Las predicciones cuánticas desafían la comprensión acerca de la naturaleza del espacio y el tiempo

Actualizado 29/10/2012 13:16:52 CET

MADRID, 29 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de físicos ha propuesto un experimento que podría obligar a hacer una elección para describir el comportamiento del Universo. La propuesta proviene de un equipo internacional de investigadores de Suiza, Bélgica, España y Singapur, que ha sido publicada en 'Nature Physics', se basa en lo que los investigadores llaman una 'desigualdad de influencia oculta'.

"Estamos interesados en saber si podemos explicar los fenómenos que observamos sin sacrificar el sentido de las cosas que suceden sin problemas en el espacio y el tiempo", explica Jean-Daniel Bancal, uno de los investigadores responsables del nuevo estudio, que llevó a cabo la investigación en la Universidad de Ginebra, en Suiza.

El problema es que la teoría cuántica predice un comportamiento extraño de las partículas - como cuando dos partículas se comportan como una, incluso cuando están lejos. Este hecho parece violar el sentido de causa y efecto en el espacio y el tiempo - los físicos llaman a este comportamiento 'no local'.

Fue Einstein quien primero llamó la atención sobre las implicaciones preocupantes de lo que él llamó la 'acción fantasmal a distancia', predicha por la mecánica cuántica. El sentido común nos dice que un comportamiento coordinado tal debe ser resultado de una de dos modalidades: en primer lugar, podría ser dispuesto de antemano, en segundo lugar, podría ser sincronizado por alguna señal enviada entre las partículas.

En la década de 1960, John Bell realizó la primera prueba para averiguar si las partículas entrelazadas siguen el sentido común. Dicha prueba, la 'desigualdad de Bell', mide si el comportamiento de dos partículas puede haberse basado en disposiciones anteriores. Si las mediciones violan la desigualdad, los pares de partículas están haciendo lo que la teoría cuántica dice: actuar sin ningún tipo de 'variable local oculta' que dirija su destino. A partir de la década de 1980, los experimentos han encontrado violaciones de la desigualdad de Bell una y otra vez.

Sin embargo, las pruebas convencionales de las desigualdades de Bell nunca han acabado con la esperanza de que existan señales que no hagan caso omiso de los principios de la relatividad. Por este motivo los investigadores se propusieron idear una nueva desigualdad con la que investigar el papel de las señales.

Los experimentos han demostrado que si se desea conseguir señales con las que explicar las cosas, éstas tendrían que viajar más rápido que la luz - más de 10.000 veces la velocidad de la luz, de hecho. Teniendo en cuenta que la relatividad de Einstein establece la velocidad de la luz como un límite de velocidad universal, la idea de señales que viajan 10.000 veces más rápido que la luz hace saltar una alarma. Sin embargo, los físicos creen que tales señales podrían permanecer como 'influencias ocultas' que no violan la relatividad. Sólo contradiría la relatividad el hecho de que estas señales puedan ser aprovechadas para un tipo de comunicación más rápido que la velocidad de la luz.

Para obtener la nueva desigualdad, que establece una medida de entrelazamiento entre cuatro partículas, los investigadores consideraron todos los comportamientos posibles de cuatro partículas conectadas por influencias que están ocultas y viajan a alguna velocidad finita arbitraria. Matemáticamente, estas limitaciones definen un objeto de 80 dimensiones.

Los grupos experimentales ya pueden utilizar cuatro partículas, por lo que una prueba es factible en un futuro próximo (aunque la precisión de los experimentos tendrá que mejorar para hacer la diferencia medible). Dicha prueba se reducirá a la medición de un solo número :en un Universo siguiendo las leyes relativistas estándar a las que estamos acostumbrados, 7 es el límite. Si la naturaleza se comporta como la física cuántica predice, el resultado puede subir a un 7,3.

Si la naturaleza cuántica del mundo se confirma este podría significar que cada parte del universo puede estar conectada a cualquier otro bit en cualquier lugar, al instante. Ese tipo de conexiones desafían nuestra intuición cotidiana y representa otra solución extrema, pero sin duda preferible a la otra opción posible: una comunicación más rápida que la luz.