La DECOHERENCIA y la Realidad.

Avatar de Usuario
RogerBacon
Mensajes: 47
Registrado: 03 May 2006, 23:00

La DECOHERENCIA y la Realidad.

Mensajepor RogerBacon » 17 May 2006, 00:58

Como sabemos muchas veces la Física se enfrenta a situaciones donde no logra hallar una solución, la alternativa es detener la investigación o encontrar un solución intermedia, ficticia, que permita salir del atascamiento hasta que llegue la solución adecuada.

El ejemplo más claro lo tenemos en la Teoría del Big Bang.
Sabemos que para llegar a ella, las ecuaciones necesarias para su demostración, inevitablemente desembocaban en números infinitos.
¿Qué hacer...? ¿abandonar la Teoría…? o mejor buscar un “comodín” que permita seguir adelante?
Esa fue la solución adoptada, y nos encontramos con la “singularidad”.

La física no ha dejado de profundizar en el dilema que plantean las partículas elementales.
El mundo cuántico describe objetos que se encuentran simultáneamente en varios lugares a la vez. Para describir estos objetos, la física recurre a la superposición de estados cuánticos: es una manera de decir que las partículas elementales existen en varios estados superpuestos al mismo tiempo.

Fue John Wheeler quien alertó sobre lo que implicaban las superposiciones de estados cuánticos cuando dijo: "son necesarios los observadores para dar existencia al mundo".
Mas o menos lo que quiso decir, es que la Realidad objetiva no existe.

Semejante declaración implicaba la defunción automática de la Física.

Entonces a W.Zurek y otros acudieron a un nuevo “comodín”: la DECOHERENCIA.

Y de qué se trata la decoherencia?. No es facil explicarlo.

La duda surge a la hora de explicar el proceso que reduce esos estados superpuestos, al estado concreto que nuestros sentidos perciben en el universo cotidiano.
Porque es evidente que en el universo macrofísico los objetos se nos presentan en un estado concreto y no superpuesto, es decir a nuestros ojos el sistema es coherente.

Para W.H. Zurek y Dieter Zeh, entre otros autores, la decoherencia permite explicar la ausencia de superposiciones en los estados macroscópicos de la materia, sin necesidad de una intervención determinante del observador.
Ese es el proceso físico conocido como "decoherencia" o "reducción del paquete de ondas".
Es el mecanismo por el cual se reduce la superposición de estados de probabilidad y se concreta solo uno de ellos.

La Realidad se salvó.

Sin embargo, nada hay definitivo todavía sobre esa difusa frontera que existe entre el mundo cuántico y el mundo clásico.
La conciencia del observador siempre forma parte del proceso de conocimiento del mundo subatómico, la Conciencia produce una intromisión decisiva que las mismas ecuaciones cuánticas se ven obligadas a reflejar.

En virtud de la decoherencia, el mundo parece clásico. Es decir, ciertos objetos aparecen localizados en el espacio ("partículas"), mientras otros tienen valores repartidos por el espacio ("campos").
De la misma forma, los saltos cuánticos parecen ocurrir debido al mismo proceso de decoherencia según la ecuación de Schrödinger, si el entorno es realmente tenido en cuenta.

La realidad es en cambio coherentemente descrita según conceptos cuánticos (como funciones de onda en un espacio multidimensional).
De esta forma podemos reestablecer una descripción racional de la naturaleza (aunque haya una cierta relación del observador con el mundo observado).

Es lo que yo he entendido, ojala que ayude a otros a explicarmelo mejor. :(

Roger

Avatar de Usuario
Tyrell
Mensajes: 858
Registrado: 28 Ene 2005, 00:00
Ubicación: Los Ángeles, 2019

Mensajepor Tyrell » 31 May 2006, 07:32

Sin embargo, nada hay definitivo todavía sobre esa difusa frontera que existe entre el mundo cuántico y el mundo clásico.


A lo mejor no exista esa frontera:
http://www.ytuquesabes.es/

¿Alguien ha visto este documental? Quizás en algunas cosas se tiran de la moto o pecan de misticismo, pero dejan muchas cosas que pensar y posibilidades en las que reflexionar.

Avatar de Usuario
RogerBacon
Mensajes: 47
Registrado: 03 May 2006, 23:00

Mensajepor RogerBacon » 31 May 2006, 14:59

Decía Roger:
Sin embargo, nada hay definitivo todavía sobre esa difusa frontera que existe entre el mundo cuántico y el mundo clásico.

Y dijo Tirrell
A lo mejor no existe esa frontera:


¿Quisieras ampliar tu punto de vista por favor?, me interesa.
Gracias.

Roger

Avatar de Usuario
Jomlop
Administrador
Administrador
Mensajes: 1149
Registrado: 24 May 2004, 23:00
Ubicación: Martos (Jaén)
Contactar:

Re: La DECOHERENCIA y la Realidad.

Mensajepor Jomlop » 31 May 2006, 19:43

RogerBacon escribió:La realidad es en cambio coherentemente descrita según conceptos cuánticos (como funciones de onda en un espacio multidimensional). Roger


¿¿y??

