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Marzo 2010

del�Sitio�Web�PhysicsOfTheUniverse

traducci�n de Adela Kaufmann
Versi�n original en ingles

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Otra de las caracter�sticas notables del mundo microsc�pico prescrita por la teor�a qu�ntica es la idea de la no localidad, lo que Albert Einstein llam� despectivamente "espeluznantes acciones a distancia".

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Esto se describi� por primera vez en los "documentos de EPR" de Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935, y a veces se lo conoce como la�paradoja de EPR.

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Fue a�n m�s claramente ilustrado por�el Teorema de Bell, publicado por John Bell en 1964, y los experimentos pr�cticos posteriores por John Clauser y Stuart Freedman en 1972 y por Alain Aspect en 1982.

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La no-localidad�describe la capacidad aparente de los objetos para conocer instant�neamente el estado del otro, incluso cuando est�n separados por grandes distancias (potencialmente incluso miles de millones de a�os luz), casi como si el universo en general organiza instant�neamente sus part�culas en previsi�n de eventos futuros.

Por lo tanto, en el mundo qu�ntico, a pesar de lo que�Einstein�hab�a establecido sobre la velocidad de la luz como la velocidad m�xima para cualquier cosa en�el universo�(inserto abajo), parece posible la acci�n instant�nea o la transferencia de informaci�n.

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Esto est� en contradicci�n directa con el "principio de localidad" (o lo que Einstein llam� el "principio de acci�n local"), la idea de que los objetos distantes no pueden tener influencia directa entre s�, y que un objeto est� directamente influenciado por su inmediato entorno, una idea en la que se basa casi toda la f�sica.

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La no localidad�sugiere que el universo es, de hecho, profundamente diferente de nuestra comprensi�n habitual del mismo, y que las partes "separadas" del universo en realidad est�n potencialmente conectadas de una manera �ntima e inmediata.

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De hecho, Einstein estaba tan molesto por las conclusiones sobre la�no localidad�en un punto que declar� que toda la teor�a qu�ntica deb�a estar equivocada, y nunca acept� la idea de la�no localidad�hasta el d�a de su muerte.

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La no localidad se�produce debido al�fen�meno de entrelazamiento, por el cual las part�culas que interact�an entre s�,

se correlacionan permanentemente, o dependen de los estados y propiedades de los dem�s, en la medida en que pierden efectivamente su individualidad y de muchas maneras se comportan como una sola entidad.

Los dos conceptos de�no localidad�y�entrelazamiento�van muy de la mano y, por curiosos que sean, son hechos de sistemas qu�nticos que se han demostrado repetidamente en experimentos de laboratorio.

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Se puede ver que un par de part�culas enredadas tiene

propiedades complementarias cuando son medidos
(Fuente:�UniverseReview�)

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Por ejemplo, si se crean un par de electrones juntos, uno tendr� un giro en sentido horario y el otro tendr� un giro en sentido antihorario (el giro es una propiedad particular de las part�culas cuyos detalles no necesitan preocuparnos aqu�, el punto m�s destacado es que hay dos estados posibles y que el giro total de un sistema qu�ntico siempre debe cancelarse a cero).

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Sin embargo, seg�n la teor�a qu�ntica, tambi�n es posible una superposici�n, de modo que se puede considerar que los dos electrones tienen espines simult�neamente en sentido horario-antihorario y anti-horario-horario respectivamente.

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Si el par se separa por cualquier distancia (sin observar y, por lo tanto,�descodific�ndolos�) y luego se comprueba, se puede ver que la segunda part�cula toma instant�neamente el giro opuesto al primero, de modo que el par mantenga su giro total cero, sin importar cu�n separados pueden estar, y en total violaci�n de la velocidad de la ley de la luz.

A pesar de las dudas de Einstein sobre el enredo y la�no localidad�y las dificultades pr�cticas de obtener pruebas de una forma u otra, el f�sico irland�s�John Bell�intent� forzar el problema haci�ndolo experimental en lugar de solo te�rico.

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El Teorema de Bell, publicado en 1964, y mencionado por algunos como uno de los descubrimientos m�s profundos en toda la f�sica, demostr� efectivamente que los resultados predichos por la mec�nica qu�ntica (por ejemplo, en un experimento como el descrito por Einstein, Podolsky y Rosen) No podr�a explicarse por ninguna teor�a que preservara la localidad.

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Los experimentos pr�cticos subsiguientes de�John Clauser�y�Stuart Freedman�en 1972 parecen (a pesar de la defensa inicial de Clauser de la posici�n de Einstein) para mostrar definitivamente que los efectos de la�no localidad�son reales y que las "acciones espeluznantes a distancia" son posibles.

En teor�a, los conceptos de entrelazamiento y�no localidad�pueden tener aplicaciones en las comunicaciones e incluso en la teletransportaci�n, aunque estas ideas siguen siendo en gran medida hipot�ticas en esta etapa.

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Debido a los efectos del principio de incertidumbre, el simple acto de observar las propiedades de las part�culas a un nivel qu�ntico (giro, carga, etc.) perturba el sistema qu�ntico de manera irrevocable, y esto parecer�a impedirnos usar este sistema como un medio de comunicaci�n instant�nea.

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Sin embargo, el trabajo de�Anton Zeilinger�en dos observatorios en las Islas Canarias ha mostrado indicaciones prometedoras de que las part�culas enredadas se pueden reconstituir en un lugar diferente, aunque el salto de este a un�dispositivo de�teletransportaci�n�del tipo previsto en�Star Trek�es profundo...�

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