Fenómeno de la Física puede enlazar a los agujeros de gusano del Universo
Por Charles Q. Choi
Por Charles Q. Choi
 |
| Cuadrante Gamma, allá vamos! El agujero de gusano en "Star Trek: Deep Space Nine". (Crédito: Paramount) |
Los agujeros de gusano -atajos que, en teoría, pueden conectar puntos distantes en el universo- podrían estar vinculados con el fenómeno espeluznante del entrelazamiento cuántico, donde el comportamiento de las partículas se puede conectar sin importar la distancia, dicen los investigadores.
Estos hallazgos podrían ayudar a los científicos a explicar el universo desde sus más pequeñas hasta sus mayores escalas.
Los científicos llevan mucho tiempo tratando de desarrollar una teoría que pueda describir cómo funciona el cosmos en su totalidad. Actualmente, los investigadores tienen dos teorías dispares, la mecánica cuántica y la relatividad general, que, respectivamente, pueden explicar la mayoría del universo en sus escalas más pequeñas y sus escalas más grandes. Actualmente existen varias teorías que compiten en busca de reconciliar a la pareja.
Estos hallazgos podrían ayudar a los científicos a explicar el universo desde sus más pequeñas hasta sus mayores escalas.
Los científicos llevan mucho tiempo tratando de desarrollar una teoría que pueda describir cómo funciona el cosmos en su totalidad. Actualmente, los investigadores tienen dos teorías dispares, la mecánica cuántica y la relatividad general, que, respectivamente, pueden explicar la mayoría del universo en sus escalas más pequeñas y sus escalas más grandes. Actualmente existen varias teorías que compiten en busca de reconciliar a la pareja.
Una predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein implica a los agujeros de gusano, conocidos formalmente como los puentes de Einstein-Rosen. En principio, estas deformaciones en el tejido del espacio y el tiempo pueden comportarse como accesos directos que conectan los agujeros negros en el universo, lo que es un elemento básico común de la ciencia ficción.
Curiosamente, la mecánica cuántica tiene también un fenómeno que puede vincular objetos tales como los electrones, independientemente de lo lejos que estén -es el entrelazamiento cuántico.
"Esto es cierto incluso cuando los electrones están a años luz de distancia", dijo Kristan Jensen, un físico teórico en la Universidad de Stony Brook en Nueva York.
 |
| Entrelazamiento cuántico (livescience.com) |
"Esto es cierto incluso cuando los electrones están a años luz de distancia", dijo Kristan Jensen, un físico teórico en la Universidad de Stony Brook en Nueva York.
Einstein llamó burlonamente a esta conexión aparentemente imposible "acción fantasmal a distancia". Sin embargo, numerosos experimentos han demostrado que el entrelazamiento cuántico es real, y puede servir como base de futuras tecnologías avanzadas, tales como ordenadores cuánticos increíblemente potentes y la encriptación cuántica casi inhackeable.
"El entrelazamiento es una de las características más extrañas pero importantes de la mecánica cuántica", dijo Jensen. Y si realmente el entrelazamiento está conectado a los agujeros de gusano, aquello podría ayudar a reconciliar la mecánica cuántica con la relatividad general, los dos ejemplos de este fenómeno, en escalas pequeñas y grandes.
"El entrelazamiento es una de las características más extrañas pero importantes de la mecánica cuántica", dijo Jensen. Y si realmente el entrelazamiento está conectado a los agujeros de gusano, aquello podría ayudar a reconciliar la mecánica cuántica con la relatividad general, los dos ejemplos de este fenómeno, en escalas pequeñas y grandes.
El entrelazamiento y los agujeros de gusano
Recientemente, los físicos teóricos Juan Martín Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, y Leonard Susskind, de la Universidad de Stanford, argumentaron que los agujeros de gusano están vinculados con el entrelazamiento. En concreto, sugirieron que los agujeros de gusano son cada par de agujeros negros que se entrelazan entre sí.
Los agujeros negros entrelazados podrían ser generados en numerosas maneras. Por ejemplo, un par de agujeros negros podría, en principio, hacerse simultáneamente, y estos se entrelazarían automáticamente. Por otra parte, la radiación emitida por un agujero negro podría ser capturada y luego colapsada en un agujero negro, y el agujero negro resultante se entrelazaría con el agujero negro que suministra los ingredientes para ello.
