Nuevos estudios demuestran que el tiempo es una consecuencia del Entrelazamiento Cuántico.


El Tiempo es un fenómeno emergente como efecto del Entrelazamiento Cuántico tal y como demuestran los primeros resultados experimentales.

Cuando las nuevas ideas de la mecánica cuántica comenzaron a expandirse en las tendencias de la ciencia durante la primera mitad del siglo 20, comenzaron a aplicarse a los principios de la gravedad y de la teoría general de la relatividad.

Inmediatamente se puso en evidencia de forma clara que los dos enfoques anteriores eran entre sí completamente incompatibles, así que cada vez que se intentaba una aproximación de los principios, las ecuaciones resultantes arrojaban datos de reducción al infinito, algo hasta entonces absurdo, haciendo imposible que los resultados cobraran sentido.

Todo lo anterior hasta que a mediados de los años 60, el físico Bryce DeWitt, consiguiera combinar las hasta entonces incompatibles ideas en resultados clave, que desde entonces se conocerían como la Ecuación de DeWitt, que permitiría entender y permitir los molestos problemas de los infinitos como base en las ulteriores formulaciones. Un enorme avance.

Pero a pesar de solventar un problema, comenzó a introducir otro más complejo. El nuevo problema fue que el tiempo ya no tenía relevancia en la nueva ecuación, en la medida en que se afirmaba que nunca pasa nada en el universo, una predicción que es claramente contraria a la evidencia observaciones. Otro gran absurdo.

Este enigma, que los físicos llaman “el problema del tiempo ‘, ha demostrado ser la espina de los físicos modernos, que trataron de ignorarlo, pero con poco éxito.

Todo ello hasta que en 1983 los físicos noveles teoréticos Don Page y William Wooters, trajeran la solución basada en el fenómeno del entrelazamiento cuántico, entendido como la propiedad exótica en la cual dos partículas cuánticas comparten la misma existencia incluso a pesar de estar separadas físicamente. (1)

El entrelazamiento es un profundo y poderoso enlace entre las partículas, y Page y Wooters mostraron cómo podía usarse para medir el tiempo, en la medida que la evolución de dos partículas entrelazadas serviría como una especie de reloj que podría ser usado para medir el tiempo.(2)

Pero los resultados dependen del punto de vista del observador, es decir, de cómo la observación es realizada. Una forma de hacer esto es comparar el cambio entre las partículas entrelazadas con un reloj externo que es enteramente dependiente del universo. Esto equivaldría a medir el tiempo desde un observador que fuera como si Dios midiera desde fuera la evolución de las partículas utilizando un reloj externo.

En este caso, Page y Wooters mostraron que las partículas aparecerían completamente descargadas, en cuyo caso el tiempo no existiría en ese escenario.

Pero existe otra forma de hacerlo que muestra un resultado completamente diferente. En este caso sería un observador que desde dentro del universo compararía la evolución de las partículas con el resto del universo. En este caso, el observador interno vería un cambio y esta diferencia en la evolución de las partículas entrelazadas comparada con todo lo demás, constituye una importante medida del tiempo.

convolucion

Ésta es una elegante y potente idea. Sugiere que el tiempo es un fenómeno emergente que se produce debido a la naturaleza del entrelazamiento. Y existe sólo para los observadores dentro del universo. Cualquier observador como un dios vería desde fuera un universo estático e invariable, al igual que las ecuaciones de Wheeler-DeWitt predicen.

Por supuesto, sin la verificación experimental, las ideas de Page y Wooter no dejarían de ser meras ideas excepto por su curiosidad filosófica y dado que no es posible poner un observador fuera del universo, es altamente improbable comprobar la idea.

Hasta ahora. Ekaterina Moreva y el Instituto Nacional de Investigación Metrológica (INRIM) en Turín, Italia han desarrollado el primer experimento que comprueba las ideas de Page y Wooters. Y el experimento ha confirmado que el tiempo es de hecho un fenómeno emergente para los observadores internos, pero inexistente para los observadores externos.

Para ello han simulado la creación de un universo de juguete consistente en un par de fotones entrelazados y un observador que pudiera medir su estado de las dos maneras: El observador interno y el externo. En el primer caso, el del observador interno, el observador mide la polarización de un fotón, convirtiéndose así en enredado con él.  A continuación, compara esto con la polarización del segundo fotón. La diferencia es una medida del tiempo.

En la segunda configuración, los fotones de nuevo pasan a través de placas birrefringentes que cambian sus polarizaciones. Sin embargo en este caso, el observador sólo mide las propiedades globales de ambos fotones comparadas con respecto a un reloj externo independiente.

En este caso, el observador no puede detectar ninguna diferencia entre los fotones sin estar entrelazado con uno o el otro. Por tanto, no existe diferencia y el sistema aparece estático. Por tanto, el tiempo no emerge.

Pueden acceder al artículo y al estudio científico original en arxiv.org/abs/1310.4691 :Time From Quantum Entanglement: An Experimental Illustration.

La implicación del descubrimiento es importantísima, ya que la validación del principio implica entender que el tiempo es relativo y se mueve en diferentes líneas, pero que como tal, simplemente es una consecuencia del entrelazamiento cuántico.

Fuente: medium.com

Notas y Bibliografía.
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(1).-En este sentido ver FET20120501 Entrelazamiento cuántico: Un grupo de científicos logra por primera vez cambiar un evento en una de las líneas del pasado.

(2).-En este sentido ver FET20130601.Entrelazamiento cuántico: por-vez-primera-varios-fisicos-crean-un-enlace-cuantico-entre-fotones-que-no-existen-al-mismo-tiempo/.

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