×

Nous utilisons des cookies pour rendre LingQ meilleur. En visitant le site vous acceptez nos Politique des cookies.


image

Quantum Fracture, La Dualidad Onda-Partícula es una 💩

La Dualidad Onda-Partícula es una 💩

Hoy vamos a empezar a adentrarnos en el mundo de la mecánica cuántica por el buen camino,

lo que quiere decir que de Dualidad Onda Partícula… NADA. Estoy harto de su uso indiscriminado

en la divulgación científica. Os diré por qué. Ejem.

La dualidad onda partícula es una idea de la vieja escuela, usada por nuestros Antiguos

para entender este experimento que tenía a los físicos acojonados: el experimento

de la doble rendija, que ya explique un vídeo anterior. Y es que el patrón que aparece

cuando abrimos las dos cajas a la vez es muy similar al que obtendríamos con una onda.

Parece que el átomo sale de las cajas comportándose de manera ondulatoria, sumándose en ciertas

zonas y cancelándose en otras. Pero cuando llega a la pantalla, se comporta como una

partícula y la golpea en un solo lugar. Esta idea de que un objeto cuántico parece tener

una naturaleza bipolar, a veces de onda y a veces de partícula, es la llamada Dualidad

Onda Partícula o Dualidad Onda Corpúsculo. El señor De Broglie utilizó esta dualidad

para entender las órbitas de los electrones dentro del átomo de Bohr con muy buenos resultados

y, como no, nuestra amiga la luz ya llevaba un tiempo exhibiendo este comportamiento indeciso.

¡Sí! La dualidad onda partícula estaba muy guay en 1920, pero ahora estamos en el

maldito 2017. El entendimiento que tenemos de la mecánica cuántica es muy superior

y la realidad es que esta dualidad está obsoleta. No estoy diciendo que esté mal; la dualidad

usada en el momento correcto es una herramienta poderosa, lo que quiero decir es que sabemos

que no refleja bien como es el mundo. La odio porque cuando hablamos sin contexto

de la onda-partícula estamos dando a entender que todas las maravillas que un objeto cuántico

puede hacer, ya sea un átomo, un electrón o un fotón, las puedo explicar simplemente

pensando en él a veces como una partícula y a veces como una onda... ¡lo que es falso!

El efecto túnel, el entrelazamiento, los detalles finos de la estructura atómica.

Estas son cosas que no se pueden explicar solo con esta dualidad. Pensar de esta manera

ambivalente no basta para comprender todo lo que el mundo cuántico nos ofrece.

¿Por qué? Bueno, yo diría que el problema está en que queremos entender algo radicalmente

nuevo en términos de cosas que ya conocemos, de conceptos clásicos y esto no tiene por

qué funcionar. De hecho, no funciona. Una vez aclarado esto, os voy contar exactamente

como un físico ve el experimento de doble rendija sin la onda, la partícula y sus respectivas

madres. Todo comienza con el señor Schrödinger. Un buen día nos salió con una entidad matemática

que lo cambiaría todo para siempre. Esta entidad era una especie de campo, una cosa

que llenaba todos los lugares y que tenía un valor concreto en cada punto del espacio.

Algo parecido a un campo de temperaturas, que te dice los grados a los que esta cada

punto del espacio… Solo que en este caso en vez de grados en cada punto del espacio

había un número complejo. No puedo daros un curso avanzando ahora mismo,

pero quedaos con que un número complejo es equivalente a una flecha en un plano: apunta

hacia algún lugar y tiene un cierto tamaño. Schrödinger le dio a todo este conjunto infinito

de flechas un nombre: La Función de Onda. ¿por qué la llamó así? Bueno, Schrödinger

no solo había parido la criatura, también había descifrado cómo cambiaba dependiendo

de la situación: si metías la función de onda dentro de una caja las flechas eran de

una manera; si la ponías cerca de un muro, eran de otra y si la dejabas suelta, de otra

distinta. La cuestión es que en las mayoría de los casos estas flechas parecían oscilar,

al igual que lo hace una onda. Supongo que Schrodinger se inspiró en eso.

Por cierto, la “bola de cristal” que te dice cómo se va comportar la función de

onda dependiendo de dónde la metas es la famosa Ecuación de Schrödinger.

