Por supuesto.
No soy un “físico cuántico”, como en un teórico de fundamentos cuánticos. Tal vez un “ingeniero de dispositivos cuánticos” ya que estuve muy cerca de completar un dispositivo cuántico fabricado antes de decidir no seguir el doctorado y dirigirme a la industria dejando atrás la academia. Además, les mostré a mis asesores, a través de un cómputo muy modesto, que uno de los procesos de fabricación para ese dispositivo utiliza el túnel cuántico, reafirmando así un teórico que consultó mi asesor, quien supuso que podría estar haciendo un túnel. Además, he estudiado muchos libros y bastantes revistas (casi todos sobre dispositivos). Además de las aplicaciones (dispositivos), he pasado muchos días, incluso semanas, reflexionando sobre lo que dice la mecánica cuántica sobre la naturaleza de la realidad.
Y ahora, estando fuera de la academia y sin una carrera de profesorado en juego, puedo hacerle saber todo lo que me enseñó y dar mis propias opiniones.
- ¿Cómo contenía el CERN los 5,5 billones de plasma de quvin-gluón Kelvin?
- ¿Qué avances y descubrimientos se han hecho en física cuántica después del tiempo de Einstein?
- ¿Cuáles serían las implicaciones de una descripción clásicamente determinista de la mecánica cuántica?
- ¿Existe alguna relación entre la entropía y el principio de incertidumbre?
- ¿Cómo describirías la conexión entre espacios vectoriales complejos y la función de onda en la mecánica cuántica?
La mecánica cuántica ya supera nuestro límite de comprensión de la naturaleza. Todo, incluidos los túneles, los enredos, el confinamiento, la división del nivel de energía, etc., se remonta a esta ecuación:
[matemáticas] [q, p] = ih [/ matemáticas]
Esta es una afirmación matemática que dice que uno no puede medir la posición y el momento simultáneamente con una precisión inferior a 6.636 x 10 ^ -31 Js.
Esto se conoce como el principio de incertidumbre de Heisenberg. Y la única declaración hecha por la mecánica cuántica. Como mencioné anteriormente, todo lo demás sigue.
Lo que hace que esto sea extraño es que la naturaleza hará cualquier cosa, para proteger esa incertidumbre. Las partículas se rompen a través de las paredes, violan las leyes de conservación, aparecen en dos lugares a la vez y básicamente destruyen nuestra noción de sentido común e intuición.
Lo que dice la mecánica cuántica sobre la naturaleza de la realidad:
Pero eso es solo el comienzo de la rareza. Esta incertidumbre también introduce un límite fundamental en nuestra comprensión de la naturaleza de la realidad. Una consecuencia del principio de incertidumbre es que cuando estás midiendo algo, la medición misma perturbaría el sistema, lo que hace que la medición sea imprecisa.
La mejor demostración de esto es el experimento Stern-Gerlach.
http://physics.mq.edu.au/~jcress…
(el enlace de arriba parece que es de Sakurai, pero en cualquier caso, lea Sakurai, tiene la mejor introducción de la mecánica cuántica, en mi opinión)
Esta consecuencia nos lleva a una pregunta fundamental:
¿Medir algo lo define?
En otras palabras, si nadie escuchó una hoja caer en el bosque, ¿realmente se cayó? El principio de incertidumbre dice un rotundo no. Esa respuesta solo se suma a la confusión. ¿Cómo puede una medición de algo definir ese algo?
Las grandes mentes de la primera mitad del siglo XX discutieron sus muertes sobre lo que dice la mecánica cuántica sobre la naturaleza de la realidad. Debates de Bohr-Einstein – Wikipedia.
A la gente incluso se le ocurrieron experimentos mentales para demostrar esta locura: el gato de Schrödinger – Wikipedia.
Pero aquí está el punto principal: nadie llegó a una conclusión agradable. Lo que dice la mecánica cuántica sobre la naturaleza de la realidad sigue siendo un misterio hoy. La gente simplemente dejó de investigar y siguió adelante.
