La mecánica cuántica representa un avance real en la ciencia, permitiendo a los científicos explicar muchos fenómenos a nivel de átomos y partículas subatómicas. Y no es de extrañar que un campo de conocimiento en desarrollo tan dinámico haya tenido un gran impacto en la imagen moderna de la realidad. Puede verificar esto observando 17 ejemplos de cómo la mecánica cuántica ha cambiado y continúa cambiando nuestra visión del universo.
1. El universo puede ser un holograma
Una de las interpretaciones del modelo del mundo, condicionada por los postulados de la mecánica cuántica, es la idea de que nuestro universo tridimensional es solo un holograma. Investigadores del Observatorio Alemán-Británico informan sobre la probable detección de pequeñas ondas en el espacio-tiempo, lo que podría proporcionar evidencia para la teoría de la pixelización cuántica.
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2. A medida que la tecnología mejora, la innovación se vuelve menos precisa
Junto con los avances en el campo de los desarrollos tecnológicos, crece naturalmente la necesidad de su precisión. El error de varios dispositivos, como relojes y termómetros, se puede atribuir al fenómeno del ruido cuántico. Este ruido impide que se obtengan medidas perfectas. Sin embargo, al eliminar esta interferencia, puede crear una técnica con la máxima precisión de indicadores, similar a los relojes atómicos o los termómetros cuánticos.
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3. La luz se puede controlar y concentrar para realizar varias funciones
Curiosamente, el láser, cuyo descubrimiento fue posible gracias a la mecánica cuántica, alguna vez se consideró un tema sin importancia práctica. Sin embargo, contrariamente a esta creencia, el desarrollo del alcance de esta tecnología ha asegurado la aparición de una variedad de inventos, desde el reproductor de CD hasta los sistemas de defensa antimisiles.
4. La aleatoriedad se puede calcular y predecir
Según los científicos, desde el punto de vista de la mecánica cuántica, nada puede ser verdaderamente aleatorio. Teniendo información completa sobre el movimiento de los dados, podrían simular con precisión el lanzamiento del dado y predecir su resultado de antemano. Al crear ruido cuántico y medir sus niveles, se pueden generar números aleatorios que se pueden usar para cifrar datos.
5. Los objetos se comportan de manera diferente cuando se miden
La interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica supone que las partículas cambian su comportamiento durante el acto de medición. Según este concepto, las partículas tienen diferentes estados, pero al momento de observarlas, se ven obligadas a tomar uno de ellos. Esto puede parecer extraño, pero esta interpretación está respaldada por el concepto matemático del colapso de la función de onda.
6. Hay más de un universo
El concepto de Multiverso, o la existencia de una pluralidad de todas las realidades posibles, es también producto de diversas interpretaciones de la física cuántica. Esto se puede demostrar con datos de observatorios en órbita que observan los fenómenos residuales del Big Bang, así como con modelos matemáticos que implican un universo cíclico.
7. Hay muchas más dimensiones
La teoría de cuerdas, nacida de la mecánica cuántica, a su vez dio lugar a especulaciones sobre la probabilidad (o falta de ella) de múltiples dimensiones. Según los investigadores, el Universo contiene al menos 11 dimensiones, que, aparentemente, parecen no solo posibles, sino también una condición necesaria para el funcionamiento de la teoría de cuerdas.
8. Geometría de una gema como una nueva mirada al concepto de física cuántica
Los físicos descubrieron un objeto geométrico de forma similar a una gema multifacética. El hallazgo simplifica drásticamente los cálculos de las interacciones de las partículas y desafía la comprensión científica clásica del espacio y el tiempo como componentes principales de la realidad.
9. Pueden encontrarse modos de transporte revolucionarios
Este ya no es un tema puramente de ciencia ficción: la materia se puede desmontar en partículas que, tras ser transportadas, podrán recuperar su aspecto anterior. Esto fue posible en experimentos sobre la transferencia de datos, así como de moléculas grandes, pero aún no se considera la aplicación de dicha tecnología a los humanos en un futuro cercano. Hoy es posible escanear todas las moléculas del cuerpo humano y ensamblarlas en otro lugar, pero, según los postulados de la física cuántica, el objeto cambia bajo la influencia de tales acciones. Por tanto, no se puede reproducir una copia exacta del objeto que se mueve.
