Ucronías y mecánica cuántica

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Bernardo Pascual
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Decurión
Desde: 22 Ene 2016

 Entiendo que las partículas subatómicas puedan comportarse tanto como partículas como ondas. También entiendo que la interacción del observador pueda alterar el experimento, incluso que el optimismo anterior al postulado de la mecánica cuántica haya sido sustituido por el principio de incertidumbre.

Mi duda está, no obstante, en la implicación filosófica, determinismo versus indeterminismo, algo que ya no se si se debe considerar ciencia en sentido estricto. A mí, la verdad, me parecen las dos caras de una misma moneda. Cuando planteamos, por ejemplo, una ucronía, en cierto modo no hacemos sino filosofía barata (perdón por la expresión), puesto que lo que ocurrió ya no se puede cambiar. Si estaba predeterminado o si ocurrió de forma un tanto azarosa no importa, además que, a mi modo de ver, se trata de un problema meramente filosófico o metafísico.

No se si me explico bien. En todo caso, lo que pregunto es, en esto de la mecánica cuántica, dónde acaba la ciencia y empieza la filosofía. ¿Cuando hablan de mundos paralelos y cosas así, tiene eso algún fundamento científico? ¿Se puede contemplar la física cuántica sin derivar hacia ese tipo de conclusiones? ¿Ante un hecho consumado, qué más da hablar de probabilidades que del destino?

 

Llevaba mucho tiempo buscando una explicación sencilla para esto que está tan de moda. Creo que al fin la he encontrado en dos videos de Youtube:

Casualidad: Einstein y el azar. Conferencia de Lorenzo de la Torre.
 
Probabilidad o determinismo, Dios vs. Azar (no se como se llama el conferenciante).

¿Qué opinión os merecen?

Tito
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Es que cuando la ciencia llega a sus límites de conocimiento muchas veces entramos en el terreno de las probabilidades, algo que a los historiadores no suena mucho más porque en gran parte es base de nuestro trabajo cuando reconstruimos el pasado. Esto por ejemplo es muy típico también de la astrofísica. Sin embargo a veces hay que embarcarse en ese terreno de las hipotesis probabilísticas para que la ciencia avance en algunos ámbitos. Lanzarse, corregir y avanzar. Las ondas del big bang podemos medirlas. Que el universo se expande y cada vez a mayor velocidad, también se ha comprobado. ¿Pero en qué se basan las hipotesis del multiverso? ¿De lo que ocurre cuando la materia cruza el horizonte de sucesos en un agujero negro? ¿La materia oscura?

 

Sobre las ucronías. Evidentemente no se puede hacer ciencia con ello ni llevan a ninguna parte. Pero sin embargo a mi me parecen un ejercicio maravilloso para conocer al ser humano y el concepto de causa efecto en nuestro entorno. Un buen historiador es capáz de ver cuando uno ucronía está bien hecha y contempla múltiples factores, aunque no esté de acuerdo con ello, mientras que alguien malo puede sacar cualquier estupidéz. Recuerdo un documental que hicieron sobre unos Estados Unidos de América donde venció la confederación que es un poco ejemplo de esto último.

 


Hartman
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Desde: 19 Oct 2010

Bernardo Pascual ha escrito

 Entiendo que las partículas subatómicas puedan comportarse tanto como partículas como ondas. También entiendo que la interacción del observador pueda alterar el experimento, incluso que el optimismo anterior al postulado de la mecánica cuántica haya sido sustituido por el principio de incertidumbre.

Joer Bernardo!... Entender, en estos temas, es una palabra bastante fuerte.

Como botón de muestra, Einstein propuso un premio de (si mal no recuerdo) 500 dolares (de los años '20) para aquel que explicara la Teoría de la Relatividad en menos de 500 páginas. El premio continúa desierto...

Bernardo Pascual ha escrito

...En todo caso, lo que pregunto es, en esto de la mecánica cuántica, dónde acaba la ciencia y empieza la filosofía.

En cuanto a si hay metafísica en ese nivel de especulación física… y… sí.

Está implícita la discusión de si el Principio de Causalidad es universal e indiscutible o sólo una convención cómoda (como decía Hume “la Causalidad no existe, sólo estamos acostumbrados a ver los acontecimientos pasar en una cierta secuencia, pero no hay nada que nos lo garantice”). Por un lado tienes a Einstein, deísta, defensor acérrimo de la Causalidad, y por el otro a Hawking, ateo, quien llegó a “demostrar” que la causalidad se invierte en el Big Crunch, por lo que no es un “principio” sino una comodidad. Esta conclusión se dio a conocer con bombos y platillos, incluyéndola en todos los libros de divulgación de Hawking. Cosa que no hizo cuando debió admitir que se había equivocado en un pasaje de signos (error de colegial) y que la Causalidad no cambia, por lo que sigue en pie Einstein (para que la Teoría de la Relatividad funcione se necesita del Principio de Causalidad).

