Si 2 partículas están enredadas, y colocamos una en un campo de gravedad en la Tierra, y la otra en el espacio, ¿la dilatación del tiempo de la Tierra también afectaría a la partícula enredada que reside lejos de la Tierra? ¿O esto evitaría la dilatación del tiempo en la Tierra?

No, las partículas no se afectarán entre sí de ninguna manera. Es erróneo pensar que las partículas enredadas tienen una conexión instantánea y la capacidad de comunicarse. Cada uno evoluciona independientemente. Los resultados de dos mediciones estarán correlacionados, pero no importa dónde y cuándo se realicen esas mediciones.

Primero, la dilatación del tiempo es algo de la teoría de la relatividad general. Esta teoría da predicciones definitivas sobre los relojes cuando esos relojes se juntan y se comparan en un punto. Comparar dos relojes distantes a menudo no tiene sentido: dependiendo de cómo se muevan y cómo se mueva su marco de referencia, las nociones de “mismo tiempo” serán muy diferentes y los resultados de comparar qué reloj es más rápido o qué hora es “ahora” aquí y qué el tiempo es “ahora” allí, todas esas preguntas tendrán diferentes respuestas dependiendo del marco de referencia y las velocidades relativas. No es que todos los relojes en la Tierra sean n% más lentos que todos los relojes en el espacio. Es como si dos autos salieran de Boston, uno hacia Nueva York y otro hacia Río. ¿Cuál está por delante de otro? No tiene sentido. Los relojes en GR son como los odómetros en los automóviles: si dos relojes salen de un punto y recorren diferentes caminos en el espacio-tiempo y luego se vuelven a encontrar, pueden mostrar un tiempo diferente, al igual que dos automóviles mostrarán un número diferente de millas recorridas. Pero hasta que se encuentren, no tiene sentido compararlos directamente.

En segundo lugar, el entrelazamiento en la teoría cuántica significa que tenemos un estado cuántico que describe múltiples partículas y este estado no puede factorizarse en un producto de estados independientes de partículas separadas, el estado total suele ser una superposición de diferentes estados multipartículas, en cada estado las partículas entrelazadas tienen algunos valores relacionados (como cuando uno está girando hacia arriba y el otro está girando hacia abajo), por lo que existe una correlación cuando medimos partículas enredadas y comparamos los resultados. Esta superposición total puede evolucionar como de costumbre, por lo que las dos partículas enredadas pueden alejarse entre sí y experimentar diferentes velocidades de reloj (cuando se ven desde un marco de referencia particular). Luego puede medirlos en cualquier orden y en cualquier momento y descubrir en qué parte de la superposición total, en qué “mundo” (en términos de interpretación de muchos mundos) se encuentra. No significa que la otra partícula reacciona a la medición de la primera. Los diferentes observadores pueden ver las medidas en un orden diferente: para un observador parece que primero medimos la partícula en la Tierra, luego la que está en el espacio. Para otro observador, moviéndose de manera diferente, puede parecer que la partícula en el espacio se mide primero y luego la partícula en la Tierra. Realmente no importa, en ambos casos solo descubrimos en qué rama total de superposición del estado multipartícula total estamos. No hay influencia directa o comunicación entre esas partículas.

Esta es una muy buena pregunta.

No creo que nadie sepa la respuesta todavía, ya que no tenemos una teoría exhaustiva sobre la gravedad cuántica.

Pero una buena pregunta, no obstante. Creo que este sería un buen experimento para ayudar con la teoría, pero sería un experimento difícil de llevar a cabo.

Bromley tiene razón, esta es una muy buena pregunta, ya que lleva la teoría cuántica a la relatividad general.

Otra buena pregunta es qué sucede cuando una partícula se acelera a una gran fracción de la velocidad de la luz (con la consiguiente dilatación del tiempo), llevando la relatividad especial a la refriega.

Para mayor diversión, tome la partícula en consideración en el espacio y luego acelere a una gran fracción de c. Recuperar la información sería un “pequeño desafío de ingeniería”, pero vale la pena.

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