Vamos a lo jugoso: este bicho matemático ¿qué tiene que ver con la realidad? Bien,

Born se dio cuenta que si cogía la longitud de cada flechita, elevaba ese valor al cuadrado

y reemplazaba la flecha por ese número, obtenía otro campo que conseguía capturar la esencia

del mundo cuántico. En particular, cuando ponían juntos un montón

de resultados de la doble rendija, se percataron que el valor de este nuevo campo era muy alto

en los lugares en donde habían chocado muchos átomos, y muy bajo en los que habían chocado

muy pocos. Este cuadrado de la función de onda te estaba diciendo cuál iba a ser la

colocación de los átomos si lanzabas un montón de ellos.

Dicho de otra manera, si lanzabas un solo átomo, el cuadrado de la función de onda

te está contando qué probabilidad tienes de encontrar al átomo en un determinado lugar.

Es utilizando esto como los físicos entendemos la doble rendija: nos olvidamos que el átomo

es una bolita que sigue un camino, cogemos la ecuación de schrödinger, sacamos la función

de onda correspondiente a esta situación, hacemos el truco de coger la longitud de la

flecha al cuadrado, y ya tengo las probabilidades en medir el átomo en un cierto lugar y en

un cierto momento del tiempo. Si hago un montón de detecciones, el cuadrado de la función

de onda me está representado la distribución de estas medidas. En todos los casas: La función

de onda funciona como un reloj. La gran pregunta es ¿cómo lo hace? ¿qué

es verdaderamente la función de onda? ¿que está reflejando del mundo real? La respuesta

corta es que no lo sabemos. Una vez te cuestionas esto, entras en el fangoso terreno de las

interpretaciones de la mecánica cuántica. Hablaré de ellas en próximos vídeos.

Y recuerda, si quieres más ciencia, solo tienes que suscribirte… y gracias por verme.

La Dualidad Onda-Partícula es una 💩 Der Welle-Teilchen-Dualismus ist ein 💩 The Wave-Particle Duality is a 💩 La dualité onde-particule est une 💩 De golf-deeltjes dualiteit is een 💩 Dualizm falowo-cząsteczkowy jest 💩 A dualidade onda-partícula é uma 💩

Hoy vamos a empezar a adentrarnos en el mundo de la mecánica cuántica por el buen camino, |||||to enter||||||||||| Today we are going to begin to enter the world of quantum mechanics on the right track,

lo que quiere decir que de Dualidad Onda Partícula… NADA. Estoy harto de su uso indiscriminado |||||||||||fed up||||indiscriminate which means that Particle Wave Duality ... NOTHING. I'm sick of its indiscriminate use

en la divulgación científica. Os diré por qué. Ejem. ||dissemination|||||| I'll tell you why. ahem.

La dualidad onda partícula es una idea de la vieja escuela, usada por nuestros Antiguos Particle-wave duality is an old-school idea, used by our Ancient ones.

para entender este experimento que tenía a los físicos acojonados: el experimento ||||that|||||scared|| |||||||||apavorados|| to understand this experiment that had physicists freaked out: the experiment

de la doble rendija, que ya explique un vídeo anterior. Y es que el patrón que aparece |||fenda||||||||||||| I have already explained in a previous video, and the pattern that appears in this video is the

cuando abrimos las dos cajas a la vez es muy similar al que obtendríamos con una onda. |||||||||||||we would get||| when we open the two boxes at the same time it is very similar to what we would obtain with a wave.

Parece que el átomo sale de las cajas comportándose de manera ondulatoria, sumándose en ciertas ||||||||behaving|||wave-like|adding|| It seems that the atom comes out of the boxes behaving in a wave-like manner, adding to certain

zonas y cancelándose en otras. Pero cuando llega a la pantalla, se comporta como una ||being canceled|||||||||||| But when it gets to the screen, it behaves like a

partícula y la golpea en un solo lugar. Esta idea de que un objeto cuántico parece tener This idea that a quantum object appears to have a quantum particle and hits it in one place.

una naturaleza bipolar, a veces de onda y a veces de partícula, es la llamada Dualidad ||bipolar||||||||||||| a bipolar nature, sometimes wave and sometimes particle, is the so-called Duality.

