Más allá de la física cuántica: la búsqueda de una teoría más fundamental

Más allá de la física cuántica: la búsqueda de una teoría más fundamental

La teoría del QUANTUM obtuvo su estado exaltado al proporcionar predicciones precisas y entre pares del comportamiento de los átomos y las moléculas, revelando el mundo de los muy pequeños en toda su extrañeza gloriosa. Pero en realidad no tiene sentido del universo.

Para empezar, todavía no entendemos los principios clave de la rareza cuántica. Tome enredos: la existencia de un vínculo telepático entre partículas espacialmente separadas va en contra de todas nuestras ideas sobre cómo funciona el universo. Tampoco tenemos control sobre lo que destila la realidad objetiva y clásica que vemos en la miríada de posibilidades de lo que podría ser un objeto cuántico cuando se mide (ver «Quién o qué colapsa la función de onda?»). Esa es una gran omisión.

Se pone peor. Acerque un poquito y se dará cuenta de que no puede obtener las reglas de la química, cómo se combinan los átomos y las moléculas, y las propiedades de esas combinaciones, de la teoría cuántica. «Esto ha llevado a algunos filósofos a argumentar en contra de la fundamentalidad de la mecánica cuántica», dice Vanessa Seifert de la Universidad de Bristol, Reino Unido. Acercar mucho y se vuelve aún más preocupante, debido a la incompatibilidad de la mecánica cuántica y la relatividad general.

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En general, está claro que debemos hacerlo mejor. La corazonada es que así como la física clásica emerge de la física cuántica, podría haber una teoría más profunda de la que surge la física cuántica. Pero cómo se vería? Ciarán Lee y John Selby, que trabajan en el Perimeter Institute en Ontario, Canadá, han sugerido que tendremos que perder al menos una, y posiblemente dos nociones apreciadas en física: la causalidad y la idea de que la información siempre se conserva. Una teoría más profunda sin estas puede, en las circunstancias correctas, traducirse en la teoría cuántica que conocemos. Alternativamente, podríamos elegir deshacernos de la concepción de Einstein del espacio-tiempo o la noción de libre albedrío humano. «Hay múltiples formas en que la teoría cuántica podría modificarse y solo el experimento puede decidir qué es correcto», dice Magdalena Zych de la Universidad de Queensland en Australia.

Algunos investigadores esperaban, por ejemplo, ver una desviación reveladora de las predicciones de la teoría cuántica cuando se agregó una tercera rendija al clásico experimento de doble rendija que revela la dualidad onda-partícula de los objetos cuánticos. Esperaban en vano.

O tal vez necesitamos una nueva versión del experimento de pensamiento del gato de Schrödinger para estimular un mayor progreso? Renato Renner y Daniela Frauchinger en el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich recientemente proporcionaron tal cosa. En él, un par de observadores adicionales miran el experimento original observando a un gato potencialmente vivo. Eso crea un escenario cuántico complicado en el que nadie puede ponerse de acuerdo sobre el estado del gato, exponiendo potencialmente una falla oculta en la teoría cuántica, aunque nadie puede estar de acuerdo en qué.

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Chiara Marletto de la Universidad de Oxford espera que los problemas de la teoría cuántica puedan obligarnos a abordar la física de manera diferente. La forma tradicional de formular leyes de la física dice que las leyes de movimiento o cambio, junto con algunas condiciones iniciales, son todo lo que está disponible para dar sentido al universo. «Estamos llegando a un cuello de botella», dice ella. «Este enfoque no puede comprender todo cuando se trata de la física de la información, la física de la vida y la termodinámica», dice ella. Su nuevo ángulo de ataque, llamado teoría de constructores, busca reformular las leyes de la física en términos de leyes «contrafactuales» sobre lo que puede y no puede suceder.

Por su parte, Carlo Rovelli de la Universidad de Aix-Marsella en Francia argumenta que ninguna teoría más profunda nos liberará de la rareza de la teoría cuántica. “Podríamos encontrar algo que vaya detrás de la teoría cuántica; nada es definitivo y definitivo ”, dice. “Pero espero que si lo hacemos, sea aún más extraño para nosotros que la teoría cuántica.»

La otra posibilidad, por supuesto, es que no existe una teoría tan profunda. «Simplemente no hay garantía de que ninguna teoría matemática pueda representar fiel y completamente el universo», dice Zych.

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