El extraño fenómeno del 'gato de Schrödinger' afecta a las temperaturas

Iniciado por El_Andaluz, 20 Septiembre 2018, 02:13 AM

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El_Andaluz



Un estado de limbo, análogo al del 'gato de Schrödinger', puede existir para las temperaturas: los objetos pueden tener dos temperaturas al mismo tiempo a nivel cuántico.    

Esta extraña paradoja cuántica es la primera relación de incertidumbre cuántica completamente nueva que se formulará en décadas, vaticinan físicos de la Universidad de Exeter.    

En 1927, el físico alemán Werner Heisenberg postuló que cuanto más precisamente se mida la posición de una partícula cuántica, con menor precisión se puede conocer su momento, y viceversa, una regla que se convertiría en el ahora famoso principio de incertidumbre de Heisenberg.

La nueva incertidumbre cuántica, que afirma que cuanto más precisa sea la temperatura, menos se puede decir sobre la energía, y viceversa, tiene grandes implicaciones para la nanociencia, que estudia objetos increíblemente pequeños, más pequeños que un nanómetro.El extraño fenómeno del 'gato de Schrödinger' afecta a las temperaturas

Este principio cambiará la forma en que los científicos miden la temperatura de elementos extremadamente pequeños, como puntos cuánticos, pequeños semiconductores o células individuales, dijeron los investigadores en el nuevo estudio, publicado en Nature Communications.

En la década de 1930, Heisenberg y el físico danés Niels Bohr establecieron una relación de incertidumbre entre la energía y la temperatura en la escala no cuántica.La idea era que, si querías saber la temperatura exacta de un objeto, la mejor y más precisa forma científica de hacerlo sería sumergirlo en un "depósito", por ejemplo, una tina de agua o una nevera llena de aire frío - con una temperatura conocida, y permita que el objeto se convierta lentamente en esa temperatura. Esto se llama equilibrio térmico.

Sin embargo, ese equilibrio térmico es mantenido por el objeto y el depósito intercambiando energía constantemente.La energía en su objeto sube y baja en cantidades infinitesimales, lo que hace que sea imposible definir con precisión.Por otro lado, si quisieras saber la energía precisa en tu objeto, tendrías que aislarlo para que no pudiera entrar en contacto e intercambiar energía con cualquier cosa.Pero si lo aislo, no sería capaz de medir su temperatura con precisión utilizando un depósito. Esta limitación hace que la temperatura sea incierta.

Las cosas se vuelven más extrañas cuando vas a la escala cuántica.Incluso si un termómetro típico tiene una energía que sube y baja ligeramente, esa energía aún se puede conocer dentro de un rango pequeño.


TODO SE DEBE AL GATO DE SCHRÖDINGER


Esto no es cierto en absoluto en el nivel cuántico, mostró la nueva investigación, y todo se debe al gato de Schrödinger.Ese experimento mental propuso un gato teórico en una caja con un veneno que podría ser activado por la descomposición de una partícula radiactiva.El extraño fenómeno del 'gato de Schrödinger' afecta a las temperaturas

De acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, la partícula podría haber decaído y no decaído al mismo tiempo, lo que significa que hasta que se abra la caja, el gato estaría muerto y vivo al mismo tiempo, un fenómeno conocido como superposición.

Los investigadores usaron las matemáticas y la teoría para predecir exactamente cómo dicha superposición afecta la medición de la temperatura de los objetos cuánticos.

El extraño fenómeno del 'gato de Schrödinger' afecta a las temperaturas

"En el caso cuántico, un termómetro cuántico ... estará en una superposición de estados de energía simultáneamente", dijo a Live Science Harry Miller, uno de los físicos de la Universidad de Exeter que desarrolló el nuevo principio.



Leer mas: http://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-raro-fenomeno-gato-schrodinger-afecta-temperaturas-20180919103217.html






PalitroqueZ

el principio de incertidumbre de Heisenberg yo lo veo como un obstaculo para poder seguir investigando el universo a nivel cuantico.

habrá que esperar a otro einstein que pueda hacer de este principio algo obsoleto y que sea mediante otras teorias y nuevos metodos de medición, para poder hallar la posición y la energía de una particula en un determinado momento, si no se quiere llegar a un nuevo limite de la ciencia.
"La Economía planificada lleva de un modo gradual pero seguro a la economía dirigida, a la economía autoritaria y al totalitarismo" Ludwig Erhard

Eleкtro

CitarDe acuerdo con las leyes de la mecánica cuántica, la partícula podría haber decaído y no decaído al mismo tiempo, lo que significa que hasta que se abra la caja, el gato estaría muerto y vivo al mismo tiempo, un fenómeno conocido como superposición.

