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Quantum Fracture, Teletransporte y el Efecto Túnel

Teletransporte y el Efecto Túnel

El mundo cuántico aguarda muchas sorpresas… y algunas pueden ser dolorosas de entender

si no tienes puesto el cerebro en el modo correcto. Creo que el efecto túnel es una

de ellas. Atentos: Imagina que tienes una especie de túnel de

viento, un pasillo estrecho por el que circula una corriente de aire muy potente. Imagina

ahora que tienes unos atletas que quieres que atraviesen corriendo todo el túnel; quieres

que lleguen al otro extremo. Superar este reto es una cuestión de fibra:

el viento dentro del túnel te empuja con mucha fuerza, por lo que tienes que adentrarte

en él con mucha energía. Está claro: si entras en el túnel con menos de una cierta

velocidad, el aire te va a echar hacia atrás. No vas a llegar al otro extremo simplemente

porque el viento es más fuerte que tú. Y, vaya, que mala suerte. Parece que los atletas

de esta ronda no van a dar la talla: Te enteras que ninguno puede alcanzar la velocidad necesaria

como para cruzar el túnel. Esto va a ser un fracaso… Pero aun así lo intentas.

Empiezas a mandar a los corredores y, como era de esperar, ves que todos van saliendo

rebotados del túnel. Están esforzándose al máximo… Pero entrando con esa velocidad

no es suficiente. Estás a punto de dar por terminada la prueba, pero, de repente, apartas

la mirada unos segundos de los atletas, vuelves a mirar y te encuentras que uno de ellos está

en el otro lado del túnel. ¿Que? ¿Cómo ha logrado cruzar? Ese atleta físicamente

no podía alcanzar la velocidad suficiente como para atravesarlo. No tenía bastante

energía para hacerlo… Pero está ahí. ¿Que debo pensar? ¿Que se ha… teletransportado

de un sitio al otro? Por supuesto esto es una historieta que me

inventado… Pero podrías sustituir los atletas por electrones y el túnel de viento por un

campo eléctrico que los repela y pasaría exactamente lo mismo. Electrones que no deberían

traspasar ciertos obstáculos porque energéticamente no pueden… de repente van y lo hacen, y

te dejan esta sensación de que han ignorado la barrera y se han teletransportado al otro

lado. Esta movida se llama El Efecto Túnel o “tunelamiento cuántico”, porque parece

que los electrones han cavado un túnel para poder pasar. Pregunta: ¿cómo explica esto

la mecánica cuántica ? ¿se están los electrones teletransportando?

Ok, no debería hacer esto, pero durante los siguientes minutos voy a interpretar las matemáticas

de la mecánica cuántica de una manera concreta. Así podrás irte a casa con una imagen clara

de lo que sucede. Que ya nos conocemos: empiezo que si función de onda tarari, operador hermítico

tarara y al final acabáis comprando homeopatía. Por supuesto, después, para los suscriptores

más inquietos, os lo cuento con los puntos sobre las ies.

Durante este momento pedagógico, quiero que aceptéis que los electrones pueden estar

en varios sitios a la vez. Que esa cosa que llamamos posición no tiene siempre que estar

perfectamente definida, sino que puede agrupar una cantidad grande de valores. No una posición

concreta, sino muchas posiciones simultáneas. Pero normalmente todas estas posiciones no

gozan del mismo estatus: resulta que el electrón suele tener más “presencia” en ciertos

lugares que en otros y esto se nota cuando lo mido. Medir un electrón no es otra cosa

que pedirle aclararse dónde está, forzarle a que defina su posición. Y en esa exigencia,

el electrón aparece en la mayoría de ocasiones en los sitios en los que tiene más “presencia”.

Sin embargo, hay veces que no lo encuentras en sus lugares favoritos, si no en otros en

los que tenía menos “presencia”. Era improbable verlo allí, pero si prueba, pruebas

y pruebas es una cuestión de estadística que lo acabes midiendo en ese lugar. Es justo

esto lo que hace que el Efecto Túnel exista. Pongámonos en la situación: lanzo un electrón

contra un barrera que se que no puede atravesar. Ahora, cuando el electrón se dirige hacia

el obstáculo lo hace con la posición sin definir. El electrón está en varios sitios

al mismo tiempo, y resulta que uno de esos lugares es el otro lado de la barrera. Esto

quiere que decir que, sí, la mayoría de las veces voy a medir el electrón en este

lado del obstáculo, pero en una pequeña cantidad de ocasiones lo voy a ver en el otro