Recientemente, los físicos teóricos Juan Martín Maldacena, del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, y Leonard Susskind, de la Universidad de Stanford, argumentaron que los agujeros de gusano están vinculados con el entrelazamiento. En concreto, sugirieron que los agujeros de gusano son cada par de agujeros negros que se entrelazan entre sí.
Los agujeros negros entrelazados podrían ser generados en numerosas maneras. Por ejemplo, un par de agujeros negros podría, en principio, hacerse simultáneamente, y estos se entrelazarían automáticamente. Por otra parte, la radiación emitida por un agujero negro podría ser capturada y luego colapsada en un agujero negro, y el agujero negro resultante se entrelazaría con el agujero negro que suministra los ingredientes para ello.
Maldacena y Susskind no sólo sugieren que los agujeros de gusano son los agujeros negros entrelazados, también argumentaron que el entrelazamiento, en general, estaba relacionado con los agujeros de gusano. Se conjetura que las partículas entrelazadas como los electrones y los fotones estaban conectadas por extraordinariamente pequeños agujeros de gusano.
A primera vista, tal afirmación puede sonar absurda. Por ejemplo, el entrelazamiento funciona incluso cuando no se sabe que papel juega la gravedad.
Ahora, dos grupos independientes de investigadores sugieren que el entrelazamiento de hecho puede estar relacionado con los agujeros de gusano. Si esta conexión es cierta, podría ayudar a establecer un puente entre la mecánica cuántica con la relatividad general, lo que podría ayudar a entender mejor a ambas.
Hologramas y agujeros de gusano
A primera vista, tal afirmación puede sonar absurda. Por ejemplo, el entrelazamiento funciona incluso cuando no se sabe que papel juega la gravedad.
Ahora, dos grupos independientes de investigadores sugieren que el entrelazamiento de hecho puede estar relacionado con los agujeros de gusano. Si esta conexión es cierta, podría ayudar a establecer un puente entre la mecánica cuántica con la relatividad general, lo que podría ayudar a entender mejor a ambas.
Hologramas y agujeros de gusano
Jensen y su colega físico teórico Andreas Karch, en la Universidad de Washington en Seattle, investigaron qué pares entrelazados de partículas se comportan en una teoría supersimétrica, lo que sugiere que todas las partículas subatómicas conocidas tienen partículas "supercompañera" aún no observadas. La teoría era que se la propone para ayudar a unir la mecánica cuántica y la relatividad general.
Una idea de esta teoría es que si uno se imagina que existen ciertos sistemas mecánicos cuánticos en sólo tres dimensiones, su comportamiento puede ser explicado por los objetos que se comportan en las cuatro dimensiones que la relatividad general describe que el universo tiene -las tres dimensiones del espacio, y la cuarta del tiempo. Esta noción de que las acciones en este universo pueden surgir a partir de una realidad con menos dimensiones se conoce como la holografía, similar a cómo los hologramas bidimensionales pueden dar la ilusión de tres dimensiones.
Jensen y Karch descubrieron que si uno imaginaba pares entrelazados en un universo de cuatro dimensiones, se comportaban de la misma forma que los agujeros de gusano en un universo con una quinta dimensión extra. Esencialmente, descubrieron que el entrelazamiento y los agujeros de gusano pueden ser uno y lo mismo.
"Los pares entrelazados fueron las imágenes holográficas de un sistema con un agujero de gusano", dijo Jensen. La investigación independiente del físico teórico Julian Sonner, en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, apoya esta conclusión.
"Hay ciertas cosas que se ponen al corazón de un científico a latir más rápido, y creo que esta es una de ellas", dijo Jensen a LiveScience. "Una cosa muy interesante es que tal vez, inspirados por estos resultados, podamos entender mejor la relación entre el entrelazamiento y el espacio-tiempo".
Los científicos detallaron sus hallazgos en dos artículos publicados el 20 de noviembre en la revista Physical Review Letters.
Modificado por orbitaceromendoza
No hay comentarios.:
Publicar un comentario