¿De verdad se espera que la gente normal y corriente (como yo) deba escuchar ese tipo de afirmaciones y pretender que no se cuestione la salud mental de lo que actualmente conocemos como Ciencia?. Bueno, solo me estoy refiriendo a la física cuántica y sus principios, eso y a las paradojas. En la física cuántica hay afirmaciones que, si las dijera un loco internado en un manicomio, no habría diferencia...

Solo es mi opinión personal, y logicamente no puedo demostrar si me equivoco o tengo razón (la Ciencia es quien en el futuro tendrá que descubrir la respuesta a ello), pero yo considero que en el mundo cuántico todo falla, solo se dicen locuras que no parecen tener mucho sentido aún despues de que los científicos hayan explicado el motivo, sigue sin tener mucho sentido el como puede ser posible que lo que ellos dicen que es así, realmente sea así.

Creo que hay demasiados interrogantes sin respuesta, muchas cosas que los científicos piensan que sucede de tal manera, y que lo tienen claro, para ellos está claro que algo sucede de tal manera, aunque una teoría consista de conclusiones ilógicas, los científicos les dan una explicación... que resulta igual de ilógica, pero la Ciencia acepta esas conclusioens ilógicas como verdad. Todo es muy ilógico, y yo creo que esto es así por el desconocimiento de como suceden las cosas en realidad, y con esto generan una creencia de falsas verdades (física cuántica), no una Ciencia. Por ejemplo eso de que dos partículas pueden estar en dos lugares al mismo tiempo, o que una partícula pueda influir en el estado de otra aunque estén a años luz de distancia... yo creo que algo de sentido común está fallando en las conclusiones y afirmaciones, supuestamente lógicas, de los principios de la física cuántica.

Un saludo!








Serapis

Elektro, el problema es que suelen explicarlo mal, por eso suena chocante.

Se trata de que no se sabe el estado de algo y no hay forma de saberlo (por ejemplo a la vista), y por tanto se debe medir. El caso es que aquello que se debe medir es tan sumamente pequeño, que las propias acciones de la medición suponen una invasión del 'espacio' del estado a medir, lo cual puede a su vez producir un cambio que sea distinto del que previamente tuviera antes de la intrusión debido a la medición.

Hay modos sencillos de explicarlo... uno demasiado sencillo para comprenderlo:
Yo por ejemplo de pequeño era supertímido. Cuando (por ejemplo) el profe hacía un examen, yo solía conocer las respuesta y aprobaba. En cierta ocasión el profe por la razón que sea, dudaba de mi examen y debió pensar que copié el caso es que estando en otra clase, me mandó llamar... y allí mismo en medio de todos, me hizo las mismas preguntas dle examen... de mi boca no salió apenas palabra, la razón no era que no supiera el examen, la razón era lo alterado que estaba yo, por tal 'intrusión' a mi persona... estaba supernervioso, y allí de cuerpo presente en medio de toda una clase que ni siquiera era la mía y haciendo incapié en poner en duda mis capacidades (con comentarios jocosos en voz alta, del tipo: "aquí tenemos al próximo Einstein, vamos a ver que descubre...")) todo hacía enloquecer mi 'normal' timidez... mis 'respuestas' (o sea 4 palabras balbucientes) fueron interpretadas por él, como que efectivamente había copiado y no tenía ni PUT4 idea...

Pasó exactamente lo mismo que describe el gato de Schrodinger... el profe quería verificar si mi conocimiento coincidía con lo expuesto en el examen, pero el medio utilizado por él, para indagarlo resultó tan invasivo (para mi carácter de aquella época), que alteró por completo mi estado de ánimo), entonces él mismo sin saberlo manipuló mi estado, lo alteró y por ende, el resultado fue erróneo (en ese caso), no dudo que para otros alumnos (probablemente la mayoría d elas veces), fuera certero.

Se da también por ejemplo en las encuentas... Suele pasar la diferencia de realidad entre lo que la gente piensa y lo que la gente responde en las encuentas. El mero hecho de que te pregunten incluso en privado, incluso de forma anónima, fuerza a que la gente mienta... por la incomodidad de que se sienta sojuzgado o por otras razones, como 'dar mejor sensación de sí mismo o como sociedad' o intentar manipular la propia encuenta exagerando (si cree que el resultado de la encuenta sea vinculante para que otros decidan cambios al respecto), incluso el no tener una respuesta clara, pero exigirte un sí o un no en vez de algo neutral (un punto medio)...