lado. No se ha teletransportado, aquí no hay ningún mecanismo que le permita hacer

eso. Es el simple hecho de que su naturaleza es tener su posición indeterminada, y cuando

nosotros forzamos a que se defina, en ciertas ocasiones lo haga en un lugar que nos resulta

incómodo. Saliendome de la interpretación: realmente

no sabemos si los electrones ontológicamente están en varios sitios a la vez. Lo que sabemos

es que las propias matemáticas de la mecánica cuántica nos abren la posibilidad de encontrar

el electrón en un lugar que en nuestro mundo clásico estaría prohibido. Dicho de otra

manera: la función de onda es una cabrona casi imposible de confinar. Siempre traspasa

las barreras y nos da una probabilidad aunque muy pequeña de encontrar ahí fuera el objeto

que representa. Vamos, que encerrar algo de por vida en el mundo cuántico es una tarea

complicada. Incluso una de las mejores cárceles del Universo, el núcleo atómico, tiene que

lidiar con algunas fugas debido a este efecto túnel… unas fugas que le llevan a desestabilizarse

y a desintegrarse. Una última cosa. Sabed que el origen del

efecto túnel, esta indeterminación en dónde estaba el electrón, no solo ocurre con la

posición de un objeto cuántico: reactivando la interpretación, un electrón también

puede tener varias velocidades simultáneas, girar con distintas rapideces a la vez o portar

diferentes cantidades de energía al mismo tiempo. La indeterminación es algo natural

al mundo cuántico… Aunque es cierto que tienes unas reglas. Pero eso lo veremos en

otro vídeo.

Y ya sabes si quieres más ciencia solo tienes que suscribirte. Y gracias por verme.

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Teletransporte y el Efecto Túnel Teleportation|||| Teletransportación|||| Teleportation und der Tunneleffekt Teleportation and the Tunnel Effect Teleportatie en het tunneleffect Teleportacja i efekt tunelowy Teletransporte e o efeito túnel

El mundo cuántico aguarda muchas sorpresas… y algunas pueden ser dolorosas de entender |||awaits||surprises||some|can||painful|| ||||||||||difíciles de entender|| The quantum world holds many surprises... and some of them can be painful to understand.

si no tienes puesto el cerebro en el modo correcto. Creo que el efecto túnel es una |||position|||||||I|||||| ||tienes|el||||||||||||| if you don't have your brain set in the right mode. I think the tunnel effect is a

de ellas. Atentos: Imagina que tienes una especie de túnel de Attentive: Imagine that you have a kind of tunnel of

viento, un pasillo estrecho por el que circula una corriente de aire muy potente. Imagina wind||hall|narrow||||||current||||| wind, a narrow corridor through which a very strong current of air is circulating. imagine

ahora que tienes unos atletas que quieres que atraviesen corriendo todo el túnel; quieres ||||athletes||||cross|running|||| now that you have some athletes that you want to run through the whole tunnel; you want them to

que lleguen al otro extremo. Superar este reto es una cuestión de fibra: |||||||challenge|||||fiber

el viento dentro del túnel te empuja con mucha fuerza, por lo que tienes que adentrarte |wind|||||pushes|||||||||to go inside the wind inside the tunnel pushes you very hard, so you have to go deeper into the tunnel.

en él con mucha energía. Está claro: si entras en el túnel con menos de una cierta

velocidad, el aire te va a echar hacia atrás. No vas a llegar al otro extremo simplemente

porque el viento es más fuerte que tú. Y, vaya, que mala suerte. Parece que los atletas

de esta ronda no van a dar la talla: Te enteras que ninguno puede alcanzar la velocidad necesaria ||||||||size|||||||||

como para cruzar el túnel. Esto va a ser un fracaso… Pero aun así lo intentas. to cross the tunnel. This is going to be a failure... But you still try.

Empiezas a mandar a los corredores y, como era de esperar, ves que todos van saliendo ||to command||||||||||||| You start to send out the runners and, as expected, you see that everyone is leaving.

rebotados del túnel. Están esforzándose al máximo… Pero entrando con esa velocidad bounced||||making an effort||||entering||| bounced out of the tunnel. They're trying their best... But coming in with that speed.

