perfectamente si el espacio que iba a recorrer estaba cerrado o si estaba conectado con otros habitáculos, y se movía en función de ello. Con la teoría de que el Todo está conectado esto obtendría una explicación por fin.

Y si el Todo está conectado y forma parte de un único Todo, la conclusión filosófica es que cada pequeña parte del Todo es el Todo en si. Yo soy parte del Todo, y vosotros también. ¿Que si creo en esta teoría? Si, pero con algunos matices que explicaré a continuación.

Estudiando físicamente este ente superior, podríamos asegurar que al estar siempre compuesto de lo mismo, su cantidad de masa-energía es constante, y como para prácticamente para casi todo se necesita energía, se deduce que cuando un cuerpo, por ejemplo, acelera y se ubica a velocidades muy elevadas, otro cercano o más lejano a él se ralentiza para compensar el desnivel de energía. Todo esto instantáneament, claro. Asimismo, a medida que un feto crece en la placenta beneficiándose de materia, ésta va desapareciendo de otros rincones del Universo. En resumen, las actividades de trabajos, fuerzas, movimientos y demás estarían cuantizadas por cada instante, no pudiendo superar un límite que sería tan elevado que lo podemos considerar infinito. Supongo que la fórmula que definiría esto sería algo así como:

  • ∑W + ∑F + ∑p + ∑L + (…) = K.

Como no sé si nunca nadie se ha parado a pensar en esto ni nada, voy a dejar aquí este tema.

Y si seguimos buscando la perfección de este ente superior, deberíamos imaginárnoslo eterno y constante. ¿Pero cómo imaginar constante algo que se mueve a lo largo del tiempo? Es muy fácil, hagámoslos constantes también.

Imaginémonos hoy una dimensión cualquiera, por ejemplo este 10 de Septiembre en el instante en el que se inauguró el LHC. Sostenerlo quieto en el tiempo, ¿vale? En el momento en el que dejemos que el tiempo lo desplace, podrían pasar una infinidad de cosas diferentes: que todo saliera bien, que el laboratorio explotase, que se produjese un agujero negro como dijeron algunos, etc. Ahora dejad que el tiempo avance como lo ha hecho para nosotros, dándonos el primer resultado. Mientras que nosotros hemos vivido que no ha pasado nada, el ente superior se ha dividido en varias dimensiones más en las que ha sucedido todo lo demás que podría suceder. Es decir, que nosotros no lo hayamos vivido no implica que no haya acontecido en algún otro rincón del complejo espacio-tiempo. Pero incluso dentro de cada división en la que el experimento salía bien, han habido infinidad de divisiones más en las que José cogía o no el coche para ir al trabajo, en las que había lluvia en España o pasaba de largo, e incluso en las que tu cuerpo emitía 80 pulsaciones por minuto en vez de 60 (las normales), y ya si nos metemos a nivel subatómico con la Física Estadística las probabilidades se multiplican más y más por infinito. Sin embargo, vamos a suponer que todo eso ha existido y su continuación existe, pero sin dejar de existir lo anterior a ella. Lo que quiero decir es que este ente superior del que estamos hablando tendría registradas todas y cada una de las posibilidades del espacio-tiempo en múltiples dimensiones que se estarían reproduciendo a la vez. Es decir, mientras nosotros ahora vivimos el 2008 otros viven hace 65 millones de años en otra dimensión donde el hombre ha aparecido antes.

Os recuerdo en todo momento que todo esto es pura teoría, aunque sin embargo es una interpretación bastante buena del Universo y que no da problemas a nivel experimental.

La parte más compleja, quizá, es la que viene a continuación: los viajes hacia el pasado. Según vimos en la Teoría Especial de la Relatividad, era posible desplazarse más rápido o más lento en el tiempo que otros seres en función de la velocidad de nuestro sistema de referencia, según la ecuación de la dilatación del tiempo. No obstante, desconocemos por completo qué sucedería si la teoría de las velocidades ultralumínicas fuese cierta. Es decir, cuanto más rápido nos movemos nuestro tiempo se dilata y se pasa más rápido. Cuando la luz se mueve a su propia velocidad su tiempo se dilata tanto que es eterno y se le pasa tan rápido que no se le pasa. ¿Pero qué pasa cuando una partícula supera la velocidad de la luz, supuesta el límite de velocidad universal por Einstein?

Ha llegado el momento de recordar el enunciado de Feynman: “un positrón es como un electrón yendo hacia atrás en el tiempo”. ¿Y si mientras que nosotros y nuestra materia nos dirigimos hacia el futuro, la antimateria se dirige hacia el pasado y por eso no la solemos ver? En mi opinión, este enfoque del asunto es bastante bueno, ya que explica la ausencia de las antipartículas en nuestra dimensión y el por qué son exactamente iguales que sus partículas originales.