En general siempre que aquello que 'mide', testea', es tan invasivo, puede modificar el estado de aquello que trata de medir, por lo que resulta en incertidumbre saber el estado de algo, no sólo antes de medirlo, sino durante la medición, pués el propio acto de medirlo, puede alterar el estado que se trataba de medir.

...ahora reconozco que se abusa del gato de Schrodinger y que muchos lo aplican mal, de hecho hay algunos que incluso lo resumen en que el acto de medir produce un cambio de estado y eso no es cierto, por falta de preciso, el teorema realmente dice que 'puede cambiarlo', que haya o no un cambio real de tal magnitud que cambie el estado total de lo que medido, depende casi excluviamente de lo invasivo que se sea... por ejemplo tomar la temperatura de tu casa, no produce ningún cambio sustancial que merezca tal palabra, ciertamente el mercurio del termómetro (supuesto que se mida con un termómetro de mercurio), debe cambiar su tempreratura con la del ambiente la cantidad de calor que gane o pierda dicho termómetro hasta que ya no cambie el valor de la temperatura que señala el termómetro es la cantidad de cambio real que genera a la habitación... pero que en toda una sala de pongamos 40-80 metros³ es insignificante, produce más cambio entrar en la habitación a poner el termómetro, o incluso abrir la puerta para acceder que el propio termómetro...

En resumen sempre viene a haber un cambio real, pero cuando es insignificante hablar del gato de Schrodinger sin otros propósitos que explicarlo, y sí incidiendo en que produce un cambio, es lo que en mi sentido resulta en un abuso... porque un cambio minúsculo, no produce por lo general un cambio de estado en la medición... es decir si la habitación tuviera 23º antes de poner el termómetro, seguramente al entrar y dejar ahí un termómetro, para medir la tempreratura, finalmente seguirá arrojando 23º.... el cambio real debido a la medición tal vez sea sólo de 0'01º (por poner un valor), el valor exacto de cambio dependerá de varios factores, la cantidad de tiempo que dejamos la puerta abierta, el propio tamaño de la puerta, la temperatura al otro lado de la puerta (fuera de la habitación), nuestra propia temperatura, etc... en fin salvo que previamente estuviéramos dentro de un congelador o al sol, el cambio será insignificante... tanto que en el uso cotidiano puede asumirse como nulo, y ser solo real cuando se trata de medir cosas tan minusculas con aparatos tan gigantes como un microscopio óptico (que por ejemplo tiene una pequeña luz que ilumina lo expuesto a examen (por ejemplo un grano de polen)... incluso en este caso, como no se mide temperatura, sino medidas, formas, colores, estos no suelen verse alterados por el incremento de la temperatura de dicha retroiluminación. Tambien se produce un cambio, incluso en un abjeto muy grande, si la precisión d ela medida abarca varios decimales... en el jeemplo de medir la rtemperatura de una sala, una medición en grados es suficiente, una medición con 2,3, 4 decimales si se ve alterada por la propia medición
...pero vamos te permite comprender este simple ejemplo que cuando las proporciones entre lo que mide y lo medido aumentan en varios grados más aún (o la precisión de lo medido), el cambio de estado debido al acto de la medición, viene a ser más innegable. Y por tanto conocer el estado real que tenía justo antes de medirlo es incierto por cuanto aquello que finalmente arroje la medida sabemos que fue alterado por la propia medición... de ahí la incertidumbre del valor real del estado.
Además en cosas tan pequeñas, el tiempo es también causa de cambio, por ejemplo como un electrón gira a grandes velocidades, intentar sacarle una foto, generará una estela (el electrón aparece en muchas posiciones a la vez que se saca la foto) y aunque el obturador (de la "máquina fotográfica") fuera tan rápido que lograra tomar al electrón en una instantánea inmóvil, la posición actual donde se localice será distinta de la posición exacta que tenía en el momento en que decidimos 'tomar la foto' y nuevamente el hecho de tomar la foto, cabe la posibilidad de que haya alterado la trayectoria del electrón...