Ahora bien, en un post de hace un tiempo, discutíamos los argumentos sobre la existencia de Dios y allí mostraba que aceptar el Principio de Causalidad es equivalente a aceptar la Existencia de Dios. Son equivalentes.

Así que allí tienes algunos kilos de papel llenos de ecuaciones que dependen de que Dios exista para que tengan sentido. Y esos kilos de papel dicen cómo se desarrolla el tiempo (siempre hacia adelante), que la luz ejerce presión (sin tomarlo en cuenta las Apollo no hubiesen llegado a la Luna), que el planeta Vulcano no existe, etc. etc. Todas cosas que la evidencia posterior demostró ciertas.

Así que en el planteo de que la luz se tuerce ante un fuerte campo gravitatorio tienes implícita la metafísica Tomista.

Bernardo Pascual ha escrito

¿Cuando hablan de mundos paralelos y cosas así, tiene eso algún fundamento científico? ¿Se puede contemplar la física cuántica sin derivar hacia ese tipo de conclusiones?

No...

La Teoría de la Relatividad es Determinista, porque analiza los grandes agregados materiales (galaxias) y, a esa escala, la fuerza dominante es la gravedad, que siempre es de atracción (por lo que puedes predecir lo que va a suceder).

Por otro lado, la Mecánica Cuántica es Probabilística, y su mayor éxito fue demostrar el Principio de Incertidumbre, por el cual la incertidumbre en posición multiplicada por la incertidumbre en Cantidad de Movimiento es igual a la constante de Planck.

El cuerpo más denso previsto por la Teoría de la Relatividad es el Agujero Negro, y su comportamiento está regido por… la mecánica cuántica.

El fenómeno más conocido de las partículas subatómicas es, la reacción nuclear, y su comportamiento está predicho por… la Teoría de la Relatividad

Einstein no ganó el Nobel por la Teoría de la Relatividad, sino por su explicación de la Radiación de Cuerpo Negro, aplicando la mecánica Cuántica.

Como la mecánica cuántica se aplica a partículas subatómicas y la Teoría de la Relatividad se aplica a Galaxias, lo que se busca es armonizarlas con una nueva teoría que se aplique a todo, y eso es llamado “Teoría del Campo Unificado” y es lo que Hawking viene buscando toda su vida.

Por lo antedicho, hay fuertes indicios de que se puede establecer dicha Teoría del Campo Unificado.

Ahora bien. Hasta ahora, todo indica que el tiempo funciona en una única dirección, así que toda especulación sobre “viaje en el tiempo” o “realidades alternas debido a diferentes líneas temporales”, es pura fantasía (la diferencia entre la Fantasía y la Ciencia Ficción es que esta última plantea sólo cosas científicamente posibles aunque tecnológicamente fuera de nuestro alcance… aun).

Por otro lado los “universos paralelos” tienen un asidero científico (lo suficiente como para no poder afirmar que son una mera fantasía como en el caso anterior, pero no mucho más).

El principio de incertidumbre hace que, cuando la velocidad tiene una medida exacta, la posición tiene incertidumbre infinita. En una partícula subatómica se dan condiciones en las que alcanza la velocidad de la luz. En ese momento la velocidad es exacta y estable, por lo que su posición es… ninguna. La partícula deja de ser partícula y pasa a ser una mera perturbación de la energía… con lo que su masa ahora es exacta (cero), así que su velocidad no lo es, y la partícula vuelve a tener masa y sigue su vida…

Esta locura tiene su confirmación. Cuando una partícula “alfa” (dos protones y dos neutrones juntos, expulsados por el núcleo de un átomo radioactivo) es expulsada, debería atravesar las capas de electrones. Esto es imposible, ya que los dos protones deberían atraer otros tantos electrones y la partícula alfa debería emerger como un átomo de helio hecho y derecho. Pero la realidad no es así, lo cual obliga a admitir que la partícula alfa “desapareció” del núcleo y “reapareció” fuera del mismo. ¿Dónde estaba? ¿Fue una mera onda de energía (fotón) no detectada hasta ahora? ¿se fue a otro Universo, donde se desplazó y volvió al nuestro, en otro lugar?

 

En gran medida estas paradojas se producen porque son fenómenos que caen fuera de nuestra experiencia cotidiana (lo cual es lógico, carecemos de experiencia en observar cosas del tamaño de una galaxia o un átomo aislado) por lo que aplicamos la física cotidiana a fenómenos que están regidos por otras leyes.

Sin ser tan misterioso ni enrevesado. El movimiento browniano se puede observar tirando partículas muy livianas y pequeñas en un vaso de agua (originalmente, polen). Este movimiento es la consecuencia del movimiento caótico de las moléculas de un fluido, consecuencia de su nivel de energía (temperatura).