No sé porqué hay una barrera entre la cuántica y la clásica, esta es simplemente una aproximación, lo mismo te da que la probabilidad sea de 2,5·10^-35 que directamente 0

no se, tu mensaje es muy alarmista
"Una vez hayas probado el vuelo siempre caminarás por la Tierra con la vista mirando al cielo, porque ya has estado allí y allí siempre desearás volver" Leonardo da Vinci ¡Lo dijo 400 años antes de alguien volase!

Avatar de Usuario
RogerBacon
Mensajes: 47
Registrado: 03 May 2006, 23:00

Mensajepor RogerBacon » 01 Jun 2006, 02:35

Explícate mejor, no entiendo. :oops:

Roger

Avatar de Usuario
Tyrell
Mensajes: 858
Registrado: 28 Ene 2005, 00:00
Ubicación: Los Ángeles, 2019

Mensajepor Tyrell » 01 Jun 2006, 07:51

¿La realidad es una "fotografía" hecha por un observador de las múltiples posibilidades del mundo cuántico?

Ya que el observador influye (o selecciona) en el campo de posibilidades, ¿existe una realidad diferente para cada observador?

¿Hasta qué punto influímos/creamos nuestra propia realidad?
Quizá más de lo que creemos a primera vista...

La conciencia del observador siempre forma parte del proceso de conocimiento del mundo subatómico, la Conciencia produce una intromisión decisiva que las mismas ecuaciones cuánticas se ven obligadas a reflejar.


¿A caso la conciencia del observador no influye sobre su visión macroscópica del mundo?

Guest

Mensajepor Guest » 01 Jun 2006, 09:44

¿Nos pasamos ya a lo filosófico?. Invito a que alguien concrete. Saludos del ABUELO

Avatar de Usuario
RogerBacon
Mensajes: 47
Registrado: 03 May 2006, 23:00

Mensajepor RogerBacon » 03 Jun 2006, 01:23

Estimado Abuelo, a mí la decoherencia me supera, hay varias interpretaciones, y no entiendo ninguna, por eso he preferido hacer una especie de resumen de lo que sé para ver si te ayudo y me ayudas a destrabarnos.

Tenemos en claro que cuando se realiza algún tipo de medición en Física Quántica, la realidad de la partícula sub atómica no puede asilarse de su entorno, de inmediato se produce un entrelazamiento entre lo medido, los intrumentos de medición y el observador.

Ya es clásico el experimento de Young con las dos rendijas, allí se aprecia cómo el comportamiento del electrón de una manera casi misteriosa recoge información sobre la estructura comparativamente vasta que lo rodea y responde de acuerdo a ella, comportándose como una onda o como un corpúsculo, según le convenga.

De una manera semejante, la dirección del spin de una partícula es imperturbable ante la estrategia de medición adoptada por el experimentador, haga lo que este haga, la partícula siempre se mostrará perpendicular al eje de observación.

No hay duda alguna que el mundo macro está íntimamente relacionado con el micro y que se encuentran íntimamente entrelazados.
Es imposible comprender la materia a partir de sus partículas constituyentes. Únicamente el sistema en conjunto da expresión concreta a la realidad observable.

La incertidumbre cuántica queda cancelada en el momento mismo de la observación, en algún momento de la cadena, que se inicia con el sistema observado, continúa con el equipo experimental, en sus diales y medidores, de allí a los órganos de los sentidos, de allí al cerebro y por fin a la conciencia, en algún momento, repito, ocurre algo que disipa la incertidumbre, y colapasan los diferentes estados de superposición en uno solo, que es la realidad observable.(*)

Y las leyes de la Física son absolutamente precisas en ese punto: en ausencia de toda observación, un sistema cuántico evolucionará de una manera determinada, al producirse la observación, la evolución cambia radicalmente.

La nueva física le da a la Mente una posición central en este mecanismo sorprendente y contrario a la natural intuición.

La Física Quántica no tendría sentido sin la introducción del observador, este entra en la realidad subatómica de un modo tan fundamental, que las mismas ecuaciones lo codifican explícitamente.

Al observar a un átomo, este salta de una manera característica que ninguna interacción física puede imitar. La Física Cuántica, además de derrumbar el sentido común, pone de manifiesto que vuelve a haber un lugar para la Conciencia en el gran esquema de las cosas.

Roger

(*) Una posible alternativa existe en la propuesta de los multiversos de Everett, que consiste en suponer que cuando el observador interviene, produce la decoherenecia de uno de los estados, pero los otros, desaparecen solamente de este universo, la otras virtualidades, subsisten en otras realidades de otros universos.
(Sí Abuelo, si antes era un desquicio, ahora estamos un poco peor :oops: )

Guest

Mensajepor Guest » 03 Jun 2006, 11:07

Salto de alegría. No esperaba tanto de tí RogerBacon. :o Significa que alguien interesado, me lee. Y me conforta saber que, mi interés (y por lo visto el nuestro ), es entender conceptos que en la escuela, se nos ofrecen como "eso es así, porque así es". O bien, por tal o cual experimento contrastado, que se explica "de tal o cual manera".

