LA INCERTIDUMBRE YA NO ES INCIERTA



Investigadores en Australia desarrollan un modelo en el que el principio de incertidumbre de Heisenberg no sea válido en sistemas de curvas abiertas de tipo tiempo (en el que una partícula no puede regresar al momento en el tiempo del que partió), con lo cual se afecta uno de los postulados fundamentales de la física cuántica.

El principio de incertidumbre de Heisenberg es uno de los postulados fundamentales de la mecánica cuántica e incluso ha trascendido el ámbito científico para encontrar cierta popularidad. En la observación de partículas subatómicas, este físico descubrió que si se conoce la posición no es posible conocer la velocidad de la misma, y si se conoce la velocidad, no se puede conocer la posición.

En términos generales, el principio de incertidumbre nos dice que la medición simultánea de cualquier par de variables tendrá siempre un margen de error, así sea mínimo, un fenómeno inherente a los sistemas cuánticos en razón de su dualidad de partículas de onda, esto es que, a nivel cuántico, las partículas tienen propiedades de partículas, pero también de ondas (una paradoja que según algunos es inherente al universo mismo y que, afirman otros, no es sino una interpretación/consecuencia de segundo orden derivada de las limitaciones del observador).

Sin embargo, se ha especulado si existen condiciones en que el principio de incertidumbre no se cumpla. Algunos estudios plantearon modelos de curvas cerradas de tipo tiempo (CTC, por sus siglas in inglés; líneas de universo de una partícula material que, teóricamente, pueden regresar al mismo punto en el tiempo del que partió) que violan el principio de Heisenberg, algo que sin embargo se plantea imposible en modelos de curvas abiertas de tipo tiempo (OTC, las curvas que de algún modo nos son más familiares, en las cuales el viaje por el tiempo es imposible porque una partícula no puede volver a su punto de origen). Al menos eso parecía hasta ahora.

Según un estudio reciente de Jacques Pienaar, Tim Ralph y Casey Myers, de la Universidad de Queensland, en Australia, hay condiciones en que el principio de incertidumbre quede invalidado en modelos de OTC, con lo cual se deduce que es posible medir un par de variables de un estado cuántico con un grado de precisión que el principio de Heisenberg no tolera.

Esta medición perfecta parte de la naturaleza de trayectoria de las OTC, loops abiertos en el tiempo que no permiten a los sistemas interactuar con versiones anteriores de sí mismos (evitando así paradojas temporales como la célebre del nieto que mata a su abuelo y evita su propio nacimiento).

En las CTC esto último es totalmente posible, por lo cual existe un conflicto entre la relatividad general y la física cuántica, mismo que ha sido resuelto con el desarrollo de planteamientos teóricos como el modelo Deutsch, en el cual las matemáticas de la mecánica cuántica son no-lineares, permitiendo así la posibilidad de las CTC.

En el estudio de Pienaar y sus colegas, este modelo Deutsch también es válido para las OTC, con la misma premisa de las matemáticas no lineares, sin interacción entre pasado y presente y con el entrelazamiento entre un sistema que viaja en el tiempo y un sistema externo.

Los investigadores calcularon lo que sucede cuando un estado cuántico viaja a través de un circuito de óptica cuántica. En términos teóricos, los estados cuánticos se disparan en trayectorias octagonales, pero, para sorpresa de los científicos, estos componentes admitían mediciones arbitrariamente precisas.

Asimismo, hasta ahora se aceptaba que la dilación del tiempo en las OTC, de acuerdo con la relatividad general, esto es que por ejemplo dos relojes miden el tiempo de manera distinta en condiciones de relatividad diferentes, del mismo modo en que las OTC crean una diferencia temporal entre dos trayectorias inicialmente sincronizadas. En el estudio de Pienaar, sin embargo, no es posible imputar esta diferencia a la curvatura gravitacional, a la relatividad general o a la trayectoria de una OTC, por lo cual dicha dilación temporal, como un efecto de la OTC, afecta la teoría de la gravedad cuántica.

Para probar en su totalidad estos descubrimientos, según Pienaar, hace falta una máquina del tiempo que permita construir un circuito OTC dentro de un laboratorio. 

Podemos confirmar que esa máquina del tiempo "ya existe", puede verlo aquí: 


Fuente: Phys