Onda Partícula o Dualidad Onda Corpúsculo. El señor De Broglie utilizó esta dualidad |||||Particle||||Broglie||| Particle Wave or Corpuscle Wave Duality. M. de Broglie used this duality

para entender las órbitas de los electrones dentro del átomo de Bohr con muy buenos resultados |||||||||||Bohr|||| |||||||||||de Bohr|||| to understand the electron orbits inside the Bohr atom with very good results.

y, como no, nuestra amiga la luz ya llevaba un tiempo exhibiendo este comportamiento indeciso. |||||||||||exhibiting|||indecisive and, of course, our friend the light had already been exhibiting this indecisive behavior for some time.

¡Sí! La dualidad onda partícula estaba muy guay en 1920, pero ahora estamos en el |||||||fixe|||||| Yes! Particle-wave duality was very cool in 1920, but now we're in the

maldito 2017. El entendimiento que tenemos de la mecánica cuántica es muy superior damn 2017. the understanding we have of quantum mechanics is far superior.

y la realidad es que esta dualidad está obsoleta. No estoy diciendo que esté mal; la dualidad and the reality is that this duality is obsolete. I'm not saying it's wrong; duality is not the same.

usada en el momento correcto es una herramienta poderosa, lo que quiero decir es que sabemos used at the right time is a powerful tool, what I mean by that is that we know

que no refleja bien como es el mundo. La odio porque cuando hablamos sin contexto I hate it because when we talk without context, I hate it because when we talk without context.

de la onda-partícula estamos dando a entender que todas las maravillas que un objeto cuántico of the wave-particle we are implying that all the wonders that a quantum object

puede hacer, ya sea un átomo, un electrón o un fotón, las puedo explicar simplemente |||||||electron|||photon|||| whether it is an atom, an electron or a photon, I can explain them simply as follows

pensando en él a veces como una partícula y a veces como una onda... ¡lo que es falso! thinking of it sometimes as a particle and sometimes as a wave... which is false!

El efecto túnel, el entrelazamiento, los detalles finos de la estructura atómica. ||||entanglement|||||||

Estas son cosas que no se pueden explicar solo con esta dualidad. Pensar de esta manera

ambivalente no basta para comprender todo lo que el mundo cuántico nos ofrece. ambivalent|||||||||||| ambivalent is not enough to understand all that the quantum world has to offer.

¿Por qué? Bueno, yo diría que el problema está en que queremos entender algo radicalmente Why? Well, I would say that the problem is that we want to understand something radically different from what we want to understand.

nuevo en términos de cosas que ya conocemos, de conceptos clásicos y esto no tiene por new in terms of things we already know, of classic concepts, and this does not have to be new in terms of things we already know, of classic concepts, and this does not have to be new.

qué funcionar. De hecho, no funciona. Una vez aclarado esto, os voy contar exactamente In fact, it doesn't. That being said, I'll tell you exactly how it works.

como un físico ve el experimento de doble rendija sin la onda, la partícula y sus respectivas as a physicist views the double-slit experiment without the wave, the particle and their respective

madres. Todo comienza con el señor Schrödinger. Un buen día nos salió con una entidad matemática mothers||||||Schrödinger|A|||||||| ||||||Schrödinger||||||||| It all starts with Mr. Schrödinger. One fine day he came up with a mathematical entity

que lo cambiaría todo para siempre. Esta entidad era una especie de campo, una cosa This entity was a kind of field, a thing that would change everything forever.

que llenaba todos los lugares y que tenía un valor concreto en cada punto del espacio. |preenchia|||||||||||||| that filled every place and had a specific value at every point in space.

Algo parecido a un campo de temperaturas, que te dice los grados a los que esta cada Something similar to a temperature field, which tells you the degrees at which each temperature is

punto del espacio… Solo que en este caso en vez de grados en cada punto del espacio point of space... Only in this case instead of degrees at each point of space

había un número complejo. No puedo daros un curso avanzando ahora mismo, I can't give you an advanced course right now,

pero quedaos con que un número complejo es equivalente a una flecha en un plano: apunta |but stay with the fact that a complex number is equivalent to an arrow in a plane: it points||||||||||arrow|||| but keep in mind that a complex number is equivalent to an arrow in a plane: it points to

hacia algún lugar y tiene un cierto tamaño. Schrödinger le dio a todo este conjunto infinito Schrödinger gave this whole infinite set a certain size.