Digo pues, que me ha gustado tu exposición, :D coherente, pero que continuamos tanto tú como yo, dependiendo de lo que acabo de exponer.

Me haces creer que eres sincero, por lo que nos vendría de maravilla, nos acompañara en los intentos de aclaraciones de los misterios de la Naturaleza, alguien más, documentado, para amenizar.

Las lecturas de los últimos post en varios temas de este Foro, me han servido para indagar algo más, ya que como vengo diciendo, adolezco de la falta de los conocimientos, erogados en las escuelas durante el medio siglo transcurrido, desde mi integración al mundo laboral.

Discurriré sobre tu exposición, pero como no ha influido aún en mi concepto de simplificación de la rendija de Young, (ni del gato de Schrodinger) reemprendo mi teoría plasmada en el tema
"Rizando el Rizo", en el que prescindo del misterio de la superposición del mismo fotón.

En otra ocasión, lo haré con el efecto túnel. ¡Otro que tal! :?

¡Ojalá, aparezcan mentís documentados¡.

Saludos a tí y a todos los foreros, del ABUELO. :)

Avatar de Usuario
alshain
Mensajes: 747
Registrado: 11 Dic 2004, 00:00
Contactar:

Mensajepor alshain » 03 Jun 2006, 15:08

La decoherencia es sin duda uno de los conceptos más difíciles en la mecánica cuántica. Aquí viene un texto copiado del foro de astroseti.org, que espero ayude a entender el concepto:

La decoherencia es un intento de explicar el colapso de la función de onda en la intepretación Copenhague, posible sólo con intervención de mediciones realizadas por experimentadores conscientes.

Para entenderlo un poco empezemos por aclarar la terminología.

Los estados de un sistema se clasifican en dos tipos: estados puros y estados mezclados. Los estados puros son estados de superposición cuántica y los estados mezclados son estados de desconocimiento. En los estados puros existen varios estados posibles, sobre los cuales el sistema está en superposición. Según la cuántica esta superposición no tiene que ver con desconocimiento, sino que es un fenómeno básico de la naturaleza. En los estados mezclados existen varios estados posibles, sobre los cuales existe desconocimiento. Estados mezclados aparecen por ejemplo ya en la mecánica clásica con distribuciones estadísticas, o cuando tenemos un objeto del cual no sabemos con seguridad su estado (como por ejemplo una moneda lanzada a nuestra espalda).

Por otro lado está en entrelazamiento. Esto significa que dos sistemas, A y B, de los cuales al menos uno está inicialmente en superposición sobre varios estados posibles, interactúan y se mezclan de tal forma que la separación de los estados de superposición en dos términos (separando los del subsistema A y los del subsistema B) es imposible.

Pues bien, el resultado que puede probarse matemáticamente es que si partimos de un estado puro de A, el cual se entrelaza luego para dar lugar a un estado puro, entrelazado, de A+B, obtenemos que el nuevo estado de (ahora subsistema) A es un estado mezclado. El resultado se basa en mantener el foco de atención de la observación en A, y la clave es que primero era un sistema y luego es un subsistema.

En parte esto se puede entender en términos de pérdida de información: los estados mezclados suponen una falta de información para el que los considera, mientras que los puros no (según la cuántica). Cuando hay entrelazamiento y nos preguntamos sólo sobre un subsistema resulta haber información faltante, ya que existen correlaciones con el otro subsistema que quedan "fuera" del subsistema en consideración. Esta falta de información es natural en subsistemas de sistemas entrelazados, ya que, por definición, los subsistemas de un sistema enrelazado son imposibles de separar debido a una correlación cuántica fuerte entre ellos.

En este resultado básico se basa toda la teoría de la decoherencia. Adicionalmente, aparece la necesidad de considerar sistemas macroscópicos de muchos grados de libertad en el subsistema B para garantizar la estabilidad del entrelazamiento. De ahí que se hable por ejemplo de decoherencia inducida por el medio ambiente. El medio ambiente en sí no es nada especial para provocar la conversión de un estado puro a otro mezclado, ya que, como hemos visto, esto ocurre para cualquier tipo de subsistema dentro del sistema entrelazado A+B, pero el medio ambiente proporciona estabilidad debido a su gran cantidad de grados de libertad que impiden que el entrelazamiento A+B se deshaga de forma natural.

La cuestión ahora, que no creo que sea algo trivial, es cómo aplicar este resultado matemático a la física del experimento del gato.

Los ingredientes son: un estado inicial dado por un átomo en estado de superposición decaído y sin decaer, un detector en estado desactivado y un gato vivo. A partir de cierto instante de tiempo aparecen interacciones. Cada interacción (átomo con detector y detector con gato) produce un entrelazamiento nuevo. La pregunta, en general, es cuál es el estado del átomo, del detector y/o del gato para un observador externo.

Invito a pensar sobre ello.

Un saludo.

PD: Hace un tiempo escribí algo sobre decoherencia en mi página sobre ello, pero creo que el artículo es poco entendible. Estoy preparando una versión más clara y estructurada con el fin de que sea entendida también sin necesidad de pasar por las matemáticas.

Volver a “Física Cuántica y Relatividad”