Y no hace falta extenderse más... al decir que el gato está muerto y vivo a la vez, lo que realmente trata de decir es que hasta que no lo miremos no lo sabemos... lo msimo que un billete de lotería premiado, hasta que no mires los resultados con tu boleto, no sabes si está premiado o no, como solo hay dos estados puedes decir que mantiene los dos estados a la vez hasta la verificación (en el caso del billete, aunque solo haya dos estados: premiado no premiado, dado la cantida dd eboletos no premiados será mlña alta que la de los premiados, finalmente se asume el valor en base a las probabilidades para cada estado).
...Justo la propia ciencia, con el mismo "gato de Schrodinger" sirve para afirmar que: Existen y no existen los alienígenes, los OVNIs, fantasmas, espectros, espíritus, duendes, etc, etc, etc... pero graciosamente el gato está muerto cuando se trata de aplicarlo a estas cuestiones  :laugh: :laugh: :laugh: :laugh:

El_Andaluz

Lo que representa el gato, es que en la mecánica cuántica si hay dos posibilidades, las dos se realizan al mismo tiempo, pero al momento de verlas las partículas actúan en una sola de las posibilidades. Ya dejando de lado el gato, si vuelves a perderlas de vista, estas nuevamente están en ambos lugares y al momento de mirarlas eligen solo una posibilidad.


Y el experimento este porque tiene que ser con el Gato ?  :xD

OmarHack

Yo me quedo con la explicación de más dimensiones.
Cuando medimos, solo observamos los valores en nuestra dimensión, lo cual explica que pasa con el resto de posibilidades que "desaparecen" o no se cumplen.
El mismo Einsten lo dijo. "Dios no juega a los dados". Dando a entender que todo tiene una explicación a nivel subatómico.
De todas formas la súper posición podría ser posible, por qué no? La lógica es un invento humano. Porque tires una pelota al suelo y "siempre" rebote no quiere decir que siempre lo haga. Quiere decir que desde que tenemos consciencia así ha sucedido. Pero es posible que mañana la pelota no bote. Ya que las posibilidades de repetir el experimento son infinitas, y no hay manera de comprobar el experimento infinitamente. Por lo cual el término "siempre" es un "aún no hemos experimentado lo contrario".
La propia existencia del universo es ilógica ya que todo, en nuestro cerebro es interpretado con un inicio.
El universo se inició con el bigbang? Y que había antes del bigbang?
Nada? Algo?

En el caso de que no hubiese nada, entonces como se origino el bigbang de la nada? Si así sucedió, esto implica que pueden suceder cosas sin motivo ni precedentes, lo que nos dice que siguiendo ese mismo principio, delante de tus ojos se puede originar un nuevo bigbang ahora mismo. Por qué no? Si se origina porque sí, sin la necesidad de ningún precedente. Como lo explicas?

Y en el caso de que hubiese algo que originase ese bigbang o la creación del universo, ese algo de donde salió? Siguiendo la lógica, tendría que haber otro algo2 anteriormente que originase ese algo1 que conocemos, y a su vez ese algo2 estaría originado por algo3 en un bucle infinito. Esto nos llevaría a 2 explicaciones:
La primera es la misma explicación de que se puede originar algo porque sí, sin motivo. La misma explicación anterior.
La segunda es que todo es un bucle infinito en el cual no hay origen ni fin, lo cual elimina el factor de inicio. Lo cual quiere decir que las cosas pueden suceder sin necesidad de antecedentes. Es decir, porque sí.

Todo esto parece una estupidez sin sentido ni lógica, por el simple hecho de que nuestros cerebros no pueden entender que algo suceda porque sí. O que algo esté ahí sin necesidad de un origen.

Por qué la mecánica cuántica va a ser una estupidez? Si la propia existencia del universo tampoco sigue ninguna lógica, ni tiene ninguna explicación.

No podemos pensar: En algún "momento" el universo se originó. Ni dar fecha al universo, ya que el propio "momento", "tiempo" es una creación del mismo universo.

Nada tiene por que tener sentido, ya que el sentido es solo una forma de interpretar la pequeña información que tenemos, en algo tan inmenso que ni siquiera podemos nombrar.

I like to test things.

El_Andaluz

#6
CitarEl universo se inició con el bigbang? Y que había antes del bigbang?
Nada? Algo?

Y antes de la Nada que había ? En el sentido común la palabra "nada" se usa para referirse a la ausencia de objetos determinados en un lugar y tiempo concretos.


CitarY en el caso de que hubiese algo que originase ese bigbang o la creación del universo, ese algo de donde salió? Siguiendo la lógica, tendría que haber otro algo2 anteriormente que originase ese algo1 que conocemos, y a su vez ese algo2 estaría originado por algo3 en un bucle infinito.

Interesante eso misma pregunta me hago yo durante mucho tiempo de ese algo que se formo otro algo, tuvo que a ver algo que dio origen a lo anterior y así sucesivamente entonces podemos decir que es infinito ese algo que no sabes como llamarlo por su nombre.