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10. La electricidad se puede utilizar en medicina
Los científicos han descubierto recientemente pequeños cristales semiconductores que pueden convertirse en la base de un gran avance en el campo de la medicina en un futuro próximo. Se cree que estos puntos cuánticos brillan cuando se exponen a la radiación ultravioleta. Si es así, pueden unirse a las células cancerosas para localizar y destruir estas últimas.
11. Hay una partícula que da masa incluso a las formas más pequeñas de materia
Los científicos creen que el bosón de Higgs, también conocido como la "partícula divina", es capaz de impartir masa a ciertas partículas fundamentales como electrones y gluones. Al descubrir y aislar el bosón de Higgs, los investigadores podrían comprender cómo se puede equilibrar la materia con la antimateria y qué sucedió realmente con el universo después del Big Bang.
12. La luz puede ayudar a reconocer las actividades de los piratas informáticos
Para proteger la información sensible de la amenaza de interferencias externas, la criptografía cuántica ha desarrollado un método de codificación de datos dentro de partículas individuales de luz o fotones. El secreto del método radica en la presencia de una "clave" formada por ceros y unos, que permite al programa detectar la presencia del hacker en tiempo real, mientras intenta revelar datos clasificados.
13. Las computadoras pueden funcionar más rápido que cualquier dispositivo digital que exista actualmente
El desarrollo de las computadoras cuánticas es un campo aplicado de la mecánica cuántica que puede revolucionar la computación. En comparación con las computadoras digitales, que codifican datos en un sistema binario, las computadoras cuánticas usan propiedades cuánticas para almacenar datos y realizar operaciones, con el resultado de que los cálculos y algoritmos se pueden realizar mucho más rápido.
14. El fenómeno de los túneles cuánticos se puede utilizar en relación con los dispositivos modernos
En mecánica cuántica, el efecto túnel cuántico se describe como el proceso en el que una partícula penetra a través de una barrera que normalmente no puede superar. Este fenómeno es esencial para el funcionamiento de varios dispositivos, como interruptores, chips de memoria flash y unidades USB.
15. Los líquidos pueden desafiar la gravedad
Algunos sistemas grandes son capaces de exhibir los efectos de la mecánica cuántica, como el fenómeno de la superfluidez. Es un estado de la materia en el que actúa como un líquido de viscosidad cero, lo que le permite autopropulsarse independientemente de la gravedad. En las condiciones actuales, este efecto ha encontrado la mayor aplicación en la creación de refrigeradores modernos y el desarrollo de la espectroscopia.
16. La turbulencia del aire se puede ajustar
Los científicos brasileños han comenzado a trabajar en la creación de turbulencia cuántica en condiciones extremadamente frías dentro de una cámara de laboratorio llena de gas. Estudiar la turbulencia en un entorno controlado puede, en última instancia, llevar a los científicos a una forma de gestionarla. Por tanto, se puede solucionar el problema de la inestabilidad de la aeronave durante el vuelo.
17. Las personas pueden viajar de un lado a otro en el tiempo
La investigación en mecánica cuántica ha proporcionado las condiciones para los experimentos sobre la posibilidad de viajar desde nuestro mundo al tiempo y espacio alternativo. Con base en los resultados de los experimentos llevados a cabo en 2010, los científicos pudieron determinar cómo una pieza de metal aislada puede moverse y al mismo tiempo pararse. Esto se debe a la capacidad de las partículas cuánticas de moverse hacia adelante y hacia atrás a lo largo del tiempo continuo. Esta característica probablemente puede llevar a la ciencia a crear formas de viajar en el tiempo en un futuro próximo.
Autor: Katrin Straszewski