Es completamente al azar, de modo que la posición de una molécula de agua, sólo puede determinarse probabilísticamente. De aquí surgió la Teoría Cinética de los Gases y es un modelo conceptualmente similiar a la Mecánica Cuántica.

Sin embargo, cuando miras un río fluir, te importan tres belines el movimiento browniano. El río fluye hacia abajo, y ya.

Es que el río pertenece a la física "gravitatoria".

 

Saludos

 


Todavía no he empezado a pelear

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juan el que piensa
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Legionario Inmunis
Desde: 5 Dic 2015

Por favor mi querido Hartman, la próxima vez escribe en español, todavía estoy releyendo por tercera vez tu respuesta. Me mataste, no entendí nada. Se que a Bernado le encanta el tema de la mecánica cuántica, y lo he leído en más de un post. Pero lo tuyo me superó por lejos. Muchachos trato de leer todos los temas, porque todos en términos generales me interesan y me enseñan algo pero la verdad que me superaron por lejos. Intenté ver los videos que nos pasó Bernardo, pero me quede en el camino. Mis conocimientos en el este rubro son nulos.Un fuerte abrazo.

Coracinero
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Desde: 19 Feb 2010

Lo que intenta decir Hartman es que la ciencia opera Post Hoc ergo proper Hoc, después de esto viene esto necesariamente. Es el Positivismo de toda la vida, que tanto problema dió en las ciencias sociales y ahora viene la cuántica con el famoso principio de incertidumbre, el cual no es un Principio ni puede serlo. No tiene causalidad, simplemente da contingencia. Lo que dice lo de la incertidumbre es simplemente: esto es contingente.

Lo que decía Einstein de jugar a los dados y Dios era esto. 

 La cosa se complica según leí últimamente: lo del gato de Schrondiger puede calcularse algo más si (como se sabe el observar el átomo puede determinar si el gato muere o no) se hacen muchas repeticiones de observacien.

 Es incertidumbre pero no tan incierta, es algo que se va de las manos vaya tela.

 


O Fortuna, velut Luna, statu variabilis.    Semper crescis aut decrescis, vita detestabilis.    Nunc obdurat et tunc curat, ludo mentis aciem.
Egestatem, potestatem, dissolvit ut glaciem.   Sors immanis et inanis, rota tu volubilis. Status malus, vana salus semper dissolubilis.  Obumbrata et velata, midhi quo que niteris. Nunc per ludum dorsum nudum, fero tui sceleris.  Sors salutis et virtutis, midhi nunc contraria, est affectus et defectus, semper in angaria.     Hac in hora, sine mora, corde pulsum tangite. Quod per sortem, sternit fortem, mecum omnes plangite.

 

Bernardo Pascual
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Decurión
Desde: 22 Ene 2016

 Cuando digo que lo entiendo, me refiero más bien a que lo acepto, como acepto que si doy al interruptor se enciende la bombilla, o que si una señora muy gorda se cae desde un rascacielos la para el vacío existente entre los átomos y ni siquiera descascarilla la acera. En realidad ni siquiera va a tocar el suelo. Va a ser repelida por éste. De aceptarlo a entenderlo, ciertamente, la cosa cambia.

¿Tiene algo que ver el principio de incertidumbre con que un cuerpo en movimiento no está en ningún sitio concreto, o estoy haciendo una comparación muy burda?

 ¿Cómo se puede medir la velocidad si no tomas dos puntos espaciales de referencia?

Bernardo Pascual
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Decurión
Desde: 22 Ene 2016

 De todas formas, Hartman, esto de los ateos y los creyentes tiene más cuento que lo de la izquierda y la derecha. El determinismo siempre se había considerado un argumento contrario a la existencia de Dios, opuesto a su caprichoso modo de actuar, y ahora resulta que es al revés, que no juega a los dados. Los caminos del Señor, en todo caso, siguen siendo inescrutables.

Hartman
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Desde: 19 Oct 2010

Bernardo Pascual ha escrito

¿Tiene algo que ver el principio de incertidumbre con que un cuerpo en movimiento no está en ningún sitio concreto, o estoy haciendo una comparación muy burda?

Nada de comparación, lo que dices es el principio de incertidumbre.

Lo que sucede es que el principio de marras acota dicha indeterminación, la partícula no está en un punto concreto, sino confinado en una zona. Además (y para tranquilidad de nuestro sentido común) a mayor el cuerpo más pequeña la zona de confinamiento. Esto hace que dicha zona sea significativa sólo para partículas muy pequeñas, del tamaño de un átomo o menos.

Bernardo Pascual ha escrito

 ¿Cómo se puede medir la velocidad si no tomas dos puntos espaciales de referencia?

¡Al fin una pregunta sencilla!