Para entender mejor esta teoría observemos el adjunto diagrama de Feynman. Aquí vemos un fotón (Υ) y un electrón (e¯)que se desplazan hacia adelante en el espacio y en el tiempo. El fotón se desintegra dando lugar a un electrón y a un positrón (e+), y el positrón va a chocar con el primer electrón, dando lugar a la emisión de un nuevo fotón.

Otra posible interpretación es que el primer electrón viaja solo en el espacio-tiempo hacia adelante, y cuando tiene suficiente energía se deshace de ella emitiendo un fotón, perole cuesta tanto trabajo que ya no puede viajar hacia adelante en el tiempo y comienza a viajar hacia el pasado como un positrón hasta que choca con un fotón que le devuelve su energía y prosigue su camino hacia el futuro de nuevo como electrón.

Con este pequeño detalle, la teoría del gran ente superior quedaría completa: el Universo se compone de infinitas dimensiones, las dimensiones se comunican entre si a través del espacio tiempo, la materia se desplaza en las dimensiones hacia el futuro, la antimateria se desplaza en las dimensiones hacia el pasado, cada dimensión tiene infinitos avances diferentes hacia el futuro, cada dimensión tiene un único avance hacia el pasado, o lo que es lo mismo, dos dimensiones desplazándose hacia el futuro nunca podrán tener un resultado común.

Observaciones: el cerebro, una de las grandes incógnitas de la ciencia, podría ser capaz de viajar entre estas dimensiones transmitiéndonos imágenes de ellas, lo que nosotros traduciríamos como imaginar. Asimismo, esas ocasiones en las que dices “ésto ya lo he vivido”, puede deberse a una corriente de antipartículas que en su viaje hacia el pasado hayan estacionado en tu cerebro, transmitiéndole la información de un modo “x”.

Otro detalle importante de esta teoría es que es perfectamente compatible con el Big Bang y los agujeros negros. Todas las dimensiones convergerían en el infinito de su espacio-tiempo a ser un diminuto agujero negro que, por decirlo de algún modo, las reiniciaría. Después de eso, volvería a haber un Big Bang de dimensiones y volverían a repetirse las infinitas combinaciones de ellas ya dadas.

Esta teoría, llamada Teoría de los Multiversos, es perfectamente compatible con la Teoría cuántica, con la de la Relatividad, y, ésto es lo más importante, con el Principio de Incertidumbre. Cuando los científicos observan dimensiones por debajo de la constante cuántica, la nebulosa de indeterminación que ven podría deberse a una superposición de los lugares en los que podría estar el electrón o la partícula que busquen en ese momento. Ésto supone un nuevo cambio en la frase “la probabilidad de que este electrón esté aquí es del 99%”, que pasa a ser, “el 99% de este electrón está aquí, mientras que el 1% se encuentra repartido por todo el espacio en las demás dimensiones”.

Dejando de lado todo ésto, trataremos hoy las dos nuevas clases de partículas fundamentales descubiertas más recientemente: los neutrinos y los quarks. La existencia de ambas es muy probable, aunque en realidad nunca las ha visto nadie.

Por un lado, los neutrinos serían partículas minúsculas, a las que se les atribuye la capacidad de “atravesar decenas de planetas sin dejar rastro”, ya que no interaccionan con campos gravitatorios o electromagnéticos.

Por el otro, los quarks serían quiénes compondrían los nucleones (protones y neutrones) dentro del núcleo.

Y para concluir hoy hablaré de la Teoría Cuántica de Campos, que está tan de moda. Esta teoría sigue un fundamento exactamente igual que el Principio de las Equivalencias: “si algo no me gusta o me da problemas, lo cambio por algo que me guste más”.

En este caso lo que no gustaba a los Físicos Cuánticos era la materia, y lo que hicieron fue sustituirla por una interacción entre campos que se hacían más o menos permisivos respecto a ser atravesados por otros campos (sólidos, líquidos y gases), y los cuáles, al ser afectados por el carácter ondulatorio de los campos que colisionaban con ellos, se quedaban con parte de su energía, siendo el resultado para un observador la apreciación de los distintos colores.

En resumen, la Teoría Cuántica de Campos explica que:

1. Los estados físicos de la materia dependen de la fuerza con la que interactúen los campos que la componen.

2. Cuando una interacción de campos lumínica (de carácter onda-corpúsculo) choca con un nuevo campo, éste se queda con parte de su caracter ondulatorio, que se traduce en una visión en color para el observador (recordemos que los colores dependían de la energía de la onda, siendo las más enérgicas ultravioletas y las más débiles rojas).

Lo más complejo de esta teoría, si cabe, es imaginársela.