de flechas un nombre: La Función de Onda. ¿por qué la llamó así? Bueno, Schrödinger

no solo había parido la criatura, también había descifrado cómo cambiaba dependiendo |||given birth|||||deciphered||| not only had the creature given birth, he had also figured out how it changed depending on

de la situación: si metías la función de onda dentro de una caja las flechas eran de ||||you would put||||||||||||

una manera; si la ponías cerca de un muro, eran de otra y si la dejabas suelta, de otra one way; if you put them near a wall, they were one way; if you let them loose, they were another way; if you put them near a wall, they were another way; if you let them loose, they were another way.

distinta. La cuestión es que en las mayoría de los casos estas flechas parecían oscilar, ||||||||||||||to oscillate different. The point is that in most cases these arrows seemed to oscillate,

al igual que lo hace una onda. Supongo que Schrodinger se inspiró en eso. |||||||||Schrodinger|||| |||||||||Schrödinger|||| I guess Schrodinger was inspired by that.

Por cierto, la “bola de cristal” que te dice cómo se va comportar la función de ||||||||||||to behave||| Incidentally, the "crystal ball" that tells you how the function of the

onda dependiendo de dónde la metas es la famosa Ecuación de Schrödinger. wave depending on where you put it is the famous Schrödinger Equation.

Vamos a lo jugoso: este bicho matemático ¿qué tiene que ver con la realidad? Bien, |||||bug||||||||| |||Vamos ao ponto||||||||||| Let's get down to the juicy stuff: what does this mathematical bug have to do with reality? Okay,

Born se dio cuenta que si cogía la longitud de cada flechita, elevaba ese valor al cuadrado |||||||||||little arrow|was raising|||| Nasceu|||||||||||||||| Born realized that if he took the length of each arrow, he squared that value.

y reemplazaba la flecha por ese número, obtenía otro campo que conseguía capturar la esencia |was replacing||||||was getting||||||| and replaced the arrow with that number, I got another field that managed to capture the essence

del mundo cuántico. En particular, cuando ponían juntos un montón In particular, when they put together a bunch of

de resultados de la doble rendija, se percataron que el valor de este nuevo campo era muy alto |||||||they realized|||||||||| from the results of the double slit, they realized that the value of this new field was very high

en los lugares en donde habían chocado muchos átomos, y muy bajo en los que habían chocado in the places where many atoms had collided, and very low in those where many atoms had collided.

muy pocos. Este cuadrado de la función de onda te estaba diciendo cuál iba a ser la This square of the wave function was telling you what was going to be the

colocación de los átomos si lanzabas un montón de ellos. |||||you were throwing|||| placement of the atoms if you threw a lot of them.

Dicho de otra manera, si lanzabas un solo átomo, el cuadrado de la función de onda |||||you were throwing|||||||||| In other words, if you were to launch a single atom, the square of the wave function

te está contando qué probabilidad tienes de encontrar al átomo en un determinado lugar. is telling you what probability you have of finding the atom in a certain place.

Es utilizando esto como los físicos entendemos la doble rendija: nos olvidamos que el átomo It is by using this that physicists understand the double slit: we forget that the atom

es una bolita que sigue un camino, cogemos la ecuación de schrödinger, sacamos la función is a little ball that follows a path, we take the schrödinger equation, we get the function

de onda correspondiente a esta situación, hacemos el truco de coger la longitud de la corresponding to this situation, we do the trick of taking the length of the wave corresponding to this situation.

flecha al cuadrado, y ya tengo las probabilidades en medir el átomo en un cierto lugar y en square arrow, and I already have the probabilities in measuring the atom in a certain place and in a certain place.

un cierto momento del tiempo. Si hago un montón de detecciones, el cuadrado de la función ||||||||||detections||||| If I make a bunch of detections, the square of the function

de onda me está representado la distribución de estas medidas. En todos los casas: La función The distribution of these measurements is represented. In all houses: The function

de onda funciona como un reloj. La gran pregunta es ¿cómo lo hace? ¿qué The big question is how does it do it? what does it do?

es verdaderamente la función de onda? ¿que está reflejando del mundo real? La respuesta ||||||||reflecting||||| What is it really the wave function? What is it reflecting from the real world? The answer

corta es que no lo sabemos. Una vez te cuestionas esto, entras en el fangoso terreno de las ||||||||||||||muddy||| ||||||||||||||terreno pantanoso de||| Once you question this, you enter the muddy realm of the "short answer" is that we don't know.

interpretaciones de la mecánica cuántica. Hablaré de ellas en próximos vídeos. I will talk about them in future videos.

Y recuerda, si quieres más ciencia, solo tienes que suscribirte… y gracias por verme.