no es suficiente. Estás a punto de dar por terminada la prueba, pero, de repente, apartas |||||||||finished|||||| is not enough. You are about to give up the test, but suddenly, you put aside

la mirada unos segundos de los atletas, vuelves a mirar y te encuentras que uno de ellos está |look|||||athletes|you return||to look|||you find||||| you look at the athletes for a few seconds, you look again and you find that one of them is

en el otro lado del túnel. ¿Que? ¿Cómo ha logrado cruzar? Ese atleta físicamente |||||||||succeeded|||| on the other side of the tunnel. What? How did he make it through? That athlete physically

no podía alcanzar la velocidad suficiente como para atravesarlo. No tenía bastante |could|to reach||||||to cross it|||enough I couldn't get enough speed to get through it. I didn't have enough speed to get through it.

energía para hacerlo… Pero está ahí. ¿Que debo pensar? ¿Que se ha… teletransportado ||do it|||||I|||||teleported energy to do it... But it's there. What am I supposed to think? That it's... teleported...

de un sitio al otro? Por supuesto esto es una historieta que me ||||||supposed||||comic|| Of course, this is just a story that I have been telling myself for a long time.

inventado… Pero podrías sustituir los atletas por electrones y el túnel de viento por un invented... But you could replace the athletes by electrons and the wind tunnel by a

campo eléctrico que los repela y pasaría exactamente lo mismo. Electrones que no deberían ||||repel||would pass||||||| electric field that repels them and exactly the same thing would happen. Electrons that should not

traspasar ciertos obstáculos porque energéticamente no pueden… de repente van y lo hacen, y to overcome|certain|||energetically||||suddenly|go|||| suddenly they go and do it, and they can't get through certain obstacles because energetically they can't... all of a sudden they go and do it, and

te dejan esta sensación de que han ignorado la barrera y se han teletransportado al otro |||||||||barrier|||||| leave you with this feeling that they have ignored the barrier and have teleported to the other side.

lado. Esta movida se llama El Efecto Túnel o “tunelamiento cuántico”, porque parece ||move|||||||tunneling||| This move is called The Tunnel Effect or "quantum tunneling", because it seems to

que los electrones han cavado un túnel para poder pasar. Pregunta: ¿cómo explica esto that the electrons have dug a tunnel to get through. Question: how do you explain this?

la mecánica cuántica ? ¿se están los electrones teletransportando? |||||||teleporting quantum mechanics ? are electrons teleporting?

Ok, no debería hacer esto, pero durante los siguientes minutos voy a interpretar las matemáticas ||should|do|||during||||I am going|||| Ok, I shouldn't do this, but for the next few minutes I'm going to interpret the math.

de la mecánica cuántica de una manera concreta. Así podrás irte a casa con una imagen clara |||||||concrete||you will be able||||||| of quantum mechanics in a concrete way. So you can go home with a clear picture.

de lo que sucede. Que ya nos conocemos: empiezo que si función de onda tarari, operador hermítico |||happens|||||||||||la-la||hermitic ||||||||||||||||hermítico of what happens. We already know each other: I start with the tarari wave function, the hermetic operator.

tarara y al final acabáis comprando homeopatía. Por supuesto, después, para los suscriptores a lot of||||you end up|buying|homeopathy|||after||| tarara|||||||||||| tarara and in the end you end up buying homeopathy. Of course, after that, for subscribers

más inquietos, os lo cuento con los puntos sobre las ies. |restless|||||||||islands more restless, I'll dot all the i's and cross all the t's.

Durante este momento pedagógico, quiero que aceptéis que los electrones pueden estar |||pedagogical|||you accept||||| During this pedagogical moment, I want you to accept that electrons may be

en varios sitios a la vez. Que esa cosa que llamamos posición no tiene siempre que estar That this thing we call position doesn't always have to be in several places at the same time.

perfectamente definida, sino que puede agrupar una cantidad grande de valores. No una posición |||||to group||amount|||||| not a perfectly defined position, but can group a large number of values. not a perfectly defined position, but can group a large number of values. not a perfectly defined position.

concreta, sino muchas posiciones simultáneas. Pero normalmente todas estas posiciones no ||||simultaneous|||||| But normally all of these positions are not the same, but rather many simultaneous positions.

gozan del mismo estatus: resulta que el electrón suele tener más “presencia” en ciertos they enjoy||||||||usually||||| have the same status: it turns out that the electron tends to have more "presence" in certain

lugares que en otros y esto se nota cuando lo mido. Medir un electrón no es otra cosa |||||||note|when||I measure|||electron|||| ||||||||||mido||||||| places than in others and this is noticeable when I measure it. Measuring an electron is nothing else

que pedirle aclararse dónde está, forzarle a que defina su posición. Y en esa exigencia, |to ask him|to clarify|||to force him||||||||| to ask him to clarify where he stands, to force him to define his position. And in this demand,

el electrón aparece en la mayoría de ocasiones en los sitios en los que tiene más “presencia”.