Interpretaciones de la teoría:
Como resultado, apareció una larga lista de interpretaciones de la mecánica cuántica. Estas son solo formas en que las personas lidian con algo que no pueden entender. (Interpretaciones de la mecánica cuántica – Wikipedia). Aunque todos usan las mismas matemáticas, la misma ecuación de Schrödinger y la misma función de onda, las personas tienen su propia forma de interpretar estas cosas, precisamente porque nadie las entiende realmente.
Aquí están mis pensamientos sobre algunas de las interpretaciones:
- Copenhague: pan y mantequilla estándar, computación amigable, menos intuitiva.
- Estadística / Probabilística: Computación amigable, más fácil de digerir, experimentalmente errónea.
- Variable oculta: moderadamente intuitiva, experimentalmente totalmente equivocada.
- Feynman Path Integral: la pesadilla computacional más intuitiva (mi favorito personal)
- Muchos mundos: el trabajo más intrigante y escandaloso jamás publicado en la academia convencional.
- Conciencia: en el límite de la chifladura, pero no del todo.
- Ola piloto: Sin comentarios.
- Incertidumbre / Información: Esto es básicamente lo que imagino en mi cabeza.
Existen más interpretaciones.
Estado actual de la teoría:
Aunque las personas simplemente dejaron de tratar de comprender la naturaleza de la realidad, aceptan la mecánica cuántica como algo dado y continúan usando la ecuación de Schrödinger como guía para predecir experimentos.
Las personas en la mayoría de los campos, como la materia condensada, los superconductores, los semiconductores, la electrónica cuántica, la química, la astrofísica, etc., solo usan la ecuación de Schrödinger para calcular espectros moleculares, espacios de banda, corrientes de túnel y momentos magnéticos. La gente simplemente deja de preguntar “por qué” y “cállate y calcula”.
Una interpretación particular:
Por supuesto, como todos los demás, tengo mi propia interpretación que se centra en el principio de incertidumbre. Dice lo mismo que los demás, pero usa un lenguaje ligeramente diferente y ataca el corazón de la mecánica cuántica: el principio de incertidumbre.
Escribí una cuenta detallada aquí: Un manual sobre el límite fundamental de información de la naturaleza, por Marceline Hosenback sobre física cuántica e ingeniería cuántica, facilitado para los no expertos.
Lo que básicamente dice es que el principio de incertidumbre introduce un límite fundamental en la información que se puede conocer sobre el universo. Las mediciones simultáneas de posición y momento no pueden ser más precisas que la constante de Planck, lo que pone un límite a la cantidad de información que se puede conocer sobre el universo.
Esto se demuestra mediante experimentos, particularmente el experimento de Stern-Gerlach mencionado anteriormente.
Entonces, ¿por qué esto excede la comprensión humana? Hemos declarado que hay un límite fundamental en la información que se puede conocer sobre el universo: Ok, está bien.
Ahora la siguiente pregunta es ¿qué es la información? No sé sobre ti, pero en el momento en que empiezo a pensar en la definición de información, no puedo evitar pensar en la mente humana. Entonces, ¿eso está relacionado con la conciencia y la mecánica cuántica? No lo sé. Si piensas en esto lo suficiente, te encontrarás en un atolladero, un agujero de conejo del que no puedes salir, porque no hay una definición de nada que sea evidente.
De cualquier manera que mires, cualquier interpretación que tomes, nunca descifrarás el código. Nunca entenderás lo que dice la mecánica cuántica sobre la naturaleza de la realidad.
Observaciones finales:
A lo largo de la historia, se han hecho muchos descubrimientos que capturaron nuestra imaginación e inspiraron asombro: evolución, espacio exterior, el universo en expansión, entre muchos otros. Pero ninguno de ellos superó nuestra comprensión de la naturaleza de la realidad más que la mecánica cuántica. Es la única teoría que tiene tantas interpretaciones e implicaciones que incluso las mentes más grandes han admitido que no pueden entender.