El velocímetro de tu auto no toma dos puntos espaciales de referencia, a mayor velocidad relativa entre un imán y una espira (arrollado) de cobre, mayor es la tensión (voltaje) que aparece, mides esto y te da un valor proporcional a la velocidad del movimiento, en la escala adecuada mides la velocidad instantanea. Si tomas dos puntos de referencia y mides el tiempo necesario para que un móvil vaya de uno al otro, lo que obtienes es la velocidad media. ¿Diferencia? en la velocidad instantanea no hay tiempo para un cambio de dirección, pero haz el siguiente ejercicio mental (mental para no aparecer como lelo ante los que te ven ;)). Tu puedes caminar a 4 Km/h aproximadamente sin esforzarte, lo cual son unos 2.800 pasos dobles1 por hora, más o menos. Marca 10 metros (7 pasos), deberías poder caminarlos en 9 segundos. Ahora, por cada dos pasos adelante haz uno hacia atrás, luego otro a la izquierda, uno a la derecha y repite toda la secuencia. Toma el tiempo y dime si demoraste 9 segundos o cerca del minuto... Tu velocidad instantanea no cambia, sigues haciendo 2.800 pasos dobles por hora sin esfuerzo, pero hacer esos 7 pasos te llevó cerca de un minuto así que tu velocidad media es de 420 pasos por hora, algo de 0,6 Km/h (y terminaste cansado, además, por caminar 10 metros piojosos).

Espero haber sido claro, sino, me dices y busco otro ejemplo.

 

Saludos

 

1. Un paso doble es la distancia recorrida al apoyar dos veces consecutivas el mismo pie. Un paso simple es la distancia recorrida al apoyar cada pie al caminar.

 


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Hartman
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Desde: 19 Oct 2010

juan el que piensa ha escrito

Por favor mi querido Hartman, la próxima vez escribe en español, todavía estoy releyendo por tercera vez tu respuesta. Me mataste, no entendí nada. Se que a Bernado le encanta el tema de la mecánica cuántica, y lo he leído en más de un post. Pero lo tuyo me superó por lejos. Muchachos trato de leer todos los temas, porque todos en términos generales me interesan y me enseñan algo pero la verdad que me superaron por lejos. Intenté ver los videos que nos pasó Bernardo, pero me quede en el camino. Mis conocimientos en el este rubro son nulos.Un fuerte abrazo.

Pues relee esta parte

"Einstein propuso un premio de (si mal no recuerdo) 500 dolares (de los años '20) para aquel que explicara la Teoría de la Relatividad en menos de 500 páginas. El premio continúa desierto..."

 

Los que se abocaron a entender y tratar de explicar eran eximios expertos en el tema, así que si nosotros, simples mortales de a pie, no entendemos una pepa... no me quita el sueño .

 

Abrazo

 


Todavía no he empezado a pelear

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Desde: 19 Oct 2010

Bernardo Pascual ha escrito

 De todas formas, Hartman, esto de los ateos y los creyentes tiene más cuento que lo de la izquierda y la derecha. El determinismo siempre se había considerado un argumento contrario a la existencia de Dios, opuesto a su caprichoso modo de actuar, y ahora resulta que es al revés, que no juega a los dados. Los caminos del Señor, en todo caso, siguen siendo inescrutables.

¡Jajajaja!

Es un buen ejemplo de como, variando el contexto, las palabras dicen cosas distintas.

 

El "determinismo" o predestinación no es contrario a la existencia de Dios, sino contrario al Libre Albedrío. Es dogma de fe (católico) que los humanos tenemos libre albedrío (hay corrientes cristianas Calvinistas que creen en la predestinación).

 

"Determinismo" en términos físico-matemáticos es lo contrario a azar. La caída de un cuerpo no es al azar (cae o no cae por puro accidente) sin que está determinada por la acción de la gravedad (Suelto un ladrillo y cae. Y cae hacia abajo, no de cualquier forma). Para que exista determinismo debe existir una relación Causa-Efecto, por lo que los que seguimos las ciencias exactas necesitamos del principio de Causalidad, mientras que, para los que siguen las ciencias sociales, es una decisión facultativa, por lo que utilizan una definición fenomenológica de las ciencias, que abre las puertas a que las cosas suceden así porque estamos acostumbrados a que sean así, no porque necesariamente deban ser así.

 

Saludos

 


Todavía no he empezado a pelear

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Bernardo Pascual
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Decurión
Desde: 22 Ene 2016

 Entonces se nos están apoderando esos herejes. Lo más granado de la literatura española se ha dedicado principalmente a demostrar que la libertad, no ya Dios, existe, y que no sólo la disfrutan los seres humanos, sino también los pájaros, los peces, los ríos y las bestias. Además, un suceso azaroso sólo puede provenir de un acto de libre albedrío. Lo otro es ignorancia no más, no conocer todas las circunstancias.