Sin embargo, hay veces que no lo encuentras en sus lugares favoritos, si no en otros en Without||||||||||||||||

los que tenía menos “presencia”. Era improbable verlo allí, pero si prueba, pruebas ||||presence||improbable||||||tests

y pruebas es una cuestión de estadística que lo acabes midiendo en ese lugar. Es justo |||||||||finish||||||

esto lo que hace que el Efecto Túnel exista. Pongámonos en la situación: lanzo un electrón ||||||||exist|Let's put ourselves||||I throw||

contra un barrera que se que no puede atravesar. Ahora, cuando el electrón se dirige hacia ||barrier||||||to cross||||electron||heads|

el obstáculo lo hace con la posición sin definir. El electrón está en varios sitios |obstacle|||||||||||||

al mismo tiempo, y resulta que uno de esos lugares es el otro lado de la barrera. Esto

quiere que decir que, sí, la mayoría de las veces voy a medir el electrón en este

lado del obstáculo, pero en una pequeña cantidad de ocasiones lo voy a ver en el otro

lado. No se ha teletransportado, aquí no hay ningún mecanismo que le permita hacer ||||teleported||||||||allow|

eso. Es el simple hecho de que su naturaleza es tener su posición indeterminada, y cuando |||||||||||||indeterminate|| that. It is the simple fact that it is their nature to have their position indeterminate, and when they

nosotros forzamos a que se defina, en ciertas ocasiones lo haga en un lugar que nos resulta |we force||||define|||||do|||||| we force it to define itself, on certain occasions it does so in a place that we find it

incómodo. Saliendome de la interpretación: realmente uncomfortable|leaving me|||| |saindo de|||| uncomfortable. Going out of the interpretation: really

no sabemos si los electrones ontológicamente están en varios sitios a la vez. Lo que sabemos |||||ontologically|||||||||| we do not know whether electrons are ontologically in several places at the same time. What we do know

es que las propias matemáticas de la mecánica cuántica nos abren la posibilidad de encontrar ||||||||||open|||| is that the mathematics of quantum mechanics itself opens up the possibility of finding

el electrón en un lugar que en nuestro mundo clásico estaría prohibido. Dicho de otra ||||||||||would be|||| the electron in a place that in our classical world would be forbidden. In other words

manera: la función de onda es una cabrona casi imposible de confinar. Siempre traspasa |||||||bitch||||to confine||crosses way: the wave function is a bastard that is almost impossible to confine. It always crosses

las barreras y nos da una probabilidad aunque muy pequeña de encontrar ahí fuera el objeto |barriers||us|gives|||||||||out|| the barriers and gives us a chance, albeit a very small one, of finding the object out there.

que representa. Vamos, que encerrar algo de por vida en el mundo cuántico es una tarea ||||to enclose||||life||||quantum||| it represents. In other words, locking something up for life in the quantum world is a task

complicada. Incluso una de las mejores cárceles del Universo, el núcleo atómico, tiene que ||||||prisons||||nucleus|atomic|| Even one of the best prisons in the Universe, the atomic nucleus, has to be

lidiar con algunas fugas debido a este efecto túnel… unas fugas que le llevan a desestabilizarse to deal|||leaks|due to||||tunnel||leaks|||they lead||to become destabilized dealing with some leaks due to this tunnel effect... leaks that lead to destabilization.

y a desintegrarse. Una última cosa. Sabed que el origen del ||to disintegrate||||Know||||of and disintegrate. One last thing: Know that the origin of the

efecto túnel, esta indeterminación en dónde estaba el electrón, no solo ocurre con la |||indeterminacy|||||||||| tunneling effect, this indeterminacy in where the electron was, not only occurs with the

posición de un objeto cuántico: reactivando la interpretación, un electrón también ||||quantum|reactivating||||| position of a quantum object: reactivating the interpretation, an electron is also a quantum object.

puede tener varias velocidades simultáneas, girar con distintas rapideces a la vez o portar ||||simultaneous|to spin|||speeds||||| can have several simultaneous speeds, rotate with different speeds at the same time, or carry

diferentes cantidades de energía al mismo tiempo. La indeterminación es algo natural ||||||||indeterminacy|||

al mundo cuántico… Aunque es cierto que tienes unas reglas. Pero eso lo veremos en ||quantum|||||||||||we will see|

otro vídeo.

Y ya sabes si quieres más ciencia solo tienes que suscribirte. Y gracias por verme. ||||||||||||||see me