A partir de sus inicios, ya hace casi un siglo, la Mecánica Cuántica no ha dejado de sorprendernos con un buen número de particularidades que resultan muy difíciles de entender. ¿Por qué una partícula parece pasar por dos ranuras simultáneos? ¿Por qué en sector de predicciones específicas Sólo podemos platicar de probabilidades? En seguida, dos físicos teóricos de las universidades de Varsovia y Oxford afirman, Por primera vez, que las características más destacadas del mundo subatómico podrían ser el resultado de la Teoría Esencial de la Relatividad de Einstein, que Hasta el momento parecía poseer poco o nada que ver con la Mecánica Cuántica. Desde la entrada en escena de la Mecánica Cuántica y de la Teoría de la Relatividad, los físicos han tratado de relacionar estos tres conceptos (tres, Ya que hay dos teorías de la Relatividad, la singular y la general). Sin embargo todos y cada uno de los esfuerzos han sido en vano. Absolutamente nadie sabe a ciencia cierta por qué dos (o tres) teorías correctas y mil veces demostradas parecen ser incompatibles entre sí a la hora de describir la realidad. O BIEN expresado de otro modo: ¿Cómo es posible que los “ladrillos” de los cuales está hecha la materia respondan a leyes diversos que los Conjuntos de ladrillos, expresado de otro modo, que la materia misma? Por consenso, se ha aceptado que la descripción de la realidad que hace la Mecánica Cuántica es más “fundamental”, y que por ende la Relatividad va a disponer que ajustarse a ella y a sus predicciones. Sin embargo Andrzej Dragan, de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia, y Artur Ekert, de la de Oxford acaban de presentar en New Journal of Physics una conclusión muy diferente. En su artículo demuestran, en efecto, que las extrañas características de la Mecánica Cuántica, esas que determinan su singularidad y su exotismo no intuitivo y que la Ciencia acepta De exactamente la misma forma que axiomas, puede explicarse en el marco de la Teoría Singular de la Relatividad. El único coste a ofertar es el de dar un paso Meridianamente “poco ortodoxo”. Los pilares de la relatividad
Einstein basó la relatividad singular en dos postulados diversos. El primero se conoce Al idéntico que “principio de relatividad galileano” y afirma que la Física es exactamente la misma en todos los sistemas de inercia, tanto en reposo Al igual que en movimiento constante en línea recta. El 2do, formulado en base al famoso experimento de Michelson-Morley, impuso el requisito de una velocidad constante de la luz en cualquier sistema de referencia. “Einstein consideraba que el 2do postulado era crucial -explica Dragan-. Sin embargo realmente, lo que es crucial es el principio de la relatividad. Ya en 1910, Vladimir Ignatowski demostró que basándose Sólo en este principio es posible reconstruir todos los fenómenos relativistas de la teoría singular de la relatividad. Y en 1992, el maestro Andrzej Szymacha, de nuestra facultad, También anunció un razonamiento sorprendentemente simple, que conduce de forma directa del principio de relatividad al relativismo”. La Teoría Singular de la Relatividad es una estructura coherente que permite tres tipos matemáticamente correctos de soluciones: un mundo de partículas que se mueven a velocidades subluminales, un mundo de partículas que se mueven a la velocidad de la luz y un planeta de partículas que se mueven a velocidades superluminales. La tercera opción, Pero, ha sido rechazada por no disponer nada que ver con la realidad. Las partículas superluminales
¿Pero qué pasaría, sugieren Dragan y Ekert, si tomáramos en serio no Solo una comunicado de la Teoría Esencial de la Relatividad, Sino más bien toda ella, incluyendo el sistema superluminal?. En ese caso, escriben los estudiosos, “esperaríamos ver paradojas de causa-efecto. Y nosotros vimos exactamente esos efectos, que son el núcleo más profundo de la Mecánica Cuántica”. Al comienzo, Los dos teóricos consideraron un caso simplificado: un espaciotiempo con los tres sistemas de soluciones, Sin embargo con una sola dimensión espacial (en lugar de tres) y una dimensión temporal (1+1). En ese escenario, una partícula que está en reposo en uno de los posibles sistemas de soluciones semeja moverse más deprisa que la luz en el otro, lo que significa que, en sí misma, la superluminosidad Además es relativa. En un espaciotiempo construido Así, los acontecimientos no deterministas ocurren de manera natural. Y lo mismo sucede en la ocasión de emisiones de partículas subluminales. Espaciotiempo 1+1
Los investigadores demostraron También que al disponer en cuenta las soluciones superluminales de la teoría de Einstein, el movimiento de una partícula en varias trayectorias puede darse de manera simultánea y natural en el espaciotiempo 1+1, y que una descripción del curso de los eventos requiere la introducción de una suma de amplitudes combinadas de probabilidad que indiquen la existencia de superposición de estados, un fenómeno que hasta en seguida Sólo se había asociado a la Mecánica Cuántica. En la situación de un espaciotiempo con tres dimensiones espaciales y una temporal (3+1), que es el que corresponde a nuestra realidad física, el caso resulta más complicada, No obstante si se modifica sutilmente uno de los principios de la relatividad los resultados son exactamente los mismos que los encontrados en el espaciotiempo de una sola dimensión (1+1). Cambios en las dimensiones “Accidentalmente -afirma Dragan- notamos Además la posibilidad de una interpretación interesante del papel de las dimensiones individuales. Y es que en el sistema que semeja superluminal para el observador, Ciertas dimensiones espaciotemporales parecen cambiar sus roles físicos, de modo que Solo una dimensión de la luz superluminal tiene carácter espacial (la que se mueve Mediante la partícula). Las otras tres dimensiones parecen ser dimensiones de tiempo”. Un rasgo característico de las dimensiones espaciales es que una partícula puede moverse en cualquier dirección o proseguir en reposo, al tiempo que en una dimensión de tiempo Siempre y en todo momento y en todo momento se propaga en una única dirección (en lenguaje cotidiano, la del envejecimiento, del pasado cara el futuro). Por lo tanto, las tres dimensiones temporales del sistema superluminal con una sola dimensión espacial (1+3) significarían que las partículas envejecen tres veces simultáneamente. Ese proceso, observado A partir de un sistema subluminal, con tres dimensiones espaciales y una temporal (3+1), se vería De exactamente la misma forma que si la partícula se moviera Del mismo modo que una onda esférica, lo que lleva al famoso principio de Hugyens (cada punto en un Solo ante de onda puede tratarse De este modo tal y como la fuente de una inédita onda esférica) y al dualismo onda-materia. ¿Una extrañeza no tan extraña?
Al definitivo, concluye Dragan, “toda la extrañeza que aparece Cuando se consideran soluciones relacionadas con un sistema que parece superluminal resulta no ser más extraña de lo que la teoría cuántica comúnmente aceptada y verificada experimentalmente ha estado diciendo A lo largo de mucho tiempo. Por el contrario, teniendo en cuenta un sistema superluminal es posible, por lo menos en teoría, derivar algunos postulados de la Mecánica Cuántica Desde la Teoría Fuerte de la Relatividad, que Generalmente era aceptada Al idéntico que resultado de otras razones más fundamentales”. En medio prácticamente cien años, la Mecánica Cuántica ha estado esperando una teoría “más profunda” que permitiera explicar la naturaleza de sus misteriosos fenómenos. No obstante si es que el razonamiento de Dragan y Ekert resiste el paso del tiempo, la Historia se burlaría de forma cruel de todos y cada uno de los físicos, Porque la teoría “desconocida” perseguida En medio décadas para explicar la extrañeza de la Mecánica Cuántica sería algo que ya conocíamos A partir del principio.